数学成考梳理(二),三角,平面解析几何,排列组合概率~
上一篇over了弧度制和角度制,那么接下来,就是函数了
是谁这么天才定义了sin,cos,tan,cot。。。。不过这就不溯源了。。。
直接来,如何将sin函数作图——这里用到了向量,平面几何的时候才把向量给介绍了吧,感觉向量跟三角应该同时教。。。
单位圆中,sin函数就变成了圆周上的点向x轴做垂线,方向是向圆周方向
于是把α从圆周变成x轴,sinα向量顺势展开,就绘制成了sinα函数
而cos函数,则是原点到垂点之间的向量,指向垂点方向
这展开得把x轴拉起来,cosα拍出去
tanα是向量的比——把向量过完了,也没有看到向量这么比,百度确认了,好像是没有意义
不过,还是可以通过垂点到圆周和到原点距离来理解tanα的周期变化,在α为0时0,到α为90°-时无穷大,90°+时负无穷大,到了180°时又到了0

然后就到了三角函数的变换
先从cos(α-β)开始,我想先去复习向量的运算。。。。
首先,两向量垂直,则积为0,不垂直的两向量相乘,对其中一个向量做分解,分解为垂直另一向量和平行的分解,再用分配率,平行基向量相乘=1,模是向量模*cos夹角
。。。ok
所以,cos(α-β)=向量a*向量b,向量起点都是原点,所以就是两点坐标乘积(cosα,sinβ)*(cosβ,sinα),整理下
延展下,求cos和
怎么求sin(α-β)
哎,我苦思了半天,回忆不起来了,还是看笔记吧。。。

我要哭了
sinα和cosα的关系,我只想到了个平方和,直接怎么换根本想不起来
原来是sinα=cos(π/2-α),呜呜呜,这个用单位圆里向量很容易看就是这样的啊
然后推导简直简单QAQ,我保证自己再也不会忘记!在费劲思考了sin减法推导失败之后!!
然后推导tan,ok
倍角公式自己也推导下吧,搞定
最后是解三角形,其实很简单,正弦公式,余弦公式,面积公式,利用直角三角形的正弦计算,勾股定理,和面积公式,比较容易把斜三角形的公式给记住的

终于到了平面解析几何了,想在b站上找crash course这种科普内容,木有找到,所以,带着过往的基础来上了!
我之前有个误区,觉得向量除了模和α之外,应该还有起点,但是,貌似在具体的运算中,都不考虑起点的,所以,其实把向量当成三角形这种来理解,就三角形也不用考虑在坐标系的哪个位置,只用确定三个要素就能定个三角形
而且,在数轴上确定线段,也不用知道起点啊,两个点就行了
想通了

又想到一点,模和α确定向量,这是坐标系的选用,xy坐标系中还是说的有向线段
向量的四则运算,加法减法
向量的分解
向量的坐标运算,这里也是先讲加减,向量的长度,两点距离,中点公式,都简单
向量的积之前理解了,从此不等式判定又多了个三角函数≤1带动的判定法

平面解析几何的第二个部分是,直线
直线的斜率,tan公式,想想之前涉及到的cos差公式用的向量,向量坐标计算里面只有和差积,还是两个向量之间的关系,两点向量表达式讲了距离和中点公式,坐标表达
所以,这斜率的tan公式之前没地方用。。。

直线公式,确定一条直线,需要,两个点,或一个点和斜率——二维的
等下,我要想想,向量是二维的,是一个角度和长度——角度的方向是360°++的,所以能唯一确定,而向量不需要起点确定,可以都搬到原点,这是最简表示法定维度吗。。。还是最简要素定维度。。。
那直线呢,直线的角度。。。180°就行了。。。因为没有方向,但是需要个点,不能都搬到原点,这也是种二维
ok了
所以看直线的五种表示,首先,斜截式和点斜式,都是点斜式啦,轴上的截距,那不就是确定了个点么
所以,截距式和两点式,都是两点式
最后是一般式
ok

现在到了两直线的位置关系了
平行,重合,垂直,相交
相交就是方程有解,垂直是k积为-1
等我再想想垂直,向量积是0,因为cos90°=0
那k呢,tanα*tan(90°-α)=-1,这个用单位圆的正余弦向量很容易理解的啦~~
ok
点到直线的距离,想花点时间推导

刚开始推导的时候,把两个方程都弄成了一般公式,然后求解交点就非常复杂,再带回两点距离公式,那就更复杂了。。。。
真想放弃啊。。。。
后来就开始把方程用y单边,来求方程解,确保方程没写做,还做了点斜式的比例
终于观察到,首先,两点距离公式里面,两个是比例关系的,就可以直接提取出来,当然记得加绝对值
再把(x-x0)设成X,直接求X,就不用再倒来倒去的了,这就是凯子说的,把车里的东西放出来一堆的搬来搬去,还是车直接开到终点再搬东西出来的麻烦度——当然还是打包拯救双手
其实就是两个二元一次方程求解,相当简单,还只用求个X
所以,解题思路虽然很简单的,但是为了计算简便,其实也是要有些总结思路的
还是得建立些公式直觉

终于到圆锥曲线了
首先,关于曲线的交点,跟之前本质一样,解析法看方程组有没有解,图像法看有没有交点

圆,是曲线到定点的距离相等
点到距离公式值是定值,所以圆的方程就很简单啦^_^
点和圆的关系,就看到圆心的距离了,直线和圆的关系,就看圆心到直线的距离了——点到直线距离公式用起来
点到直线的距离,就是垂直的,跟半径垂直,那就是切线了
切线方程的话,推导了一下,点斜式,搞定

椭圆,是到两点的距离和为2a,我来推导下这个公式
计算其实就是二元二次方程的简化,初始条件里面有ac,还有个条件是极值推导出b和ac的关系,然后最终化简只要ab
所以说,还是多路并进的思维没有刻到脑子里,转了几个弯
然后继续使用了代数的代数来简化运算——装车法,避免了四次方。。。。
成功搞出椭圆公式,还是比较开心滴~

椭圆还有第二个定义,也来推导下吧
一个定点和定直线距离比等于常数e∈(0,1),离心率和准线
首先还是把已知的未知的中间量都摆出来
首先是已知一个关系,定点(c,0)和准线方程x=±a²/c,离心率=c/a,先求出坐标轴交点,确定abc关系,然后再把关系式化简,这次还比较简单

双曲线,到两定点的距离差绝对值=2a
首先用代数式把各个已知关系列出来,d1/d2,c²=ab平方和,已知关系式,然后要把c给代换成ab,把关系式整理出来
设个大X=xy平方和,A=ab平方差,B=ab平方和,开始化简公式
就几步就好了~~~

另外一个定义,到定点和准线的距离比例e>1,在双曲线中,c最大,所以e=c/a>1的,在椭圆公式中,e<1,a最大,e=c/a<1
这里的准线方程也还是x=±a²/c
多了个渐近线,不过也get了,y=±bx/a,推导一遍,印象深刻^_^

抛物线,到一个定点和一个定直线的距离相等
那不就是,这个椭圆和双曲线之间?差别就是e的三种取值,1,>1,<1
等我先构思下,首先,这个定点也是焦点,定直线也是准线,我先用上面的方法求一下
c=a=p/2,准线是x=-c,定点是(c,0),很简单求得y²=2px

终于到最后的概率论了
首先,是做一件事是n类方法和还是n个步骤
概率论我一直是有点清楚又糊涂的——大学的时候还学了,高中估计就是糊的。。。
所以很想搞懂的
概率论的本质是事件,所以从事件分类还是分步——分类是逻辑,分步是策略
排列是有序,组合是集合无序
有序,化学实验就是有序的,做饭也是有序的,组合是集合,分类就是无序的

排序呢,如果给m个学生排序,这是分步骤,第一个学生m种选法。。。。最后就是m!
然后来理解下公式的连乘还有阶乘,连乘是列举法,阶乘是函数法?
性质这里来看下,把n挑出来,剩下的做有序排序,理解
所以阶乘公式的性质,就是,总数和元素减一,或者元素减一的公式变换

组合是无序的,无序的特征是,集合的特性,就是不重复
有序的里面把重复的合并,这个怎么思考?就在这m个数之间排序无所谓,有所谓的情况是多少种,然后,感觉应该是减掉吧。。。
百度了下推导方法,其实是逆向思维
上面我也思考了有序里面合并重复的,把m个数重复的减掉
但逆向思维是,选m个的全排列,其实是先选m个的组合,再组合的全排列
于是这个就是分步法,完成一件事,是不同的方法,还是不同的步骤,不同方法后的总方法是相加,不同步骤是步骤分别的方法相乘
这里不是问总方法,而是问结果有多少种
全排列直求,或者先选好组合,再对组合的m个全排列
于是就可以算出组合有多少种
组合的性质里面证的头秃的那个,用全排列推导,失败,然后换成列举法,成功!

就剩最后的概率了
互斥事件和对立事件性质,互斥事件的定义,事件们中有一个发生的概率,等于事件分别单独发生概率的和
先拿特殊的对立事件来看,肯定会发生,就是1
互斥事件其实有点不好理解,不过,先这样吧
我继续去搞ppt了

over~
代数2的数列导数合并了,ok,over~