数学知识的准备
一、乘法公式
1、我们在初中已经学习过了下列一些乘法公式:
(1)平方差公式
(2)完全平方公式
2、我们还可以通过证明得到下列一些乘法公式:
(1)立方和公式
(2)立方差公式
(3)两数和立方公式
(4)两数差立方公式
对上面列出的五个公式,有兴趣的同学可以自己去证明.
【课堂练习1】 已知
,
,求
的值.
解:
.
二、 一元二次方程
1、根的判别式
我们知道,对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),用配方法可以将其变形为
. ①
(1)当b2-4ac>0时,方程①的右端是一个正数,因此,原方程有两个不相等的实数根
x1,2=
;
(2)当b2-4ac=0时,方程①的右端为零,因此,原方程有两个等的实数根
x1=x2=-
;
(3)当b2-4ac<0时,方程①的右端是一个负数,而方程①的左边
一定大于或等于零,因此,原方程没有实数根.
由此可知,一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的情况可以由b2-4ac来判定,我们把b2-4ac叫做一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0)的根的判别式,通常用符号“Δ”来
表
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示.
综上所述,对于一元二次方程ax2+bx+c=0(a≠0),有
(1) 当Δ>0时,方程有两个不相等的实数根
x1,2=
;
(2)当Δ=0时,方程有两个相等的实数根
x1=x2=-
;
(3)当Δ<0时,方程没有实数根.
【课堂练习2】 判定下列关于x的方程的根的情况(其中a为常数),如果方程有实数根,写出方程的实数根.
(1)x2-3x+3=0; (2)x2-2x+a=0.
解:(1)∵Δ=32-4×1×3=-3<0,∴方程没有实数根.
(2)由于该方程的根的判别式为
Δ=22-4×1×a=4-4a=4(1-a),
所以
①当Δ>0,即4(1-a) >0,即a<1时,方程有两个不相等的实数根
,
;
②当Δ=0,即a=1时,方程有两个相等的实数根
x1=x2=1;
③当Δ<0,即a>1时,方程没有实数根.
说明:在第3,4小题中,方程的根的判别式的符号随着a的取值的变化而变化,于是,在解题过程中,需要对a的取值情况进行讨论,这一方法叫做分类讨论.分类讨论这一思想方法是高中数学中一个非常重要的方法,在今后的解题中会经常地运用这一方法来解决问题.
2.2 根与系数的关系(韦达定理)
如果ax2+bx+c=0(a≠0)的两根分别是x1,x2,那么x1+x2=
,x1·x2=
.这一关系也被称为韦达定理.
【选用例题】 已知方程
的一个根是2,求它的另一个根及k的值.
分析:由于已知了方程的一个根,可以直接将这一根代入,求出k的值,再由方程解出另一个根.但由于我们学习了韦达定理,又可以利用韦达定理来解题,即由于已知了方程的一个根及方程的二次项系数和常数项,于是可以利用两根之积求出方程的另一个根,再由两根之和求出k的值.
解法一:∵2是方程的一个根,
∴5×22+k×2-6=0,
∴k=-7.
所以,方程就为5x2-7x-6=0,解得x1=2,x2=-
.
所以,方程的另一个根为-
,k的值为-7.
解法二:设方程的另一个根为x1,则 2x1=-
,∴x1=-
.
由 (-
)+2=-
,得 k=-7.
所以,方程的另一个根为-
,k的值为-7.
三、直角三角形
1、弧度与角度的转换关系
1度=π/180弧度( ≈0.017453弧度 ) 1弧度=180°/π (≈57.3°)
【课堂练习3】 360°=360×π/180 =2π 弧度 4π/3 弧度=4π/3 ×180°/π = 240°
2、弧长与圆心角、半径的关系
弧长
为圆心角(弧度单位)
周长
3、在Rt△ABC中,∠C=90゜,AB=c,BC=a,AC=b,
1)、三边关系(勾股定理):
2)、锐角间的关系:∠ +∠ = 90°
3)、边角间的关系:
sinA = ; cosA = ; tanA = ; cotA = ;
sinB = ; cosB= ; tanB = ; cotB =
4、填表
sin
cos
tan
cot
300
450
600
5、同角三角函数的基本关系式
6、正弦、余弦的诱导公式
诱导公式一:
诱导公式二:
诱导公式三:
sin(
+α)=-sinα cos(
+α)=-cosα tan(
+α)=tanα
诱导公式四:
sin(
-α)=sinα cos(
-α)=-cosα tan(
-α)=-tanα
诱导公式五 (k∈Z):
sin(2k·
+α)=sinα cos(2k·
+α)=cosα tan(2k·
+α)=tanα
诱导公式六:
sin(2
-α)=sin(-α)=-sinα
cos(2
-α)=cos(-α)=cosα
tan(2
-α)= tan(-α)=-tanα
【课堂练习4】(2009全国卷Ⅰ文)
的值为
(A)
(B)
(C)
(D)
解析:本小题考查诱导公式、特殊角的三角函数值,基础题。
,故选择A.
【课堂练习5】(2010年全国理科)记
,那么
A.
B. -
C.
D. -
命题意图:本小题主要考查诱导公式、同角三角函数关系式等三角函数知识,并突出了弦切互化这一转化思想的应用.
解析:
,
所以
故选择B
7、三角形的“四心”
三角形是最重要的基本平面图形,很多较复杂的图形问题可以化归为三角形的问题.
在三角形中,角平分线、中线、高是三角形中的三种重要线段.
重心:三角形的三条中线相交于一点,这个交点称为三角形的重心(如图7.1)。
三角形的重心在三角形的内部,恰好是每条中线的三等分点.
图7.1 图7.2
垂心:三角形的三条高所在直线相交于一点,该点称为三角形的垂心。
锐角三角形的垂心一定在三角形的内部,直角三角形的垂心为它的直角顶点,钝角三角形的垂心在三角形的外部.(如图7.2)
外心:过不共线的三点A、B、C有且只有一个圆,该圆是三角形ABC的外接圆,圆心O为三角形的外心(如图7.3)。三角形的外心到三个顶点的距离相等,是各边的垂直平分线的交点.
内心:三角形的三条角平分线相交于一点,是三角形的内心. 三角形的内心在三角形的内部,它到三角形的三边的距离相等.(如图7.4)
O
图7.3 图7.4
【选用例题2】已知
的三边长分别为
,I为
的内心,且I在
的边
上的射影分别为D、E、F,求证:
.
证明 作
的内切圆,则
分别为内切圆在三边上的切点,
为圆的从同一点作的两条切线,
,
同理,BD=BF,CD=CE.
即
.
【选用例题3】若三角形的内心与重心为同一点,求证:这个三角形为正三角形。
证明:如图,O为三角形ABC的重心和内心。连AO并延长交BC于D。O为三角形的内心,故AD平分
,
(角平分线性质定理)
O为三角形的重心,D为BC的中点,即BD=DC.
,即
.
同理可得,AB=BC.
为等边三角形.
四、函数及图像
1、 一次函数及图像:
(1)若两个变量
,
间的关系式可以表示成
(
为常数,
不等于0)的形式,则称
是
的一次函数。
一次函数y=kx+b(k≠0)是过(0,b),(
,0)两点的一条直线.
(2)当
=0时,称
是
的正比例函数。
正比例函数是当y=kx+b中b=0时特殊的一次函数.
正
比例函数y=kx(k≠0)是过(0,0),(1,k)两点的一条直线,是经过原点的一条直线。
(3)一次函数的图象斜率
①斜率的定义:平面直角坐标系中,已知两点P(x1,y1),Q(x2,y2),
如果x1≠x2,则直线PQ的斜率是
.
② 几何意义:斜率是反映直线相对于x轴正方向的倾斜程度,