中五 數學延伸單元
中五數學延伸單元(M1/M2):微積分核心:M2(極限與變化率、求導法及其應用、不定積分)與 M1(正態分佈、點及區間估計、求導法及積分法),對齊 EDB 數學課程及評估指引(中四至中六)延伸單元學習單位,例題與快測按 DSE 口徑。
以下次序 = 由淺入深嘅建議學習路徑,跟住行就得。
單元 Units
撇一下單元名就跳去該組課題。
代數與微積分(M2) Algebra and Calculus (M2)3/3 已上線
⚡ 單元快測 Quiz5 題
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Q1極限 lim x→a f(x) 描述的是甚麼?
Q2導數 f'(a) 的幾何意義是甚麼?
Q3為甚麼不定積分的答案必須寫 +C?
Q4求 lim x→2 (x²−4)/(x−2)。
Q5設 y = x⁶ − 4x³,求 dy/dx。
微積分與統計(M1) Calculus and Statistics (M1)3/3 已上線
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Q1正態分佈中,平均值、眾數與中位數有甚麼關係?
Q2μ 與 x̄ 分別是參數還是統計量?
Q3下列哪一個導數不屬於 M1 課程範圍:(sin x)'、(ln x)'、(2ˣ)'?
Q4設 X ~ N(60, 5²),求 x = 47.5 對應的 Z 值。
Q5設 σ = 12、n = 36,求 x̄ 的標準差。
生字簿 Vocabulary book
呢科全部生字,中英對照(可列印)。
自變量趨近某值時函數值無限趨近的數,記作 lim x→a f(x)。
自變量或函數值不斷接近某數的過程,無須真正到達該數。
把 a 代入函數求極限的方法;結果為確定數時,極限就是該數。
代入後得零比零等形式,極限未定,須先化簡再求。
把多項式寫成因式的乘積,藉此約去公因式以消除零比零。
分子或分母同乘共軛根式以消除根號的技巧,利用平方差展開。
函數的和、差、積、商、純量乘法與複合函數極限的運算定理,不須證明即可使用。
x 無限增大時函數值的趨勢;對有理函數,比較分子與分母的最高次數判斷。
lim θ→0 (sin θ/θ) = 1 及 lim x→0 ((eˣ−1)/x) = 1,是三角與指數函數極限的基礎。
函數值的改變量除以自變量的改變量,即 [f(b)−f(a)]/(b−a),對應割線的斜率。
函數的瞬時變化率,記作 f'(x) 或 dy/dx,數值等於曲線在該點切線的斜率。
由函數求導數的過程;課程中單元二的名稱為「求導法」。
用極限 f'(x) = lim h→0 [f(x+h)−f(x)]/h 求導數的定義方法。
d(uv)/dx = v(du/dx) + u(dv/dx);乘積的導數不等於導數的乘積。
d(u/v)/dx = [v(du/dx) − u(dv/dx)]/v²,分子次序不可顛倒。
dy/dx = (dy/du)(du/dx);複合函數求導時外層導數乘內層導數。
對含 x 與 y 的方程兩邊同時求導,遇 y 項乘 dy/dx,再解出 dy/dx。
導數的導數,記作 f''(x) 或 d²y/dx²,用於判別極值性質與凹性。
函數在鄰域內的局部極大或極小值;課程要求同時處理全局與局部極值。
曲線向上凹(f'' > 0)或向下凹(f'' < 0)的形態,由二階導數的正負決定。
f(x) 的全部原函數,記作 ∫f(x)dx,結果含積分常數 C。
求導後等於 f(x) 的函數 F(x),即 F'(x) = f(x)。
任意常數 C,代表一族沿 y 軸平移的原函數曲線。
∫f(x)dx 中被積分的函數 f(x)。
∫xⁿdx = xⁿ⁺¹/(n+1) + C(n ≠ −1);指數加一,再除以新指數。
∫kf(x)dx = k∫f(x)dx;∫[f(x)±g(x)]dx = ∫f(x)dx ± ∫g(x)dx。
設被積函數的內層為 u,把 dx 換成 du,化簡後積分再回代;課程不包括分部積分法。
課程對不定積分法的定性:它是求導法的逆過程,兩者互為還原。
題目給定的函數值(如曲線過某點),用來確定積分常數 C。
以 e 為底的對數,記作 ln x;∫(1/x)dx = ln x + C。
可取某區間內任意值的隨機變量,如身高、壽命;概率以曲線下面積表示。
鐘形、對稱於平均值的連續概率分佈,記作 X ~ N(μ, σ²)。
正態分佈的概率曲線:鐘形、對稱、下方總面積為一。
正態分佈的位置參數;平均值、眾數與中位數三者相等,均位於對稱軸上。
控制曲線平坦度的離散參數;σ 越大,曲線越闊越矮,數據越分散。
把 X 換算成 Z = (X−μ)/σ 的過程,表示偏離平均值多少個標準差。
平均值為零、方差為一的正態分佈 Z ~ N(0, 1),配專用分佈表使用。
列出 P(Z ≤ z) 數值的表;配合對稱性可求各類區間概率。
標準正態曲線對稱於零:P(Z < 0) = 0.5,且 P(Z < −a) = P(Z > a)。
數據落在 μ±1σ、μ±2σ、μ±3σ 的概率約為 68%、95%、99.7%。
描述總體的固定常數,如平均值 μ、方差 σ²;通常未知,靠樣本估計。
由樣本算出的量,如樣本平均值 x̄、樣本方差 s²;隨樣本而變,用來估計參數。
統計量在所有可能樣本下的概率分佈,例如 x̄ 的分佈。
x̄ 的標準差,等於 σ/√n;量度用 x̄ 估計 μ 的精確度。
n 足夠大時,不論總體分佈如何,x̄ 的分佈近似正態。
用單一數值估計參數:以 x̄ 估 μ,以 s² 估 σ²。
期望值等於被估參數的估計量;E(x̄) = μ,s² 除以 n−1 後期望值亦為 σ²。
s² = Σ(xᵢ − x̄)²/(n−1);分母用 n−1 以保證無偏。
以統計量為中心、附置信水平的參數區間估計,如 x̄ ± 1.96σ/√n。
造區間方法的長期成功率;95% 區間對應臨界值 1.96,99% 對應 2.575。
y'、f'(x) 與 dy/dx 三種等價記法;在某點取值寫作 dy/dx 在 x = x₀ 的值。
用極限 lim h→0 [f(x+h)−f(x)]/h 認識導數概念;M1 不須以此作冗長計算。
f'(x₀) 即曲線在 x = x₀ 處切線的斜率,是導數的幾何意義。
dy/dx = (dy/du)(du/dx);複合函數求導,外層導數乘內層導數。
駐點處 f'' > 0 為局部極小、f'' < 0 為局部極大。
f'' > 0 曲線向上凹,f'' < 0 曲線向下凹。
整個定義域上的最大最小值,與鄰域內的相對極值;應用題須兼顧兩者。
導數作瞬時變化率;應用題中的速率、成本變化、膨脹速率等。
求導的逆過程,∫f(x)dx = F(x) + C;M1 只要求基本公式與代換法。
設 u 化簡被積函數後積分再回代;M1 不包括分部積分法。