微積分是一門結合代數與幾何的高階數學,也是科學、工程和經濟學的基礎。在 AP Calculus 課程中,你除了會學習如何解微分(differentiation)與積分(integration)問題,還會學到如何應用這些概念解決現實的問題。
無論你是想提升大學申請的競爭力,還是單純希望學習更多數學,AP Calculus 都是理想的選擇。在這篇文章中,你會快速了解 AP Calculus 的重點內容、學習策略,以及如何成功準備考試、取得高分。
另外,AP Calculus 分為 AB 和 BC 兩種課程,兩者都相當於大學微積分課程,但涵蓋範圍不同。我們會在接下來的文章裡詳細介紹。
課程概覽
AP Calculus AB 與 BC 涵蓋以下十個單元:
| 單元 | 考試比重 (AB) | 考試比重 (BC) |
|---|---|---|
| 1. 極限與連續性 | 10 – 12% | 4 – 7% |
| 2. 微分的定義與基本性質 | 10 – 12% | 4 – 7% |
| 3. 微分:複合函數、隱函數與反函數 | 9 – 13% | 4 – 7% |
| 4. 微分的應用 | 10 – 15% | 6 – 9% |
| 5. 微分的解析應用(Analytical Applications) | 15 – 18% | 8 – 11% |
| 6. 積分與變化的累積 | 17 – 20% | 17 – 20% |
| 7. 微分方程 | 6 – 12% | 6 – 9% |
| 8. 積分的應用 | 10 – 15% | 6 – 9% |
| 9. 參數方程、極座標與向量函數 | 無 | 11 – 12% |
| 10. 無窮級數 | 無 | 17 – 18% |
詳細內容
單元 1:極限與連續
- 微積分基礎介紹
- 極限(limits)的定義與符號
- 從圖形估算極限值
- 從表格估算極限值
- 極限的代數性質
- 極限的代數運算
- 極限的綜合練習
- 使用 Squeeze Theorem 找出極限
- 連結極限的各種形式
- 探索 Discontinuities 的各種形式
- 點的連續性
- 區間的連續性
- 移除不連續性(Removing Discontinuities)
- 連結無窮極限與垂直漸近線(Vertical Asymptotes)
- 連結無窮遠處的極限與水平漸近線(Horizontal Asymptotes)
- 使用中間值定理 (IVT)
單元 2:微分的定義與基本性質
- 定義平均變化率(AROC)與瞬間變化率(IROC)
- 定義函數的導數(Derivatives)
- 估算特定位置的導數
- 可微分性(Differentiability)與連續性(Continuity)
- 使用 The Power Rule
- 導數的運算規則
- \(\cos x\)、\(\sin x\)、\(e^x\) 與 \(\ln x\) 的導數
- 使用 The Product Rule
- 使用 The Quotient Rule
- \(\tan x\)、\(\cot x\)、\(\sec x\) 與 \(\csc x\) 的導數
單元 3:微分:複合函數、隱函數與反函數
- 連鎖律(The Chain Rule)
- 隱函數的微分
- 反函數的微分
- 反三角函數的微分
- 選擇計算導數的策略
- 計算高階導數
單元 4:微分的應用
- 解讀 Derivative 的意義
- 直線運動:位置、速度與加速度
- 其他變化率
- 介紹 Related Rates
- 解決 Related Rates 的問題
- 使用 Linearity 與 Linearization 估計函數值
- 使用 L’Hospital’s Rule 找出不定形式(Indeterminate Forms)的極限
單元 5:微分的解析應用(Analytical Applications)
- 使用平均值定理(The Mean Value Theorem)
- 極值定理(EVT)、極值、臨界點
- 函數的遞增與遞減
- 使用 Derivative 找出極值
- 使用 Candidates Test 找出絕對極值
- 找出函數的凹凸性(Concavity)
- 使用 Second Derivative Test 找極值
- 畫出函數與其導數的圖形
- 函數與導數的連結
- 最佳化問題(Optimization Problems)
- 探索隱函數的行為
單元 6:積分與變化的累積
- 探索變化的累積(Accumulations of Change)
- 使用黎曼和(Riemann Sums)估算積分區域
- 定積分
- 微積分基本定理(The Fundamental Theorem of Calculus)
- 解讀積分的幾何含義
- 定積分(Definite Integrals)的性質
- 不定積分(Indefinite Integrals)
- 透過變數變換(Substitution)進行積分
- 透過長除法(Long Division)與配方法(Completing the Square)進行積分
- 分部積分法(BC only)
- 利用部分分式分解(Linear Partial Fractions)進行積分(BC only)
- 瑕積分(Improper Integrals)(BC only)
單元 7:微分方程
- 微分方程的建模
- 驗證微分方程的解
- 斜率場(Slope Fields)
- 斜率場的意義
- 歐拉法(Euler’s Method)(BC only)
- 分離變數法(Separation of Variables)
- 指數與微分方程
- Logistic models 與微分方程(BC only)
單元 8:積分的應用
- 函數的平均值
- 位置、速度與加速度
- 使用積分求解應用問題
- 曲線間的面積
- 使用 Cross Sections 計算體積
- 使用 Disc Method 或 Washer Method 計算體積
- 計算其他軸上的旋轉體體積
- 平滑曲線的弧長與距離(BC only)
單元 9:參數方程、極坐標與向量函數(BC only)
- 參數方程的定義與微分
- 參數方程的二階微分
- 參數方程的弧長
- 向量函數的定義與微分
- 向量函數的積分
- 參數與向量函數的應用問題
- 極坐標的定義與微分
- 極坐標曲線的區域面積
單元 10:無窮級數(BC only)
- 收斂(Converging)與發散(Diverging)級數
- 幾何級數(Geometric Series)
- nth Term Test
- Integral Test
- 調和級數(Harmonic Series)與 p-Series
- Comparison Test
- Alternating Series Test
- Ratio Test
- 絕對與條件收斂
- Alternating Series 的誤差區間
- Taylor Polynomial 與函數
- Lagrange Error Bound
- Power Series 的收斂半徑與收斂區間
- 將函數以 Power Series 呈現
考試形式
AP Calculus AB / BC 考試分為兩部分,每部分各占總分的 50%:
| 部分 | 題型 | 題目數量 | 加權 | 時間 |
|---|---|---|---|---|
| I | 多選題 | 30 | 33.3% | 60 分鐘 |
| I | 多選題(計算機) | 15 | 16.7% | 45 分鐘 |
| II | 自由作答題(計算機) | 2 | 16.7% | 30 分鐘 |
| II | 自由作答題 | 4 | 33.3 | 60 分鐘 |
如何準備 AP Calculus AB / BC
了解考試範圍與結構
熟悉考試所涵蓋的主題和題型,有助於制定學習計劃。
選擇適合的學習資源
學校使用的教科書是不錯的起點,仔細研讀範例題,並且多做單元練習。此外,線上課程和教學影片,如 Khan Academy,可以用來鞏固概念、快速複習。
規律練習解題
練習官方和非官方的練習題,熟悉題型並提高解題速度。如果需要練習資源,除了可以購買書籍、上網搜尋之外,也可以尋求家教老師、補習班的協助。
訂定學習計劃
將學習內容分配到每日或每週,確保在考試前覆蓋所有主題。第一學期可專注於 AB 的內容,第二學期則涵蓋 BC 的主題。
進行模擬測驗
模擬考試能讓你熟悉考試格式並提高時間管理能力。
參加家教或補習班課程
跟著有經驗的人學習、練習,能夠少走許多彎路,也能對時間進行更有效率的分配。
AP Calculus AB / BC 是一門具有挑戰性的課程,如果你選了這門課,代表你有很大的野心,也代表你對於自己的未來有一定程度的規劃。雖然有挑戰性,但只要透過有效的準備與規律的練習,取得高分就不會太難。希望這篇文章能幫助你更了解這一門課程,也能帶給你更多信心!
考試時我應該…
- 管理做題時間:合理分配作答時間,千萬不要在一個題目上卡太久。
- 展示計算過程:(針對 FRQ) 清楚解釋每一個步驟,並保留所有過程,避免太多跳躍性思考。
- 保持冷靜:穩定步調,遇到難題時不要慌張,如果你覺得很難,那對別人來說也一樣。
AP 考試日期與時間
Week 1
| Date | Morning (8 a.m. Local Time) | Afternoon (12 p.m. Local Time) |
|---|---|---|
| Monday, May 5, 2025 | Biology Latin | European History Microeconomics |
| Tuesday, May 6, 2025 | Chemistry Human Geography | United States Government and Politics |
| Wednesday, May 7, 2025 | English Literature and Composition | Comparative Government and Politics Computer Science A |
| Thursday, May 8, 2025 | African American Studies Statistics | Japanese Language and Culture World History: Modern |
| Friday, May 9, 2025 | Italian Language and Culture United States History | Chinese Language and Culture Macroeconomics |
Note: Art and Design submissions are due by 8 p.m. ET on Friday, May 9, 2025.
Week 2
| Date | Morning (8 a.m. Local Time) | Afternoon (12 p.m. Local Time) |
|---|---|---|
| Monday, May 12, 2025 | Calculus AB Calculus BC | Music Theory Seminar |
| Tuesday, May 13, 2025 | French Language and Culture Precalculus | Environmental Science Physics 2: Algebra-Based |
| Wednesday, May 14, 2025 | English Language and Composition German Language and Culture | Physics C: Mechanics |
| Thursday, May 15, 2025 | Art History Spanish Language and Culture | Computer Science Principles Physics C: Electricity and Magnetism |
| Friday, May 16, 2025 | Physics 1: Algebra-Based Spanish Literature and Culture | Psychology |
範例題
1. \(\displaystyle\lim_{x\rightarrow 0}\frac{1-\cos^2\left(2x\right)}{\left(2x\right)^2}=\)
- 0
- 1/4
- 1/2
- 1
\(f(x)=\begin{cases}2/x & \text{for } x < -1, \\ x^2 – 3 & \text{for } -1 \leq x \leq 2, \\ 4x – 3 & \text{for } x > 2\end{cases}\)
2. Let \(f\) be the function defined above. At what values of \(x\), if any, is \(f\) not differentiable?
- \(x=-1\) only
- \(x=2\) only
- \(x=-1\) and \(x=-2\)
- \(f\) is differentiable for all values of \(x\).
| \(x\) | \(f(x)\) | \(f'(x)\) | \(g(x)\) | \(g'(x)\) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | -4 | -5 | 3 |
| 2 | -3 | 1 | 8 | 4 |
3. The table above gives values of the differentiable functions \(f\) and \(g\) and their derivatives at selected values of \(x\). If \(h\) is the function defined by: \(h\left(x\right)=f\left(x\right)g\left(x\right)+2g\left(x\right)\), then \(h’\left(1\right) =\) ?
- 32
- 30
- -6
- -16
4. If \(x^3 – 2xy + 3y^2 = 7\), then \( \displaystyle\frac{dy}{dx} =\)
- \(\displaystyle \frac{3x^2 + 4y}{2x} \)
- \(\displaystyle \frac{3x^2 – 2y}{2x – 6y} \)
- \(\displaystyle\frac{3x^2}{2x – 6y} \)
- \(\displaystyle \frac{3x^2}{2 – 6y} \)


