Что насчет таких тем, как аффинные преобразования, инверсия, свойства коник и т.п., которые выходят за рамки школьной программы?
Я, например, слышал (не знаю, насколько это верно), что знание инверсии нужно для освоения геометрии Лобачевского, которая применяется в физике.
Всё, что вы перечисляете - это маленькие кирпичики, которые становятся нужны и полезны в каком-то большом контексте. При этом, в одном ряду с десятками и сотнями других таких маленьких кирпичиков.
Отдельно тщательно изучать эти кирпичики и убивать на это кучу сил и времени - смысла никакого нет. Хотя некоторые эстетуи эстетуйствуют, и получают от этого неописуемое удовольствие. Но окружающие их не понимают.
В общем, если вас интересует "для физики", то повторяю: векторы, системы координат. Упоминавшиеся здесь аналитическая геометрия и линейная алгебра (только не переусердствовать, не тратить на них больше сил и времени, чем оно того заслуживает).
А по перечисленному - можно пролистать брошюрку типа "Математика для любознательных школьников", даже не решая задач оттуда, и закрыть. (Да и по геометрии Лобачевского - тоже.)
