建议收藏 | 5分学生都在看的AP微积分复习指南!

时间:2024-05-22 10:58:14  作者:网络 来源:网络

考前必看

 

1.要点总结


以下为AP微积分AB/BC中相对不容易掌握的知识点,检验一下自己的掌握情况吧。


· 导数应用(图像):图像题融合了增减性,最值,凹凸性,拐点等众多知识点,对概念的清晰掌握和逻辑能力的要求都不低。


· 导数应用(相关变化率):多个变量间的关系相对复杂,题目比较灵活,计算量也偏大。

 

· 分部积分(BC):计算量偏大,系数容易出错。

 

· 解微分方程:步骤较多,对计算要求比较高。

 

· 极坐标(BC):与直角坐标差异较大,图像可能会比较复杂,将解析式转化成图像有一定难度。

 

· 体积问题:需要一定立体图形想象力,抽象程度高。

 

· 级数(BC)整章抽象程度都比较高,相对难以理解的章节,需要理解记忆的知识点也比较多。

 

2、FRQ答题规范

 

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以2023年FRQ第一题为例,根据答案中的评分标准,在(b)问中得到满分需要列式表示出平均值,并得出正确答案。

 

需要同学们注意的是,即使是计算器部分的简答题,也要先列式再写出答案;一方面这样才能拿全步骤分,另一方面即使答案不准确,也不至于丢掉所有分数。

 

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在更复杂的(d)问中得到满分,则需要写出完整的求global maximum的过程。
 
可以看出,论述过程并不需要长篇大论的英语,同学们只要按照解题步骤把过程写清楚,在用数学符号表达不清时配合上一些少量英语表述即可。过程的严谨才是得分的关键。尤其注意在使用Mean Value Theorem这样的定理时需要写清楚定理的条件,所以在复习时不要只关注定理的结论,也要注意在什么条件下定理才成立。
 

微积分BC思维导图

 

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知识点梳理

 
1. 极限存在的条件:左右极限相等
 

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2. 求极限:若代值可以得到结果则代值运算,若不能则选择以下方法

 

· 因式分解
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· 比较最高次项

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· 利用特殊极限

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· 洛必达法则
分子分母同时趋近于0或无穷时

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3. 夹逼定理
 

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4. 渐近线

 

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▼例题:

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本题答案为:C,求垂直渐近线时,需注意约分后再看分母何时为0

5. 连续性
 

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▼例题:

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6.导数定义
 

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可导条件:

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7. 导数运算公式

 

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· 链式法则

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▼例题:

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本题答案为:D

8. 隐函数求导
 

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9. 参数方程求导(BC)
 

对于参数方程,可以分别找到x关于t的导数和y关于t的导数,再进行计算。

 

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对于高阶导数,可以对一阶导数的结果再次求导即可得到二阶导。

 

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▼例题

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本题答案为:B

 
10. 极坐标求导(BC)
 
参考参数方程导数的做法,先把极坐标r,θ的关系转化为直角坐标x,y的关系,再按参数方程的做法求导。
 
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11. 增减性与极大/极小值

 

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如果函数在某点由增函数变为减函数,那么该点在附近函数值最大,为局部极大值;如果函数在某点由减函数变为增函数,那么该点在附近函数值最小,为局部极小值。

 
· 找极值的步骤:
(1)找到函数的一阶导

(2)找到导数为0或不存在的点

(3)判断导数符号的变化

 

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如果找全局极值,则在以上步骤基础上,将符合条件的点和区间端点的函数值放在一起比较,得出最大/小值。

 
12. 二阶导,凹凸性和拐点
 

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凹凸性发生变化的点称作拐点(points of inflection).

 

找拐点的步骤:
(1)找到函数的二阶导
(2)找到二阶导数为0或不存在的点
(3)判断符号的变化,方法与一阶导数符号的判断类似。
 
只要符号发生变化就是拐点,无论由+变-还是由-变+。
 
13. 相关变化率

 

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14. 介值定理,中值定理,极值定理

 

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▼例题

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本题答案为:C

 

15. 积分基本公式

 

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16. 积分换元法和配方法
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选取u时要注意u的导数应是原本被积函数的一部分。
 
注:定积分的换元法要注意上下限的变化。
 
配方法指的是利用与arctanx或arcsinx相关的公式来积分,通过换元凑成需要的形式。
 
 

▼例题:

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本题答案为:D

 
 

▼配方法例题:

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本题答案为:A

 

17. 分部积分法(BC)

 

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18. 因式分解法积分(BC)
 
先通过因式分解把被积函数分成两项,再通过待定系数法确定分子的值。
 

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19. 黎曼和
 
四种类型:
 
- Left Riemann Sum:

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- Right Riemann Sum:

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- Midpoint Riemann Sum:

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- Trapezoidal Riemann Sum:
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定积分与求和形式转化:

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20. 微积分基本定理

 

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此定理为定积分运算的依据。

 

▼例题:

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本题答案为:D

 

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在积分上限函数中,f(x)是g(x)的导数g(x)是f(x)的原函数(反导数)。
 
 

▼例题:

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本题答案为:D

 

21. 平均值

 

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22. 反常积分(BC)

 
积分区间无穷或积分区间内函数无界时,用极限来表示积分的区间

 

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23. 平面面积

 

以x为积分变量时,用包围阴影图形的上面曲线减下面曲线

 

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以y为积分变量时,用包围阴影图形的右面曲线减左面曲线

 

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24. 立体体积
 
(1)旋转型体积
 
旋转型包括没有空心的disk method和有空心的washer method。
 

- Disk method:

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- Washer method:
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若旋转轴为与坐标轴平行的直线,积分中截面圆的半径用函数与旋转轴的距离表示。
 
选择积分变量看旋转轴与哪个坐标轴平行或重合(例如绕x轴旋转则对x积分)

 

(2)截面型体积

 

用函数表示截面的面积,并对这个函数积分。

 

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积分变量选择看截面垂直于哪个坐标轴。

 

需要掌握正方形,长方形,半圆,等边三角形等腰直角三角形面积的计算公式。
 
25. 极坐标面积(BC
 

极坐标函数包围的面积计算公式:

 

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两个极坐标函数之间的面积公式:
 
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积分区间可以通过观察图形的角度范围以及列方程计算θ的范围。
 
26. 弧长
 
平面内曲线弧长:
 
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参数方程曲线弧长(BC):

 

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27. 运动问题

 

总距离,位移,速度,加速度,速率间的关系:

 

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二维运动(BC):

 

二维运动问题结合参数方程来考虑,位移,速度,加速度都分为水平方向和垂直方向计算,以向量形式表示,如position vector可表示为图片
这些向量的大小利用勾股定理把两个方向组合起来表示,比如求speed就用图片来表示。
 
求total distance的问题用含参数的平面弧长的公式来解决。
 
28. 解微分方程
 
解形如图片的微分方程
 
步骤1:分离变量

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步骤2:对等式两侧积分

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步骤3:积分后整理式子成用x表示y的形式,并代入特殊值求出常数C

 

29. 线性估算

 

用函数上一点的切线来估算切点附近的函数值f(x)≈f(x)+f'(x)(x-x),

x为切点的横坐标。

 

欧拉法(BC):分段并重复多次的线性估算。

 

▼例题:

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本题答案为:B

 

30. 指数增长和logistic growth

 

指数增长模型:
 
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P0为t=0时函数的初始值,符合此模型的函数即为指数增长。
 
关键词:增长率与函数值成正比(proportional)
 
Logistic growth 模型(BC)
 

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A的值为函数在t趋近于无穷时的极限。

 

函数值在到达A/2后,增长速度开始变缓。

 

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31. 级数(BC)
 

判断级数收敛:

 

(1)N-th term test

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(2)Geometric series test

几何级数在|r|>1时收敛,≥1时发散。

 

(3)P-series test
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(4)Integral test
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注:积分的值与级数值不完全相等。
 

(5)Comparison test

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(6)Limit Comparison test

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可以用于分式形式级数的判断,根据分子分母最高次数的差来选择相匹配的p-series,则级数与这个p-series收敛情况相同。
 
(7)Ratio test

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多用于含有阶乘和指数函数的级数判断收敛,也在计算power series收敛区间时使用。

 

(8)Alternating test
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注:第二个条件指的是数列绝对值递减,不需要考虑符号。
 
级数收敛判断方法的选择:
 
图片 先判断级数的类型选择对应类型的方法,比如交错级数直接用alternating series test 判断。
 
图片 其他情况:含有指数函数,阶乘的级数选择ratio test;多项式分式选择limit comparison test;与已知是否收敛的级数有严格的大小关系时可选择comparison test;题目明确提出或比较容易积分时可选integral test。
 

几何级数求和:

 

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几何级数的公比r由第n项和n-1项的比值得到。收敛的几何级数可以用公式求和。

 

▼例题:

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本题答案为:D

 

收敛区间和半径

 

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x=c为power series的收敛中心,在距离c收敛半径r以内的范围内的x都可以使级数收敛,这个范围就是收敛区间。

 

计算收敛区间步骤:
1.令用ratio test得到的比值结果小于1,并解不等式
2.不等式的解为级数absolutely converge的范围,分别将边界值代入原级数判断是否收敛
3.若边界值收敛则包括在区间内,发散则不包括
注:converge conditionally的x值位于收敛区间的边界
 

▼例题:

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本题答案为:B

 

泰勒级数和误差上界

 

泰勒级数和麦克劳林级数计算公式:

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注:题目中泰勒级数的degree指的是最高次数,non-zero terms指的是包括几项。
 

需要知道的麦克劳林展开式:

 

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泰勒级数除了直接通过公式求导计算得出,还可以由已知展开式加减,乘常数系数,求导,积分,换元得到
 

Alternating error bound:

 

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交错级数的误差上界为所取的级数的下一项的绝对值。计算error bound只需要从题干按关键词中提取信息代入公式即可得出结果。

 

老师寄语

 
同学们在复习阶段要有规划的做一些题目,最好能计时完成整套真题来适应考试的形式和节奏。
 
刷题时一定注意改错和复盘,总结自己哪些知识点掌握不到位,抓紧复习。切忌盲目刷题,解决问题比机械练习更有效。
 
最后祝大家取得让自己满意的成绩,学到了知识,取得了进步就是最大的收获。

 

 

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