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AP 微积分 BC - 单元 4:导数的实际应用

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导数在实际应用中的基本含义是什么?
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一个量相对于另一个量的瞬时变化率。
位置 s(t)、速度 v(t) 和加速度 a(t) 之间的关系。
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v(t) = s'(t),a(t) = v'(t) = s''(t)。速度是位置的导数,加速度是速度的导数。
速度 (Velocity) 和速率 (Speed) 的区别?
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速度是矢量,有方向 (v(t));速率是标量,是速度的绝对值 |v(t)|,没有方向。
一个质点何时向右(或向上)运动?
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当速度 v(t) > 0 时。
一个质点何时向左(或向下)运动?
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当速度 v(t) < 0 时。
一个质点何时处于静止状态?
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当速度 v(t) = 0 时。
一个质点何时在加速 (Speeding Up)?
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当速度 v(t) 和加速度 a(t) 的符号相同时 (都为正或都为负)。
一个质点何时在减速 (Slowing Down)?
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当速度 v(t) 和加速度 a(t) 的符号相反时。
相关变化率 (Related Rates)
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利用已知一个或多个量的变化率,来求另一个相关量的变化率的问题。
求解相关变化率问题的核心步骤是什么?
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找到变量间的关系方程,然后对方程两边关于时间 t 进行隐式求导。
线性近似 (Linear Approximation)
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使用函数在某一点的切线来近似该点附近的函数值。
在 x=a 处的线性近似公式是什么?
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L(x) = f(a) + f'(a)(x-a),其中 L(x) ≈ f(x)。
如何判断线性近似是高估还是低估?
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如果函数在某点是凹向上 (f''>0),则为低估;如果是凹向下 (f''<0),则为高估。
用于计算形式为 0/0 或 ∞/∞ 的不定式极限。
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洛必达法则 (L'Hôpital's Rule) 用于解决什么问题?
使用洛必达法则的条件是什么?
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lim f(x) 和 lim g(x) 必须都等于 0 或都等于 ±∞。
微分 (Differentials)
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dy = f'(x)dx,它表示当 x 变化一个微小的量 dx 时,切线上对应 y 的变化量,可用于估算函数值的变化量 Δy。