下個(ge) 月就到了AP考試的時間了,大家在複習(xi) 時是否清楚自己在知識點的掌握上還有沒有疏漏呢?這篇文章總結了AP微積分AB和BC的考試要點,FRQ答題規範,並梳理了各章節核心知識點,給大家在複習(xi) 階段提供參考。
考前必看
1.要點總結
以下為(wei) AP微積分AB/BC中相對不容易掌握的知識點,檢驗一下自己的掌握情況吧。
·導數應用(圖像):圖像題融合了增減性,最值,凹凸性,拐點等眾(zhong) 多知識點,對概念的清晰掌握和邏輯能力的要求都不低。
·導數應用(相關(guan) 變化率):多個(ge) 變量間的關(guan) 係相對複雜,題目比較靈活,計算量也偏大。
·分部積分(BC):計算量偏大,係數容易出錯。
·解微分方程:步驟較多,對計算要求比較高。
·極坐標(BC):與(yu) 直角坐標差異較大,圖像可能會(hui) 比較複雜,將解析式轉化成圖像有一定難度。
·體(ti) 積問題:需要一定立體(ti) 圖形想象力,抽象程度高。
·級數(BC):整章抽象程度都比較高,相對難以理解的章節,需要理解記憶的知識點也比較多。
2、FRQ答題規範
以2023年FRQ第一題為(wei) 例,根據答案中的評分標準,在(b)問中得到滿分需要列式表示出平均值,並得出正確答案。
需要同學們(men) 注意的是,即使是計算器部分的簡答題,也要先列式再寫(xie) 出答案;一方麵這樣才能拿全步驟分,另一方麵即使答案不準確,也不至於(yu) 丟(diu) 掉所有分數。
在更複雜的(d)問中得到滿分,則需要寫(xie) 出完整的求global maximum的過程。可以看出,論述過程並不需要長篇大論的英語,同學們(men) 隻要按照解題步驟把過程寫(xie) 清楚,在用數學符號表達不清時配合上一些少量英語表述即可。
過程的嚴(yan) 謹才是得分的關(guan) 鍵。尤其注意在使用Mean Value Theorem這樣的定理時需要寫(xie) 清楚定理的條件,所以在複習(xi) 時不要隻關(guan) 注定理的結論,也要注意在什麽(me) 條件下定理才成立。
微積分BC思維導圖
知識點梳理
1. 極限存在的條件:左右極限相等
2. 求極限:若代值可以得到結果則代值運算,若不能則選擇以下方法
· 因式分解
· 比較最高次項
· 利用特殊極限
· 洛必達法則分子分母同時趨近於(yu) 0或無窮時
3. 夾逼定理
4. 漸近線
▼例題:
本題答案為(wei) :C,求垂直漸近線時,需注意約分後再看分母何時為(wei) 0 5. 連續性
▼例題: 6.導數定義(yi)
可導條件:
7. 導數運算公式
· 鏈式法則
▼例題: 本題答案為(wei) :D8. 隱函數求導
9. 參數方程求導(BC)
對於(yu) 參數方程,可以分別找到x關(guan) 於(yu) t的導數和y關(guan) 於(yu) t的導數,再進行計算。
對於(yu) 高階導數,可以對一階導數的結果再次求導即可得到二階導。
▼例題 本題答案為(wei) :B10. 極坐標求導(BC)參考參數方程導數的做法,先把極坐標r,θ的關(guan) 係轉化為(wei) 直角坐標x,y的關(guan) 係,再按參數方程的做法求導。
11. 增減性與(yu) 極大/極小值
如果函數在某點由增函數變為(wei) 減函數,那麽(me) 該點在附近函數值最大,為(wei) 局部極大值;如果函數在某點由減函數變為(wei) 增函數,那麽(me) 該點在附近函數值最小,為(wei) 局部極小值。
· 找極值的步驟:(1)找到函數的一階導
(2)找到導數為(wei) 0或不存在的點
(3)判斷導數符號的變化
如果找全局極值,則在以上步驟基礎上,將符合條件的點和區間端點的函數值放在一起比較,得出最大/小值。
12. 二階導,凹凸性和拐點
凹凸性發生變化的點稱作拐點(points of inflection).
找拐點的步驟:(1)找到函數的二階導(2)找到二階導數為(wei) 0或不存在的點(3)判斷符號的變化,方法與(yu) 一階導數符號的判斷類似。隻要符號發生變化就是拐點,無論由+變-還是由-變+。13. 相關(guan) 變化率
14. 介值定理,中值定理,極值定理
▼例題
本題答案為(wei) :C
15. 積分基本公式
16. 積分換元法和配方法選取u時要注意u的導數應是原本被積函數的一部分。注:定積分的換元法要注意上下限的變化。配方法指的是利用與(yu) arctanx或arcsinx相關(guan) 的公式來積分,通過換元湊成需要的形式。▼例題:
本題答案為(wei) :D▼配方法例題:
本題答案為(wei) :A
17. 分部積分法(BC)
18. 因式分解法積分(BC)先通過因式分解把被積函數分成兩(liang) 項,再通過待定係數法確定分子的值。
19. 黎曼和四種類型:- LeftRiemann Sum:
- RightRiemann Sum:
- midpsoint Riemann Sum:
- Trapezoidal Riemann Sum:
定積分與(yu) 求和形式轉化:
20. 微積分基本定理
此定理為(wei) 定積分運算的依據。
▼例題: 本題答案為(wei) :D
在積分上限函數中,f(x)是g(x)的導數,g(x)是f(x)的原函數(反導數)。▼例題:
本題答案為(wei) :D
21. 平均值
22. 反常積分(BC)
積分區間無窮或積分區間內(nei) 函數無界時,用極限來表示積分的區間
23. 平麵麵積
以x為(wei) 積分變量時,用包圍陰影圖形的上麵曲線減下麵曲線
以y為(wei) 積分變量時,用包圍陰影圖形的右麵曲線減左麵曲線
24. 立體(ti) 體(ti) 積(1)旋轉型體(ti) 積旋轉型包括沒有空心的disk method和有空心的washer method。
- Disk method:
- Washer method:
若旋轉軸為(wei) 與(yu) 坐標軸平行的直線,積分中截麵圓的半徑用函數與(yu) 旋轉軸的距離表示。選擇積分變量看旋轉軸與(yu) 哪個(ge) 坐標軸平行或重合(例如繞x軸旋轉則對x積分)
(2)截麵型體(ti) 積
用函數表示截麵的麵積,並對這個(ge) 函數積分。
積分變量選擇看截麵垂直於(yu) 哪個(ge) 坐標軸。
需要掌握正方形,長方形,半圓,等邊三角形和等腰直角三角形麵積的計算公式。25. 極坐標麵積(BC)
極坐標函數包圍的麵積計算公式:
兩(liang) 個(ge) 極坐標函數之間的麵積公式:積分區間可以通過觀察圖形的角度範圍以及列方程計算θ的範圍。26. 弧長平麵內(nei) 曲線弧長:
參數方程曲線弧長(BC):
27. 運動問題
總距離,位移,速度,加速度,速率間的關(guan) 係:
二維運動(BC):二維運動問題結合參數方程來考慮,位移,速度,加速度都分為(wei) 水平方向和垂直方向計算,以向量形式表示,如position vector可表示為(wei)
這些向量的大小利用勾股定理把兩(liang) 個(ge) 方向組合起來表示,比如求speed就用
來表示。求total distance的問題用含參數的平麵弧長的公式來解決(jue) 。28. 解微分方程解形如
的微分方程步驟1:分離變量
步驟2:對等式兩(liang) 側(ce) 積分
步驟3:積分後整理式子成用x表示y的形式,並代入特殊值求出常數C
29. 線性估算
用函數上一點的切線來估算切點附近的函數值f(x)≈f(x₀)+f'(x₀)(x-x₀),
,x₀為(wei) 切點的橫坐標。
歐拉法(BC):分段並重複多次的線性估算。
▼例題: 本題答案為(wei) :B
30. 指數增長和logistic growth
指數增長模型:P0為(wei) t=0時函數的初始值,符合此模型的函數即為(wei) 指數增長。關(guan) 鍵詞:增長率與(yu) 函數值成正比(proportional)Logistic growth 模型(BC):
A的值為(wei) 函數在t趨近於(yu) 無窮時的極限。
函數值在到達A/2後,增長速度開始變緩。
31. 級數(BC)
判斷級數收斂:
(1)N-th term test
(2)Geometric series test
幾何級數在|r|>1時收斂,≥1時發散。
(3)P-series test(4)Integral test
注:積分的值與(yu) 級數值不完全相等。
(5)Comparison test
(6)Limit Comparison test
可以用於(yu) 分式形式級數的判斷,根據分子分母最高次數的差來選擇相匹配的p-series,則級數與(yu) 這個(ge) p-series收斂情況相同。(7)Ratio test
多用於(yu) 含有階乘和指數函數的級數判斷收斂,也在計算power series收斂區間時使用。
(8)Alternating test
注:第二個(ge) 條件指的是數列絕對值遞減,不需要考慮符號。
級數收斂判斷方法的選擇:
先判斷級數的類型選擇對應類型的方法,比如交錯級數直接用alternating series test 判斷。
其他情況:含有指數函數,階乘的級數選擇ratio test;多項式分式選擇limit comparison test;與(yu) 已知是否收斂的級數有嚴(yan) 格的大小關(guan) 係時可選擇comparison test;題目明確提出或比較容易積分時可選integral test。
幾何級數求和:
幾何級數的公比r由第n項和n-1項的比值得到。收斂的幾何級數可以用公式求和。
▼例題:本題答案為(wei) :D
收斂區間和半徑
x=c為(wei) power series的收斂中心,在距離c收斂半徑r以內(nei) 的範圍內(nei) 的x都可以使級數收斂,這個(ge) 範圍就是收斂區間。
計算收斂區間步驟:1.令用ratio test得到的比值結果小於(yu) 1,並解不等式2.不等式的解為(wei) 級數absolutely converge的範圍,分別將邊界值代入原級數判斷是否收斂3.若邊界值收斂則包括在區間內(nei) ,發散則不包括注:converge conditionally的x值位於(yu) 收斂區間的邊界▼例題: 本題答案為(wei) :B
泰勒級數和誤差上界
泰勒級數和麥克勞林級數計算公式:
注:題目中泰勒級數的degree指的是最高次數,non-zero terms指的是包括幾項。
需要知道的麥克勞林展開式:
泰勒級數除了直接通過公式求導計算得出,還可以由已知展開式加減,乘常數係數,求導,積分,換元得到
Alternating error bound:
交錯級數的誤差上界為(wei) 所取的級數的下一項的絕對值。計算error bound隻需要從(cong) 題幹按關(guan) 鍵詞中提取信息代入公式即可得出結果。
考前寄語
五月AP考試在即,同學們(men) 在複習(xi) 階段要有規劃的做一些題目,最好能計時完成整套真題來適應考試的形式和節奏。刷題時一定注意改錯和複盤,總結自己哪些知識點掌握不到位,抓緊複習(xi) 。切忌盲目刷題,解決(jue) 問題比機械練習(xi) 更有效。
最後祝大家取得讓自己滿意的成績,學到了知識,取得了進步就是最大的收獲。
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