都說數(shù)學(xué)物理不分家,要想學(xué)好物理首先得學(xué)好數(shù)學(xué),因為在物理學(xué)中要用到的數(shù)學(xué)知識簡直太多了。無論是力學(xué)還是磁場、萬有引力定律等等這些公式的運算需要強大的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),今天物理君就給大家歸納了《高中物理涉及到的數(shù)學(xué)知識!》,趕緊收藏吧! 一. 銳角三角函數(shù) (一) 銳角三角函數(shù)的定義。 1.直角三角形的三條邊: 如圖所示,在直仍三角形ΔABC中,∠C是直角。則AC、BC叫做直角邊,AB叫做斜邊?!螦、∠B都是銳角。對于∠A來說,AC叫做∠A的鄰邊,BC叫做∠A的對邊。 2.銳角三角函數(shù) 初中幾何課本中給出銳角三角函數(shù)的定義,是依據(jù)這樣一個基本事實:在直角三角形中,當(dāng)銳角固定時,它的對邊、鄰邊與斜邊的比值是一個固定的值。 關(guān)于這點,我們看下圖,圖中的直角三角形AB1C1,AB2C2,AB3C3,?都有一個相等的銳角A,即銳角A取一個固定值。 如圖所示,許許多多直角三角形中相等的那個銳角疊合在一起,并使一條直角邊落在同一條直線上,那么斜邊必然都落在另一條直線上。不難看出: B1C1∥B2C2∥B3C3∥?, ∵△AB1C1∽△AB2C2∽△AB3C3∽?, 因此,在這些直角三角形中,∠A的對邊與斜邊的比值是一個固定的值。 根據(jù)同樣道理,由“相似形”知識可以知道,在這些直角三角形中,∠A的對邊與鄰邊的比值,∠A的鄰邊與斜邊的比值都分別是某個固定的值。 這樣,在△ABC中,∠C為直角,我們把銳角A的對邊與斜邊的比叫做∠A的正弦,記作SinA;銳角A鄰邊與斜邊的比叫做∠A的余弦,記作CosA;銳角A的對邊與鄰邊的比叫做∠A的正切,記作tgA;銳角A的鄰邊與對邊的比叫做∠A的余切,記作cotA,于是我們得到銳角A的四個銳角三角函數(shù)。 三角函數(shù)定義如下: 設(shè)∠A=α,并令A(yù)C=x,BC=y,AB=r,則α的四個三角函數(shù)值定義為: ∠A 的正弦、余弦、正切、余切統(tǒng)稱為三角函數(shù)(高中數(shù)學(xué)還將會學(xué)到其它的三角函數(shù)名稱)。 (二)銳角三角函數(shù)的主要性質(zhì): 1三角函數(shù)值只是一個比值,由角的大小唯一確定,與直角三角形的邊長無關(guān)。 2.Sinα、Cosα、tanα、cotα均為正值。 3.當(dāng)0<><90°時,正弦與正切函數(shù)為增函數(shù);余弦與余切函數(shù)為減函數(shù) 4.對于同一個角α,存在如下的關(guān)系:=""> ①平方和關(guān)系: 5. 若α、β互為余角,則有: Sinα=Cosβ,Cosα=Sinβ,tanα=cotβ,cotα=tanβ (三)0-90°之間的特殊角的各三角函數(shù)值: 高中物理計算中經(jīng)常用到0、30°、37°、45°、53°、60°、90°的角的三角函數(shù)的值?,F(xiàn)把這些值列在下面的表格中,這些值都是要求記憶的。其它角度的三角函數(shù)的值可以查數(shù)學(xué)用表或用計算器來算 表格中的37°和53°角同學(xué)們在初中很少遇到,但我們在高中物理中經(jīng)常要用到它們。其實這兩個角也是大家很熟悉的,還記得“勾3股4弦必5”吧?在這個直角三角形中,長為5的邊所對的是直角,長為3的邊所對的銳角就是37°,長為4的邊對的角就是53° 二、正余弦定律 三、直線方程 四、一元二次函數(shù) 五、角的弧度制表示 1.弧度制——另一種度量角的單位制 角的單位,除了我們熟知的“度、分、秒”以外,還可以用另一個單位——弧度。它的單位是“弧度”,記作rad ,讀作弧度。 在一個圓中,圓心角的弧度值等于圓弧的長度除以圓的半徑。所以,當(dāng)圓弧的長度等于圓的半徑長度時,這段圓弧所對的圓心角稱為1弧度的角。如圖: ∠AOB=1rad ∠AOC=2rad 2、角度制與弧度制的換算 顯然,一個平角是,對應(yīng)的弧長就是一個“半圓”,如果這個圓的半徑是R,那么這段弧長就是πR,所以,180°的角用弧度做單位就是180°=Rπ/R =π弧度πrad。這個關(guān)系式可以作為角度與弧度的換算關(guān)系式。 由上述關(guān)系式可知: 今后在具體運算時,“弧度”二字和單位符號“rad”可以省略不寫。例如:3表示3rad sinπ表示πrad角的正弦一些特殊角的度數(shù)與弧度數(shù)的對應(yīng)值應(yīng)該記住。你能自己推出30°、45°、60°、90°、120°、150°分別等于多少rad了吧! 六、例題分析 在物理中應(yīng)用銳角的三角函數(shù),要深刻理解銳角三角函數(shù)定義,一般說來注意以下三點方法就夠用了: (1)準(zhǔn)確理解銳角三角函數(shù)定義。 要熟記每個銳角三角函數(shù)是怎樣規(guī)定的,是角的哪條邊與哪條邊的比;在具體應(yīng)用定義時,要注意分清圖形中,哪條邊是角的對邊,哪條邊是角的鄰邊,哪條邊是斜邊。 例1.求出圖中sinD,tgE的值。 (2)角A的銳角三角函數(shù)值與三角形的大小,即邊的長短無關(guān)。 根據(jù)這一點,我們在已知一個角的任意一個三角函數(shù)時,可以通過畫直角三角形的辦法來求出這個角的所有的三角函數(shù)的值,而不一定要知道這個角究竟是多少度的角。 例2,已知A是銳角,tanA=0.75,求SinA、CosA的值。 分析與解答: 因為tanA=0.75,即∠A的對邊與鄰邊的比值是0.75,我們把這個比值化為最簡單的整數(shù)比即為3:4,所以我們可以畫一個直角三角形,(如圖,各邊的長度不一定要很準(zhǔn)確)。它的兩條直角邊的長分別是3和4,那么由勾股定理可得,斜邊的長度為: (3)熟記特殊角的三角函數(shù)的值。 例3.α為銳角,試比較sinα與cosα的大小。 分析與解答: 先分析比較特殊角的三角函數(shù)的值的特點。可知 文章轉(zhuǎn)自網(wǎng)絡(luò),因無法查詢出處無法標(biāo)注來源,如有侵權(quán),請聯(lián)系管理員刪除。 |
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