几何与解析几何初步(高中)

                     

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1. 几何基础

2. 三角

   全等 相似

3. 三角函数

   正弦、余弦、正切的定义

表1:常见三角函数值
角 $\alpha$ $30^{\circ}$ $45^{\circ}$ $60^{\circ}$
$\sin\alpha$ $\displaystyle\frac{1}{2}$ $\displaystyle\frac{\sqrt{2}}{2}$ $\displaystyle\frac{\sqrt{3}}{2}$
$\cos\alpha$ $\displaystyle\frac{\sqrt{3}}{2}$ $\displaystyle\frac{\sqrt{2}}{2}$ $\displaystyle\frac{1}{2}$
$\tan\alpha$ $\displaystyle\frac{1}{\sqrt{3}}$ $1$ $\sqrt{3}$

4. 解析几何基础

坐标系

   将所有的实数和直线上的点一一对应,就形成了数轴(number line)。。数轴的定义基于一个确定的原点、单位长度和正方向,这三个因素唯一地确定了数轴在几何中的位置和方向。法国数学家勒内·笛卡尔(René Descartes)在数学研究中,将两条数轴的原点重叠,并将其正交(即相互垂直)放置,创造了坐标系(coordinate system)。这就是初中阶段学习过的笛卡尔坐标系(Cartesian coordinate system),也称为直角坐标系(rectangular coordinate system)

   引入坐标系后,平面上的任何一点都可以通过一个有序数对 $(x, y)$ 来表示。借助这种表示法,几何形状可以通过数对来分析和研究,这一方式称为解析几何。而当数对中的值对应于函数的变量及其结果时,几何图形就成为了函数的图像。因此,坐标系不仅为函数的图像提供了清晰的视觉表达,还使得人们可以通过几何图形直观地观察函数的性质,例如其变化趋势、最大值和最小值等。

   通常,直角坐标系中,两条数轴称为 $x$ 轴和 $y$ 轴,且向右的方向为 $x$ 轴的正方向,向上为 $y$ 轴的正方向。数轴将平面分为四个区域,称为象限(quadrant)。其中,第一象限是两个坐标都为正的区域,之后按逆时针方向依次为第二、第三和第四象限。

常见表达式

定义 1 直线的点斜式

   经过点 $(x_0,y_0)$,且斜率为 $k$ 点直线表达式为:

\begin{equation} y-y_0=k(x-x_0)~. \end{equation}

                     

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