Skip to content · ⁨ข้ามไปยังเนื้อหา⁩
Subjects · ⁨รายวิชา⁩

AP Calculus BC

Tips · ⁨เคล็ดลับ⁩

AP Calculus BC包含所有AB的内容,并增加了参数函数、极坐标函数和向量值函数、高级积分技巧、反常积分、逻辑斯蒂增长,以及—最大的新增内容—无穷级数和序列,包括带有误差界限的泰勒级数和麦克劳林级数。

级数是BC考试成败的关键。收敛测试必须被选择,而不是逐一尝试:面对一个级数,你应该能在几秒钟内知道其形式指向哪个测试,并且能够说出测试名称并验证其条件。

BC也会报告AB子分数,因此AB材料仍然完全可考,不能被忽略。

笔记按照CED顺序涵盖AB和BC内容,为级数提供了所需的空间。已发布的历年真题在图书馆中。由于AB子分数来自同一份试卷,AB单元在笔记中保持完整深度,而不是被简化总结。

  • 1

    Limits and Continuity · ⁨ลิมิตและความต่อเนื่อง⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    1.1

    Introducing Calculus: Can Change Occur at an Instant? · ⁨แนะนำแคลคูลัส: การเปลี่ยนแปลงสามารถเกิดขึ้นได้ในเสี้ยววินาทีหรือไม่?⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-1): Calculus allows us to generalize knowledge about motion to diverse problems involving change.

    Learning Objective CHA-1.A: Interpret the rate of change at an instant in terms of average rates of change over intervals containing that instant.

    • CHA-1.A.1 Calculus uses limits to understand and model dynamic change.
    • CHA-1.A.2 Because an average rate of change divides the change in one variable by the change in another, the average rate of change is undefined at a point where the change in the independent variable would be zero.
    • CHA-1.A.3 The limit concept allows us to define instantaneous rate of change in terms of average rates of change.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-1): การหาอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถนำความรู้เกี่ยวกับการเคลื่อนที่ไปประยุกต์ใช้กับปัญหาที่หลากหลายที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-1.A: ตีความอัตราการเปลี่ยนแปลงทันทีใน terms ของอัตราเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลงในช่วงที่รวมจุดนั้นไว้ด้วย

    • CHA-1.A.1 การหาอนุพันธ์ใช้ลิมิตในการทำความเข้าใจและสร้างแบบจำลองการเปลี่ยนแปลงแบบพลวัต
    • CHA-1.A.2 เนื่องจากอัตราเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลงเป็นการนำการเปลี่ยนแปลงของตัวแปรหนึ่งไปหารด้วยการเปลี่ยนแปลงของอีกตัวแปรหนึ่ง อัตราเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลงจึงไม่ถูกกำหนดที่จุดที่การเปลี่ยนแปลงของตัวแปรอิสระจะเป็นศูนย์
    • CHA-1.A.3 แนวคิดเรื่องลิมิตช่วยให้เรากำหนดอัตราการเปลี่ยนแปลงทันทีใน terms ของอัตราเฉลี่ยของการเปลี่ยนแปลง

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Calculus is the mathematics of change 变化 and of accumulation 累积. It answers two big questions: how fast is something changing right now, and how much has piled up so far? Unit 1 builds the one tool both questions rest on – the limit 极限.

    Start with a puzzle. A car's speedometer reads $60$ km/h. What does that mean at a single instant 瞬间? Speed is distance over time. But at one instant no time passes and no distance is covered, so the fraction looks like $\tfrac{0}{0}$ – undefined.

    • The average rate of change 平均变化率 uses a whole interval 区间: the change in one quantity divided by the change in another. It divides by zero, and so is undefined, when the change in the input would be zero.
    • The instantaneous rate of change 瞬时变化率 is what we want at a point. It is the value the average rate approaches 趋近 as the interval shrinks toward zero length.

    The clever move is not to plug in zero (undefined), but to watch what the average rate approaches as the interval gets smaller and smaller. That approaching value is a limit. So calculus lets us describe change at an instant – as a limit of average rates over ever-shorter intervals. This one idea powers the derivative 导数 (Unit 2) and, run in reverse, the integral 积分 (Unit 6). Everything else in this unit defines limits carefully and computes them reliably.

    ไทย

    แคลคูลัสคือคณิตศาสตร์ของ การเปลี่ยนแปลง และ การสะสม มันตอบคำถามใหญ่สองข้อ: สิ่งใดกำลังเปลี่ยน ตอนนี้ ด้วยความเร็วเท่าไร, และสิ่งใดถูกสะสมไป จนถึงตอนนี้ แล้ว? หน่วยที่ 1 สร้างเครื่องมือพื้นฐานที่ทั้งสองคำถามนี้พึ่งพา – คือ ลิมิต

    เริ่มต้นด้วยปริศนา. หน้าปัดมาตรวัดความเร็วรถยนต์อ่านค่า $60$ กม./ชม. นั่นหมายถึงอะไร ในเสี้ยววินาทีเดียว? ความเร็วคือระยะทางหารด้วยเวลา แต่ในเสี้ยววินาทีไม่มีเวลาผ่านไปและไม่มีการเคลื่อนที่ ดังนั้นเศษส่วนจึงดูเหมือน $\tfrac{0}{0}$ – ไม่สามารถคำนวณได้

    • อัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย ใช้ช่วง เต็ม: การเปลี่ยนแปลงของปริมาณหนึ่งหารด้วยการเปลี่ยนแปลงของอีกปริมาณหนึ่ง มันหารด้วยศูนย์ และดังนั้นจึงไม่สามารถคำนวณได้ เมื่อการเปลี่ยนแปลงของอินพุตจะเป็นศูนย์
    • อัตราการเปลี่ยนแปลงทันที คือสิ่งที่เราต้องการ * ณ จุดหนึ่ง* มันคือค่าที่อัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย เข้าใกล้ เมื่อช่วงหดตัวเข้าหาความยาวเป็นศูนย์

    การกระทำที่ชาญฉลาดไม่ใช่การแทนค่าศูนย์ (ซึ่งไม่สามารถคำนวณได้) แต่เป็นการสังเกตว่าอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย เข้าใกล้ ค่าใด เมื่อช่วงเล็กลงเรื่อยๆ ค่าที่เข้าหานั้นคือ ลิมิต ดังนั้นแคลคูลัสจึงช่วยให้เราระบุการเปลี่ยนแปลงในเสี้ยววินาทีได้ – ในฐานะลิมิตของอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยจากช่วงที่สั้นลงเรื่อยๆ แนวคิด这一个 powering the อนุพันธ์ (หน่วยที่ 2) และ, เมื่อทำงานย้อนกลับ, อินทิกรัล (หน่วยที่ 6). ทุกอย่างอื่นในหน่วยนี้กำหนดลิมิตอย่างละเอียดและคำนวณมันได้อย่างน่าเชื่อถือ

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Explore the slope at an instant · ⁨สำรวจความชันที่ชั่วขณะ⁩

    y = bx² + d

    Slide the point along the curve. The tangent line shows the exact rate of change $\frac{dy}{dx}$ there — the value the average rates approach as the interval shrinks to a single instant. The slope changes with position, so change does have a value at each instant. · ⁨เลื่อนจุดตามเส้นโค้ง เส้นสัมผัสแสดงอัตราการเปลี่ยนแปลงที่แท้จริง $\frac{dy}{dx}$ ที่นั่น — ค่าที่ อัตราเฉลี่ยลู่เข้าเมื่อช่วงหดเหลือ ชั่วขณะเดียว ความชันเปลี่ยนตามตำแหน่ง ดังนั้นการเปลี่ยนแปลง มี ค่าที่ทุกชั่วขณะ⁩

    1.2

    Defining Limits and Using Limit Notation · ⁨นิยามลิมิตและการใช้สัญลักษณ์ลิมิต⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-1): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about limits.

    Learning Objective LIM-1.A: Represent limits analytically using correct notation.

    • LIM-1.A.1 Given a function $f$, the limit of $f(x)$ as $x$ approaches $c$ is a real number $R$ if $f(x)$ can be made arbitrarily close to $R$ by taking $x$ sufficiently close to $c$ (but not equal to $c$). If the limit exists and is a real number, then the common notation is $\lim_{x \to c} f(x) = R$.
      • Exclusion statement: The epsilon-delta definition of a limit is not assessed on the AP Calculus AB or BC Exam. However, teachers may include this topic in the course if time permits.

    Learning Objective LIM-1.B: Interpret limits expressed in analytic notation.

    • LIM-1.B.1 A limit can be expressed in multiple ways, including graphically, numerically, and analytically.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-1): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับลิมิตได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-1.A: แทนลิมิตในรูปแบบเชิงวิเคราะห์โดยใช้สัญลักษณ์ที่ถูกต้อง

    • LIM-1.A.1 เมื่อกำหนดฟังก์ชัน $f$ แล้ว ลิมิตของ $f(x)$ เมื่อ $x$ เข้าใกล้ $c$ จะมีค่าเป็นจำนวนจริง $R$ ก็ต่อเมื่อ $f(x)$ สามารถทำให้เข้าใกล้ $R$ ได้เท่าที่ต้องการ โดยการเลือก $x$ ที่เข้าใกล้ $c$ เพียงพอ (แต่ไม่เท่ากับ $c$) หากลิมิตมีอยู่และเป็นจำนวนจริง สัญลักษณ์ทั่วไปคือ $\lim_{x \to c} f(x) = R$
      • ข้อความยกเว้น: คำนิยาม epsilon-delta ของลิมิตไม่ได้ถูกทดสอบในการสอบ AP Calculus AB หรือ BC อย่างไรก็ตาม ครูอาจรวมหัวข้อนี้ไว้ในหลักสูตรหากมีเวลาเพียงพอ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-1.B: ตีความลิมิตที่แสดงในรูปแบบเชิงวิเคราะห์

    • LIM-1.B.1 ลิมิตสามารถแสดงได้หลายรูปแบบ รวมถึงแบบกราฟิก แบบตัวเลข และแบบเชิงวิเคราะห์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Given a function $f$, the limit of $f(x)$ as $x$ approaches $c$ is a real number $R$ if $f(x)$ can be made arbitrarily 任意地 close to $R$ by taking $x$ sufficiently 足够 close to $c$ – but not equal to $c$. We write

    $$\lim_{x \to c} f(x) = R$$
    and read it: "the limit of $f(x)$, as $x$ approaches $c$, equals $R$."

    The last words are the heart of a limit: it describes the behavior 行为 of $f$ near $c$, not the value at $c$. The function may be undefined at $c$, or defined but equal to something else – the limit does not care.

    A limit can be shown in three ways: graphically 用图象, numerically 用数值 (a table), and analytically 用解析式 (algebra). Learning to move between these representations is a core skill.

    (Note: the epsilon-delta definition of a limit is not tested on the AP Exam, so this handout does not use it.)

    ไทย
    กราฟสะพานเรียบ: ลิมิตอธิบายค่าที่กราฟเข้าใกล้เมื่อเราซูมเข้า
    กราฟสะพานเรียบ: ลิมิตอธิบายค่าที่กราฟเข้าใกล้เมื่อเราซูมเข้า

    กำหนดให้ฟังก์ชัน $f$, ลิมิตของ $f(x)$ เมื่อ $x$ เข้าใกล้ $c$ จะมีค่าเป็นจำนวนจริง $R$ หาก $f(x)$ สามารถทำให้ ใกล้เคียง กับ $R$ ได้เท่าที่ต้องการ โดยเลือก $x$ ให้ เพียงพอที่จะ เข้าใกล้ $c$ – แต่ไม่เท่ากับ $c$. เราเขียนว่า

    $$\lim_{x \to c} f(x) = R$$
    และอ่านว่า: "ลิมิตของ $f(x)$, เมื่อ $x$ เข้าใกล้ $c$, เท่ากับ $R$."

    คำสุดท้ายคือหัวใจของลิมิต: มันอธิบาย พฤติกรรม ของ $f$ ใกล้ $c$, ไม่ใช่ค่า ณ $c$. ฟังก์ชันอาจไม่กำหนดค่าที่ $c$, หรือกำหนดแต่มีค่าต่างออกไป – ลิมิตไม่สนใจ

    ลิมิตสามารถแสดงได้สามวิธี: เชิงกราฟ, เชิงตัวเลข (ตาราง), และ เชิงวิเคราะห์ (พีชคณิต) ทักษะในการย้ายระหว่างรูปแบบเหล่านี้เป็นทักษะหลัก

    (หมายเหตุ: นิยาม epsilon-delta ของลิมิต ไม่ได้ ออกแบบมาทดสอบในการสอบ AP, ดังนั้นเอกสารฉบับนี้จึงไม่使用该它。)

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    limit/ˈlɪmɪt/ limit
    at a single instant/ætə ˈsɪŋɡl ˈɪnstənt/ ในขณะใดขณะหนึ่ง
    average rate of change/ˈævrɪdʒ reɪt ɒv tʃeɪndʒ/ อัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย
    interval/ˈɪntəvl/ ช่วง
    instantaneous rate of change/ˌɪnstənˈteɪnɪəs reɪt ɒv tʃeɪndʒ/ อัตราการเปลี่ยนแปลงในทันที
    approaches/əˈprəʊtʃɪz/ แนวทาง
    derivative/dɪˈrɪvətɪv/ อนุพันธ์เชิงซ้อน (ดีริวทีฟ)
    integral/ˈɪntɪɡrəl/ อินทิกรัล
    arbitrarily/ˌɑːbɪˈtrerɪli/ ตามใจ
    sufficiently/səˈfɪʃəntli/ เพียงพอ
    behavior/bɪˈheɪvjə/ พฤติกรรม
    graphically/ˈɡræfɪkli/ โดยกราฟิก
    numerically/njuːˈmerɪkli/ โดยตัวเลข
    analytically/ˌænəˈlɪtɪkli/ โดยวิธีวิเคราะห์
    left-hand limit/left hænd ˈlɪmɪt/ ลิมิตด้านซ้าย
    right-hand limit/raɪt hænd ˈlɪmɪt/ ลิมิตด้านขวา
    one-sided limits/wʌn ˈsaɪdɪd ˈlɪmɪts/ ลิมิตด้านเดียว
    open circle/ˈəʊpən ˈsɜːkl/ วงกลมโปร่ง (เปิด)
    1.3

    Estimating Limit Values from Graphs · ⁨ประมาณค่าลิมิตจากกราฟ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-1): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about limits.

    Learning Objective LIM-1.C: Estimate limits of functions.

    • LIM-1.C.1 The concept of a limit includes one sided limits.
    • LIM-1.C.2 Graphical information about a function can be used to estimate limits.
    • LIM-1.C.3 Because of issues of scale, graphical representations of functions may miss important function behavior.
    • LIM-1.C.4 A limit might not exist for some functions at particular values of $x$. Some ways that the limit might not exist are if the function is unbounded, if the function is oscillating near this value, or if the limit from the left does not equal the limit from the right.
      • Illustrative examples for LIM-1.C.4:
        • $\lim_{x \to 0} \dfrac{1}{x^2} = \infty$
        • $\lim_{x \to 0} \dfrac{|x|}{x}$ does not exist.
        • $\lim_{x \to 0} \sin\left(\dfrac{1}{x}\right)$ does not exist.
        • $\lim_{x \to 0} \dfrac{1}{x}$ does not exist.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-1): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับลิมิตได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-1.C: ประมาณลิมิตของฟังก์ชัน

    • LIM-1.C.1 แนวคิดเรื่องลิมิตรวมถึงลิมิตทางข้าง
    • LIM-1.C.2 ข้อมูลจากกราฟของฟังก์ชันสามารถใช้ประมาณลิมิตได้
    • LIM-1.C.3 เนื่องจากปัญหาเรื่องสเกล ภาพกราฟิกของฟังก์ชันอาจพลาดพฤติกรรมสำคัญของฟังก์ชันไป
    • LIM-1.C.4 ลิมิตอาจไม่เกิดขึ้นสำหรับฟังก์ชันบางชนิดที่ค่าเฉพาะของ $x$ วิธีที่ลิมิตอาจไม่เกิดขึ้น ได้แก่ หากฟังก์ชันไม่มีขอบเขต หากฟังก์ชันมีการสั่นใกล้กับค่านั้น หรือหากลิมิตจากทางซ้ายไม่เท่ากับลิมิตจากทางขวา
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ LIM-1.C.4:
        • $\lim_{x \to 0} \dfrac{1}{x^2} = \infty$
        • $\lim_{x \to 0} \dfrac{|x|}{x}$ ไม่มีอยู่
        • $\lim_{x \to 0} \sin\left(\dfrac{1}{x}\right)$ ไม่มีอยู่
        • $\lim_{x \to 0} \dfrac{1}{x}$ ไม่มีอยู่

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A graph is often the fastest way to read a limit. To find $\displaystyle \lim_{x \to c} f(x)$, run your finger along the curve toward $x = c$ from each side and ask: what height is the curve heading for?

    • Trace from the left (inputs smaller than $c$): this gives the left-hand limit 左极限, $\displaystyle \lim_{x \to c^-} f(x)$.
    • Trace from the right (inputs larger than $c$): this gives the right-hand limit 右极限, $\displaystyle \lim_{x \to c^+} f(x)$.
    • These are the one-sided limits 单侧极限. If both head to the same height $R$, then the two-sided limit exists and $\displaystyle \lim_{x \to c} f(x) = R$.

    Crucially, ignore the point itself. Graphs mark the difference between the limit and the value:

    • An open circle 空心圆 marks a height the curve approaches but does not reach – a "hole" 空洞.
    • A closed circle 实心圆 marks the actual value $f(c)$.

    So a curve may approach $R = 3$ from both sides (limit is $3$) while a filled dot sits at height $5$ (value $f(c) = 5$). The limit is $3$; the two need not match.

    A limit does not exist (often written DNE) when the two sides disagree (a jump 跳跃), when the function is unbounded 无界 (grows without limit), or when it oscillates 振荡 forever near $c$. For example:

    $$\lim_{x \to 0} \frac{1}{x^2} = \infty, \qquad \lim_{x \to 0} \frac{|x|}{x}\ \text{DNE}, \qquad \lim_{x \to 0} \sin\!\left(\frac{1}{x}\right)\ \text{DNE}.$$

    Watch the scale 比例 of a graph: a zoomed-out picture can hide important behavior near a point, so confirm with algebra when you can.

    ไทย

    กราฟมักเป็นวิธีที่เร็วที่สุดในการอ่านค่าลิมิต. เพื่อหา $\displaystyle \lim_{x \to c} f(x)$, ให้เลื่อนนิ้วตามเส้นโค้งเข้าหา $x = c$ จากแต่ละด้านและถามว่า: เส้นโค้งกำลังมุ่งหน้าสู่ความสูงเท่าไร?

    • ลากจาก ซ้าย (อินพุตน้อยกว่า $c$): นี่คือ ลิมิตจากฝั่งซ้าย, $\displaystyle \lim_{x \to c^-} f(x)$.
    • ลากจาก ขวา (อินพุตมากกว่า $c$): นี่คือ ลิมิตจากฝั่งขวา, $\displaystyle \lim_{x \to c^+} f(x)$.
    • นี่คือ ลิมิตทางข้าง. หากทั้งสองมุ่งสู่ ความสูงเดียวกัน $R$, แล้วลิมิตสองฝั่งมีอยู่และ $\displaystyle \lim_{x \to c} f(x) = R$.

    สิ่งสำคัญคือ .Recordจุดเอง. กราฟแสดงความแตกต่างระหว่างลิมิตและค่า:

    • วงกลมเปิด ทำเครื่องหมายถึงความสูงที่เส้นโค้ง เข้าใกล้ แต่ไม่ถึง – ซึ่งเป็น "รู"
    • วงกลมปิด ทำเครื่องหมายถึงค่าจริง $f(c)$.

    ดังนั้นเส้นโค้งอาจเข้าหา $R = 3$ จากทั้งสองด้าน (ลิมิตคือ $3$) ในขณะที่จุดทึบอยู่ที่ความสูง $5$ (ค่า $f(c) = 5$). ลิมิตคือ $3$; ทั้งสองไม่จำเป็นต้องตรงกัน

    ลิมิต ไม่มีอยู่ (มักเขียนว่า DNE) เมื่อสองด้านไม่ตรงกัน (การกระโดด), เมื่อฟังก์ชัน ไม่จำกัด (เติบโตโดยไม่จำกัด), หรือเมื่อมัน แกว่ง ตลอดเวลาใกล้ $c$. ตัวอย่างเช่น:

    $$\lim_{x \to 0} \frac{1}{x^2} = \infty, \qquad \lim_{x \to 0} \frac{|x|}{x}\ \text{DNE}, \qquad \lim_{x \to 0} \sin\!\left(\frac{1}{x}\right)\ \text{DNE}.$$

    สังเกต สเกล ของกราฟ: ภาพที่ซูมออกอาจซ่อนพฤติกรรมสำคัญใกล้จุดหนึ่ง, ดังนั้นให้ยืนยันด้วยพีชคณิตเมื่อทำได้

    ลิมิตมีอยู่ที่ x=2 แม้ค่าฟังก์ชัน f(2) จะต่างกัน
    วงกลมเปิดคือความสูงที่เส้นโค้งเข้าใกล้ (ลิมิต); จุดทึบคือค่าจริง $f(2)$ -- อาจไม่ตรงกัน.
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Read a limit off the graph · ⁨从图表读取极限⁩

    y = ax² + bx + c

    The limit as $x\to c$ is the height the curve heads toward from both sides — it is about where the function is going, not its value at $c$. Follow the curve toward an $x$ and read the $y$ it approaches. · ⁨当$x\to c$时的极限是曲线从两侧趋近的高度——它关乎函数去往何处,而非其在$c$处的值。跟随曲线趋向$x$并读取其趋近的$y$。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    hole/həʊl/ จุดว่าง
    closed circle/kləʊzd ˈsɜːkl/ วงกลมปิด
    1.4

    Estimating Limit Values from Tables · ⁨ประมาณค่าลิมิตจากตาราง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-1): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about limits.

    Learning Objective LIM-1.C: Estimate limits of functions.

    • LIM-1.C.5 Numerical information can be used to estimate limits.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-1): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับลิมิตได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-1.C: ประมาณลิมิตของฟังก์ชัน

    • LIM-1.C.5 สามารถใช้ข้อมูลเชิงตัวเลขเพื่อประมาณลิมิตได้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    When you have data or a formula but no picture, a table 表格 of values estimates a limit numerically. Choose inputs that creep toward $c$ from both sides and watch the outputs.

    For example, to estimate $\displaystyle \lim_{x \to 2} \frac{x^2 - 4}{x - 2}$ (which is $\tfrac{0}{0}$ at $x=2$):

    $x$ $1.9$ $1.99$ $1.999$ $\to 2 \leftarrow$ $2.001$ $2.01$ $2.1$
    $f(x)$ $3.9$ $3.99$ $3.999$ ? $4.001$ $4.01$ $4.1$

    Both sides march toward $4$, so we estimate the limit is $4$. A table only suggests a value – it is a numerical estimate, not a proof.

    ไทย

    เมื่อคุณมีข้อมูลหรือสูตรแต่ไม่มีภาพ, ตาราง ค่าประมาณลิมิตเชิงตัวเลข เลือกอินพุตที่ creeping เข้าหา $c$ จากทั้งสองด้านและสังเกตเอาต์พุต

    ตัวอย่างเช่น, เพื่อประมาณ $\displaystyle \lim_{x \to 2} \frac{x^2 - 4}{x - 2}$ (ซึ่งคือ $\tfrac{0}{0}$ ที่ $x=2$):

    $x$ $1.9$ $1.99$ $1.999$ $\to 2 \leftarrow$ $2.001$ $2.01$ $2.1$
    $f(x)$ $3.9$ $3.99$ $3.999$ ? $4.001$ $4.01$ $4.1$

    ทั้งสองฝั่ง marche เข้าหา $4$, ดังนั้นเราประมาณลิมิตคือ $4$. ตารางเพียง ชี้แนะ ค่า – มันเป็นประมาณการเชิงตัวเลข, ไม่ใช่การพิสูจน์

    1.5

    Determining Limits Using Algebraic Properties of Limits · ⁨กำหนดลิมิตโดยใช้คุณสมบัติทางพีชคณิตของลิมิต⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-1): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about limits.

    Learning Objective LIM-1.D: Determine the limits of functions using limit theorems.

    • LIM-1.D.1 One-sided limits can be determined analytically or graphically.
    • LIM-1.D.2 Limits of sums, differences, products, quotients, and composite functions can be found using limit theorems.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-1): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับลิมิตได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-1.D: หาลิมิตของฟังก์ชันโดยใช้ทฤษฎีบทลิมิต

    • LIM-1.D.1 ลิมิตด้านข้างสามารถหาได้ทั้งแบบวิเคราะห์หรือแบบกราฟิก
    • LIM-1.D.2 ลิมิตของผลบวก ผลต่าง ผลคูณ ผลหาร และฟังก์ชันซ้อนกัน สามารถหาได้โดยใช้ทฤษฎีบทลิมิต

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Most limits are found analytically using limit theorems 极限定理. If $\lim_{x\to c} f(x)$ and $\lim_{x\to c} g(x)$ both exist, the limit of a combination is the same combination of the limits:

    • Sum / difference: $\displaystyle \lim_{x\to c}\big[f(x)\pm g(x)\big] = \lim_{x\to c}f(x) \pm \lim_{x\to c}g(x)$
    • Product: $\displaystyle \lim_{x\to c}\big[f(x)\,g(x)\big] = \lim_{x\to c}f(x)\cdot\lim_{x\to c}g(x)$
    • Quotient: $\displaystyle \lim_{x\to c}\frac{f(x)}{g(x)} = \frac{\lim_{x\to c}f(x)}{\lim_{x\to c}g(x)}$, provided the bottom limit is not $0$.
    • Composite 复合函数: if $g$ is continuous at $\lim_{x\to c} f(x)$, then $\displaystyle \lim_{x\to c} g\big(f(x)\big) = g\!\left(\lim_{x\to c} f(x)\right)$.

    The practical rule: for a function built from polynomials, roots, and the like, first try direct substitution 直接代入 – put $x = c$ in. If you get a real number, that is the limit. One-sided limits obey the same theorems, read from one direction only.

    ไทย

    ลิมิตส่วนใหญ่หาได้ เชิงวิเคราะห์ โดยใช้ ทฤษฎีบทลิมิต. ถ้า $\lim_{x\to c} f(x)$ และ $\lim_{x\to c} g(x)$ มีอยู่ทั้งคู่, ลิมิตของการรวมกันจะเป็นการรวมกันเดียวกันของลิมิต:

    • ผลบวก/ผลต่าง: $\displaystyle \lim_{x\to c}\big[f(x)\pm g(x)\big] = \lim_{x\to c}f(x) \pm \lim_{x\to c}g(x)$
    • ผลคูณ: $\displaystyle \lim_{x\to c}\big[f(x)\,g(x)\big] = \lim_{x\to c}f(x)\cdot\lim_{x\to c}g(x)$
    • ผลหาร: $\displaystyle \lim_{x\to c}\frac{f(x)}{g(x)} = \frac{\lim_{x\to c}f(x)}{\lim_{x\to c}g(x)}$, ภายใต้เงื่อนไขที่ลิมิตส่วนล่างไม่เป็น $0$.
    • ฟังก์ชันประกอบ: ถ้า $g$ เป็นต่อเนื่องที่ $\lim_{x\to c} f(x)$, แล้ว $\displaystyle \lim_{x\to c} g\big(f(x)\big) = g\!\left(\lim_{x\to c} f(x)\right)$.

    กฎทางปฏิบัติ: สำหรับฟังก์ชันที่สร้างจากพหุนาม, ราก, และอื่นๆ, ลอง แทนค่าโดยตรง ก่อน – ใส่ $x = c$ ลงไป. หากคุณได้จำนวนจริง, นั่นคือลิมิต. ลิมิตทางข้างปฏิบัติตามทฤษฎีบทเดียวกัน, อ่านจากทิศทางเดียวเท่านั้น

    1.6

    Determining Limits Using Algebraic Manipulation · ⁨กำหนดลิมิตโดยใช้การจัดการทางพีชคณิต⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-1): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about limits.

    Learning Objective LIM-1.E: Determine the limits of functions using equivalent expressions for the function or the squeeze theorem.

    • LIM-1.E.1 It may be necessary or helpful to rearrange expressions into equivalent forms before evaluating limits.
      • Illustrative examples for LIM-1.E.1:
        • Factoring and dividing common factors of rational functions
        • Multiplying by an expression involving the conjugate of a sum or difference in order to simplify functions involving radicals
        • Using alternate forms of trigonometric functions
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-1): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับลิมิตได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-1.E: หาลิมิตของฟังก์ชันโดยใช้รูปสมการที่เทียบเท่ากันหรือทฤษฎีบทบีบอัด

    • LIM-1.E.1 อาจจำเป็นต้องหรือมีประโยชน์ต่อการจัดรูปสมการให้อยู่ในรูปที่เทียบเท่ากันก่อนจะหาลิมิต
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ LIM-1.E.1:
        • การแยกตัวประกอบและหารด้วยตัวร่วมของฟังก์ชันตรรกยะ
        • การคูณด้วยนิพจน์ที่เกี่ยวข้องกับ-queryate ของผลบวกหรือผลต่างเพื่อย่อรูปฟังก์ชันที่มีรากที่สอง
        • การใช้รูปแบบอื่น ๆ ของฟังก์ชันตรีโกณมิติ

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Direct substitution sometimes gives the indeterminate form 未定式 $\tfrac{0}{0}$. This does not mean the limit fails – it means you must rewrite the function into an equivalent form 等价形式 that removes the trouble, then substitute. Three standard moves:

    • Factor and cancel 因式分解并约分 a rational function 有理函数. Example: $\displaystyle \lim_{x\to 2}\frac{x^2-4}{x-2} = \lim_{x\to 2}\frac{(x-2)(x+2)}{x-2} = \lim_{x\to 2}(x+2) = 4$.
    • Multiply by the conjugate 共轭 to simplify a radical 根式. Example: $\displaystyle \lim_{x\to 0}\frac{\sqrt{x+1}-1}{x} = \lim_{x\to 0}\frac{x}{x\big(\sqrt{x+1}+1\big)} = \frac{1}{2}$.
    • Use alternate forms of trigonometric functions (identities) to simplify.

    The cancelled factor is why the original graph had a hole: the two functions agree everywhere except at $x=c$, so they share the same limit there.

    ไทย

    การแทนค่าโดยตรงบางครั้งให้ รูปแบบที่ไม่กำหนดได้ $\tfrac{0}{0}$ สิ่งนี้ไม่หมายถึงว่าลิมิตล้มเหลว – แต่หมายความว่าคุณต้องจัดรูปฟังก์ชันใหม่ให้เป็น รูปแบบที่เทียบเท่ากัน ที่ขจัดปัญหาออก แล้วจึงทำการแทนค่า มีวิธีการมาตรฐานสามอย่าง:

    • แยกตัวประกอบและตัดทอน ฟังก์ชัน เชิงตรรกยะ ตัวอย่าง: $\displaystyle \lim_{x\to 2}\frac{x^2-4}{x-2} = \lim_{x\to 2}\frac{(x-2)(x+2)}{x-2} = \lim_{x\to 2}(x+2) = 4$
    • คูณด้วย -queryate (ส่วน-queryate) เพื่อทำให้ ราก เรียบง่ายขึ้น ตัวอย่าง: $\displaystyle \lim_{x\to 0}\frac{\sqrt{x+1}-1}{x} = \lim_{x\to 0}\frac{x}{x\big(\sqrt{x+1}+1\big)} = \frac{1}{2}$
    • ใช้รูปแบบอื่นของฟังก์ชันตรีโกณมิติ (เอกลักษณ์ทางตรีโกณมิติ) เพื่อจัดรูปให้ง่ายขึ้น

    ตัวประกอบที่ถูกตัดทอนคือเหตุผลที่ทำให้กราฟเดิมมีรูพรุน: ฟังก์ชันทั้งสองตรงกันทุกจุดยกเว้นที่ $x=c$ ดังนั้นจึงมีลิมิตเดียวกันที่จุดนั้น

    1.7

    Selecting Procedures for Determining Limits · ⁨การเลือกขั้นตอนในการหาลิมิต⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    This topic is intended to focus on the skill of selecting an appropriate procedure for determining limits. Students should be given opportunities to practice when and how to apply all learning objectives relating to determining limits.

    ไทย

    หัวข้อนี้มีจุดประสงค์เพื่อเน้นทักษะในการเลือกขั้นตอนวิธีที่เหมาะสมสำหรับการหาลิมิต นักเรียนควรได้รับโอกาสฝึกปฏิบัติเมื่อใดและ如何使用ทั้งหมดวัตถุประสงค์การเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับการหาลิมิต

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    This is a skill topic, not new content: choose the right tool for the limit in front of you.

    1. Try direct substitution first. A real answer means you are done.
    2. Getting $\tfrac{0}{0}$? Rewrite – factor and cancel, or use the conjugate, or a trig identity – then substitute.
    3. A non-zero number over $0$ (like $\tfrac{5}{0}$)? The limit is infinite or DNE – check the sign from each side (see vertical asymptotes below).
    4. As $x\to\pm\infty$? Compare the dominant 主导 terms (see limits at infinity).
    5. Trapped between two functions? The squeeze theorem may apply.
    ไทย

    นี่เป็นหัวข้อทักษะ ไม่ใช่เนื้อหาใหม่: เลือกเครื่องมือที่เหมาะสมสำหรับลิมิตหน้าคุณ

    1. ลองใช้การแทนค่าโดยตรงก่อน หากได้คำตอบที่เป็นจำนวนจริง แสดงว่าคุณทำเสร็จแล้ว
    2. ได้ $\tfrac{0}{0}$? จัดรูปใหม่ – แยกตัวประกอบและตัดทอน, ใช้-queryate, หรือใช้เอกลักษณ์ตรีโกณมิติ – แล้วจึงแทนค่า
    3. ตัวเลขที่ไม่ใช่ศูนย์หารด้วย $0$ (เช่น $\tfrac{5}{0}$)? ลิมิตจะเป็นอนันต์หรือไม่มีอยู่ (DNE) – ตรวจสอบสัญญาณจากแต่ละด้าน (ดูเส้นประแนวดิ่งด้านล่าง)
    4. เมื่อ $x\to\pm\infty$? เปรียบเทียบพจน์ที่มีอิทธิพลสูงสุด (ดูลิมิตที่อนันต์)
    5. ถูกกักขังระหว่างสองฟังก์ชัน? อาจใช้ ทฤษฎีบท挤压 (Squeeze Theorem)
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    squeeze theorem/skwiːz ˈθɪərəm/ ทฤษฎีบท挤压
    discontinuous/dɪskənˈtɪnjuːəs/ ไม่ต่อเนื่อง
    1.8

    Determining Limits Using the Squeeze Theorem · ⁨การหาลิมิตโดยใช้ทฤษฎีบท挤压 (Squeeze Theorem)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-1): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about limits.

    Learning Objective LIM-1.E: Determine the limits of functions using equivalent expressions for the function or the squeeze theorem.

    • LIM-1.E.2 The limit of a function may be found by using the squeeze theorem.
      • Illustrative examples for LIM-1.E.2: The squeeze theorem can be used to show $\lim_{x \to 0} \dfrac{\sin x}{x} = 1$ and $\lim_{x \to 0} \dfrac{1 - \cos x}{x} = 0$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-1): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับลิมิตได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-1.E: หาลิมิตของฟังก์ชันโดยใช้รูปสมการที่เทียบเท่ากันหรือทฤษฎีบทบีบอัด

    • LIM-1.E.2 สามารถหาลิมิตของฟังก์ชันโดยใช้ทฤษฎีบทบีบอัด
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ LIM-1.E.2: ทฤษฎีบทบีบอัดสามารถใช้เพื่อแสดงว่า $\lim_{x \to 0} \dfrac{\sin x}{x} = 1$ และ $\lim_{x \to 0} \dfrac{1 - \cos x}{x} = 0$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The squeeze theorem 夹逼定理 (also called the sandwich theorem) finds a limit by trapping the function between two others. If $g(x) \le f(x) \le h(x)$ near $c$, and

    $$\lim_{x\to c} g(x) = \lim_{x\to c} h(x) = L,$$
    then $f$ is squeezed to the same place: $\displaystyle \lim_{x\to c} f(x) = L$.

    The two famous results proved this way, both used throughout calculus, are:

    $$\lim_{x\to 0}\frac{\sin x}{x} = 1 \qquad\text{and}\qquad \lim_{x\to 0}\frac{1-\cos x}{x} = 0.$$

    ไทย

    ทฤษฎีบท挤压 (Squeeze Theorem) (หรือที่เรียกว่าทฤษฎีบทแซนด์วิช) หา极限โดยการกักฟังก์ชันไว้ระหว่างอีกสองฟังก์ชัน ถ้า $g(x) \le f(x) \le h(x)$ ใกล้กับ $c$ และ

    $$\lim_{x\to c} g(x) = \lim_{x\to c} h(x) = L,$$
    ดังนั้น $f$ จะถูก挤压ไปที่ตำแหน่งเดียวกัน: $\displaystyle \lim_{x\to c} f(x) = L$

    ผลลัพธ์อันเลื่องชื่อสองประการที่พิสูจน์ได้ด้วยวิธีนี้ ซึ่งนำไปใช้ทั่วไปในแคลคูลัส ได้แก่:

    $$\lim_{x\to 0}\frac{\sin x}{x} = 1 \qquad\text{and}\qquad \lim_{x\to 0}\frac{1-\cos x}{x} = 0.$$

    ทฤษฎีบท Squeeze ขัง x²sin(1/x) ระหว่าง -x² และ x²
    ทฤษฎีบทบีบอัดขัง x²sin(1/x) ไว้ระหว่าง -x² กับ x²
    1.9

    Connecting Multiple Representations of Limits · ⁨การเชื่อมโยงการแสดงลิมิตหลายรูปแบบ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    This topic is intended to focus on connecting representations. Students should be given opportunities to practice when and how to apply all learning objectives relating to limits and translating mathematical information from a single representation or across multiple representations.

    ไทย

    หัวข้อนี้มีจุดประสงค์เพื่อเน้นการเชื่อมโยงการแสดงผล นักเรียนควรได้รับโอกาสฝึกปฏิบัติเมื่อใดและ如何使用ทั้งหมดวัตถุประสงค์การเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับลิมิตและการแปลงข้อมูลทางคณิตศาสตร์จากรูปแบบเดียวหรือข้ามหลายรูปแบบ

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Another skill topic: the same limit lives in a graph, a table, and an algebraic form, and you should be able to translate between them. A graph shows the shape and any holes or jumps; a table gives numerical evidence; algebra gives an exact value and a reason. Strong answers use one representation to confirm another.

    ไทย

    หัวข้อทักษะอีกอย่างหนึ่ง: ลิมิตเดียวกันสามารถปรากฏได้ในกราฟ ตาราง และรูปแบบพีชคณิต และคุณควรสามารถแปลงระหว่างรูปแบบเหล่านี้ได้ กราฟแสดงรูปร่างและรูพรุนหรือความกระโดด; ตารางให้หลักฐานเชิงตัวเลข; พีชคณิตให้ค่าที่แน่นอนและเหตุผล คำตอบที่ดีใช้表现形式หนึ่งเพื่อยืนยัน 另一表现形式

    1.10

    Exploring Types of Discontinuities · ⁨สำรวจประเภทของความไม่ต่อเนื่อง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-2): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about continuity.

    Learning Objective LIM-2.A: Justify conclusions about continuity at a point using the definition.

    • LIM-2.A.1 Types of discontinuities include removable discontinuities, jump discontinuities, and discontinuities due to vertical asymptotes.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-2): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับความต่อเนื่องได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-2.A: ให้เหตุผลสรุปเกี่ยวกับความต่อเนื่องที่จุดหนึ่งโดยใช้คำนิยาม

    • LIM-2.A.1 ประเภทของความไม่ต่อเนื่องรวมถึงความไม่ต่อเนื่องที่แก้ไขได้ ความไม่ต่อเนื่องแบบกระโดด และความไม่ต่อเนื่องเนื่องจากเส้นกำกับแนวตั้ง

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A function is discontinuous 间断 at $c$ when its graph "breaks" there. There are three types:

    • Removable discontinuity 可去间断 – a single hole. The two-sided limit exists, but the point is missing or misplaced.
    • Jump discontinuity 跳跃间断 – the two one-sided limits exist but disagree, so the curve jumps.
    • Infinite discontinuity 无穷间断 – the function blows up to $\pm\infty$ at a vertical asymptote 垂直渐近线.
    ไทย

    ฟังก์ชันจะ ไม่ต่อเนื่อง ที่ $c$ เมื่อกราฟ "ขาด" ที่จุดนั้น มีสามประเภท:

    • ความไม่ต่อเนื่องที่กำจัดได้ (Removable discontinuity) – รูพรุนเดียว ลิมิตสองด้านมีอยู่ แต่จุดนั้นหายไปหรือวางผิดที่
    • ความไม่ต่อเนื่องแบบกระโดด (Jump discontinuity) – ลิมิตหนึ่งด้านทั้งสองมีอยู่แต่ไม่ตรงกัน ทำให้กราฟกระโดด
    • ความไม่ต่อเนื่องแบบอนันต์ (Infinite discontinuity) – ฟังก์ชันพุ่งสู่ $\pm\infty$ ที่ เส้นประแนวดิ่ง
    สามประเภทของความไม่ต่อเนื่อง: แบบแก้ไขได้, แบบกระโดด, และแบบอนันต์
    ประเภทของความไม่ต่อเนื่องสามแบบ: แบบกำจัดได้, แบบกระโดด, และแบบอนันต์
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    jump/dʒʌmp/ กระโดด
    unbounded/ʌnˈbaʊndɪd/ ไร้ขอบเขต
    oscillates/ˈɒsɪleɪts/ แกว่งไปมา
    scale/skeɪl/ สเกล / ขอบเขต
    table/ˈteɪbl/ ตาราง
    limit theorems/ˈlɪmɪt ˈθɪərəmz/ ทฤษฎีบทลิมิต
    Composite/ˈkɒmpəzɪt/ -social composite
    direct substitution/daɪˈrekt ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ การแทนค่าโดยตรง
    indeterminate form/ˌɪndɪˈtɜːmɪnət fɔːm/ รูปแบบที่ไม่แน่นอน
    equivalent form/ɪˈkwɪvələnt fɔːm/ รูปแบบเทียบเท่า
    Factor and cancel/ˈfæktə ænd ˈkænsl/ คูณและตัดทอน
    rational function/ˈræʃənl ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันตรรกยะ
    conjugate/ˈkɒndʒuːɡeɪt/ คอนจูเกต
    radical/ˈrædɪkl/ æreical (radical)
    dominant/ˈdɒmɪnənt/ หลัก (dominant)
    Removable discontinuity/rɪˈmuːvəbl dɪskɒntɪˈnjuːɪti/ ความไม่ต่อเนื่องที่กำจัดได้
    Jump discontinuity/dʒʌmp dɪskɒntɪˈnjuːɪti/ ความไม่ต่อเนื่องแบบกระโดด
    Infinite discontinuity/ˈɪnfɪnət dɪskɒntɪˈnjuːɪti/ ความไม่ต่อเนื่อง vô hạn
    1.11

    Defining Continuity at a Point · ⁨นิยามความต่อเนื่องที่จุดหนึ่ง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-2): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about continuity.

    Learning Objective LIM-2.A: Justify conclusions about continuity at a point using the definition.

    • LIM-2.A.2 A function $f$ is continuous at $x = c$ provided that $f(c)$ exists, $\lim_{x \to c} f(x)$ exists, and $\lim_{x \to c} f(x) = f(c)$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-2): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับความต่อเนื่องได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-2.A: ให้เหตุผลสรุปเกี่ยวกับความต่อเนื่องที่จุดหนึ่งโดยใช้คำนิยาม

    • LIM-2.A.2 ฟังก์ชัน $f$ มีความต่อเนื่องที่ $x = c$ ก็ต่อเมื่อ $f(c)$ มีอยู่, $\lim_{x \to c} f(x)$ มีอยู่, และ $\lim_{x \to c} f(x) = f(c)$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Continuity is defined by a three-part test. A function $f$ is continuous 连续 at $x=c$ exactly when all three hold:

    $$\boxed{\;f(c)\text{ exists}\quad\text{and}\quad \lim_{x\to c} f(x)\text{ exists}\quad\text{and}\quad \lim_{x\to c} f(x) = f(c)\;}$$

    In words: the point is there, the limit is there, and the two agree. If any one fails, $f$ is discontinuous at $c$. This test is the backbone of nearly every continuity question, so learn it as a checklist.

    ไทย

    ความต่อเนื่องนิยามด้วยการทดสอบสามส่วน ฟังก์ชัน $f$ เป็น ต่อเนื่อง ที่ $x=c$ ก็ต่อเมื่อทั้งสามข้อนี้เป็นจริง:

    $$\boxed{\;f(c)\text{ exists}\quad\text{and}\quad \lim_{x\to c} f(x)\text{ exists}\quad\text{and}\quad \lim_{x\to c} f(x) = f(c)\;}$$

    พูดเป็นภาษาธรรมดา: จุดนั้นมีอยู่ ลิมิตก็มีอยู่ และทั้งสองตรงกัน หากข้อใดข้อหนึ่งไม่เป็นจริง $f$ จะไม่ต่อเนื่องที่ $c$ การทดสอบนี้เป็นกระดูกสันหลังของคำถามความต่อเนื่องเกือบทุกข้อ ดังนั้นให้จำไว้เหมือนรายการตรวจสอบ (Checklist)

    1.12

    Confirming Continuity over an Interval · ⁨ยืนยันความต่อเนื่องในช่วง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-2): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about continuity.

    Learning Objective LIM-2.B: Determine intervals over which a function is continuous.

    • LIM-2.B.1 A function is continuous on an interval if the function is continuous at each point in the interval.
    • LIM-2.B.2 Polynomial, rational, power, exponential, logarithmic, and trigonometric functions are continuous on all points in their domains.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-2): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับความต่อเนื่องได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-2.B: หาช่วงที่ฟังก์ชันมีความต่อเนื่อง

    • LIM-2.B.1 ฟังก์ชันมีความต่อเนื่องบนช่วงหนึ่งก็ต่อเมื่อฟังก์ชันมีความต่อเนื่องที่ทุกจุดในช่วงนั้น
    • LIM-2.B.2 ฟังก์ชันพหุนาม ฟังก์ชันเศษส่วน ฟังก์ชันกำลัง ฟังก์ชันเอ็กซ์โพเนนเชียล ฟังก์ชันลอการิทึม และฟังก์ชันตรีโกณมิติ มีความต่อเนื่องที่ทุกจุดในโดเมนของตน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A function is continuous on an interval 在区间上连续 if it is continuous at every point of that interval. You rarely check point by point, because whole families are continuous on their domains:

    Polynomial, rational, power, exponential 指数, logarithmic 对数, and trigonometric 三角 functions are continuous at every point of their domains.

    So a rational function is continuous everywhere except where its denominator is zero; $\ln x$ is continuous for $x>0$; and so on. Knowing this lets you declare continuity quickly and correctly.

    ไทย

    ฟังก์ชันจะ ต่อเนื่องบนช่วง ถ้ามันต่อเนื่องที่ ทุก จุดในช่วงนั้น คุณมักจะไม่ตรวจสอบทีละจุด เพราะกลุ่มฟังก์ชันทั้งหมดมีความต่อเนื่องบนโดเมนของมัน:

    ฟังก์ชันพหุนาม ฟังก์ชันเชิงตรรกยะ ฟังก์ชันกำลัง ฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล ฟังก์ชันลอการิทึม และฟังก์ชันตรีโกณมิติ连续性在每个定义域内的每一点上。

    ดังนั้นฟังก์ชันเชิงตรรกยะจะต่อเนื่องทุกที่ ยกเว้น ที่ตัวส่วนเป็นศูนย์; $\ln x$ ต่อเนื่องสำหรับ $x>0$; เป็นต้น การรู้สิ่งนี้ช่วยให้คุณประกาศความต่อเนื่องได้อย่างรวดเร็วและถูกต้อง

    1.13

    Removing Discontinuities · ⁨การลบความไม่ต่อเนื่อง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-2): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about continuity.

    Learning Objective LIM-2.C: Determine values of $x$ or solve for parameters that make discontinuous functions continuous, if possible.

    • LIM-2.C.1 If the limit of a function exists at a discontinuity in its graph, then it is possible to remove the discontinuity by defining or redefining the value of the function at that point, so it equals the value of the limit of the function as $x$ approaches that point.
    • LIM-2.C.2 In order for a piecewise-defined function to be continuous at a boundary to the partition of its domain, the value of the expression defining the function on one side of the boundary must equal the value of the expression defining the other side of the boundary, as well as the value of the function at the boundary.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-2): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับความต่อเนื่องได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-2.C: หาค่าของ $x$ หรือแก้สมการหาพารามิเตอร์ที่ทำให้ฟังก์ชันที่ไม่ต่อเนื่องกลายเป็นฟังก์ชันที่ต่อเนื่องได้ หากเป็นไปได้

    • LIM-2.C.1 หากลิมิตของฟังก์ชันมีอยู่ที่จุดที่ไม่ต่อเนื่องในกราฟแล้ว เป็นไปได้ที่จะลบความไม่ต่อเนื่องออกโดยการนิยามหรือกำหนดค่าใหม่ของฟังก์ชันที่จุดนั้น เพื่อให้เท่ากับค่าของลิมิตของฟังก์ชันเมื่อ $x$ เข้าใกล้จุดนั้น
    • LIM-2.C.2 เพื่อให้อธิบายฟังก์ชันแบบแบ่งส่วนมีความต่อเนื่องที่ขอบเขตของการแบ่งส่วนโดเมน ค่าของนิพจน์ที่กำหนดฟังก์ชันด้านหนึ่งของขอบเขตต้องเท่ากับค่าของนิพจน์ที่กำหนดฟังก์ชันอีกด้านหนึ่งของขอบเขต รวมถึงค่าของฟังก์ชันที่ขอบเขตด้วย

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    If the limit exists at a hole, the discontinuity is removable: redefine the function at that one point to equal the limit, and the graph is repaired. Formally, set the missing value to $\displaystyle \lim_{x\to c} f(x)$.

    For a piecewise-defined function 分段函数, continuity at a boundary $x=c$ needs the two pieces to meet: the left piece's value, the right piece's value, and $f(c)$ must all be equal. This is a common exam setup – you solve for a parameter 参数 (an unknown constant) that makes the pieces match:

    $$\lim_{x\to c^-} f(x) = \lim_{x\to c^+} f(x) = f(c).$$

    ไทย

    ถ้า ลิมิตมีอยู่ ที่รูพรุน ความไม่ต่อเนื่องนั้น กำจัดได้: กำหนดนิยามฟังก์ชันใหม่ที่จุดนั้นเพียงจุดเดียวให้มีค่าเท่ากับลิมิต และกราฟจะถูกซ่อมแซม secara_formally, set the missing value to $\displaystyle \lim_{x\to c} f(x)$.

    สำหรับ ฟังก์ชันที่กำหนดแบบแบ่งส่วน, ความต่อเนื่องที่ขอบเขต $x=c$ ต้องการให้สองส่วน มาบรรจบกัน: ค่าของส่วนซ้าย, ค่าของส่วนขวา, และ $f(c)$ ต้องมีค่าเท่ากัน ทั้งหมด นี่คือ setup การสอบที่พบบ่อย – คุณแก้สมการเพื่อหา พารามิเตอร์ (ค่าคงที่ที่ไม่ทราบค่า) ที่ทำให้ส่วนทั้งสองเข้ากันได้:

    $$\lim_{x\to c^-} f(x) = \lim_{x\to c^+} f(x) = f(c).$$

    1.14

    Connecting Infinite Limits and Vertical Asymptotes · ⁨เชื่อมโยงลิมิตอนันต์และเส้นประแนวดิ่ง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-2): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about continuity.

    Learning Objective LIM-2.D: Interpret the behavior of functions using limits involving infinity.

    • LIM-2.D.1 The concept of a limit can be extended to include infinite limits.
    • LIM-2.D.2 Asymptotic and unbounded behavior of functions can be described and explained using limits.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-2): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับความต่อเนื่องได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-2.D: ตีความพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยใช้ลิมิตที่มีอินฟินิตี้

    • LIM-2.D.1 แนวคิดเรื่องลิมิตสามารถขยายให้รวมถึงลิมิตอนันต์ได้
    • LIM-2.D.2 พฤติกรรมแบบเส้นกำกับและไม่จำกัดของฟังก์ชันสามารถอธิบายและวิเคราะห์ได้ด้วยลิมิต

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The idea of a limit extends to infinite limits 无穷极限. When a function grows without bound near $x=c$, we write $\lim_{x\to c} f(x) = \pm\infty$. This describes a vertical asymptote at $x=c$: the graph hugs the vertical line $x=c$ and shoots off toward $\pm\infty$.

    This happens where a non-zero number is divided by something approaching $0$, such as at a zero of a denominator that does not cancel. Always check each side separately – the two sides can shoot opposite ways (one to $+\infty$, one to $-\infty$).

    ไทย

    แนวคิดเรื่องลิมิตขยายไปถึง ลิมิตอนันต์. เมื่อฟังก์ชันมีค่าเพิ่มขึ้นโดยไม่จำกัดnear $x=c$, เราเขียน $\lim_{x\to c} f(x) = \pm\infty$. สิ่งนี้อธิบายถึง เส้นประสมแนวตั้ง ที่ $x=c$: กราฟจะแนบติดกับเส้นตรงแนวตั้ง $x=c$ และพุ่งออกไป toward $\pm\infty$.

    สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อ ตัวเลขที่ไม่ใช่ศูนย์หารด้วยสิ่งที่เข้าใกล้ $0$, เช่น ที่จุดศูนย์ของตัวส่วนที่ไม่ได้ตัดทอนเสมอ ตรวจสอบแต่ละด้านแยกต่างหาก – ด้านทั้งสองอาจพุ่งไปในทิศทาง ตรงข้าม (ด้านหนึ่งไป $+\infty$, อีกด้านหนึ่งไป $-\infty$)

    ลิมิตอนันต์ที่เส้นประสมแนวตั้ง x = c, ซึ่งทั้งสองด้านพุ่งไป toward อนุกรมอนันต์ที่ต่างกัน
    ใกล้เส้นประแนวตั้ง กราฟจะเกาะติดเส้น $x=c$ และสองด้านอาจพุ่งไปหาอนันต์คนละทิศทาง
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Explore an infinite limit at a vertical asymptote · ⁨สำรวจลิมิตอนันต์ที่เส้นกำกับแนวตั้ง⁩

    y = a/(x − b) + c

    As $x \to 0$ the curve $y=\frac{1}{x}$ shoots to $+\infty$ from the right and $-\infty$ from the left — the line $x=0$ is a vertical asymptote the graph hugs but never touches. · ⁨เมื่อ $x \to 0$ เส้นโค้ง $y=\frac{1}{x}$ ชูขึ้นไป $+\infty$ จากทางขวาและ $-\infty$ จากทางซ้าย — เส้น $x=0$ เป็น เส้นกำกับแนวตั้งที่กราฟโอบอ้อมแต่ไม่สัมผัส⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    vertical asymptote/ˈvɜːtɪkl ˈæsɪmptəʊt/ เส้นประแนวตั้ง
    continuous/kənˈtɪnjuːəs/ 连续的
    continuous on an interval/kənˈtɪnjuːəs ɒn ən ˈɪntəvl/ ต่อเนื่องบนช่วง
    exponential/ˌekspəˈnenʃl/ เอ็กซ์โพเนนเชียล
    logarithmic/ˌlɒɡəˈrɪθmɪk/ ลอการิทึม
    trigonometric/ˌtrɪɡənəʊˈmetrɪk/ ตรีโกณมิติ
    piecewise-defined function/ˈpiːswaɪz dɪˈfaɪnd ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันกำหนดทีละส่วน
    parameter/pəˈræmɪtə/ พารามิเตอร์
    infinite limits/ˈɪnfɪnət ˈlɪmɪts/ ลิมิต vô hạn
    limits at infinity/ˈlɪmɪts æt ɪnˈfɪnɪti/ ลิมิตที่อนันต์
    end behavior/end bɪˈheɪvjə/ พฤติกรรมที่ปลายกราฟ
    1.15

    Connecting Limits at Infinity and Horizontal Asymptotes · ⁨เชื่อมโยงลิมิตที่อนันต์และเส้นประแนวนอน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-2): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to justify claims about continuity.

    Learning Objective LIM-2.D: Interpret the behavior of functions using limits involving infinity.

    • LIM-2.D.3 The concept of a limit can be extended to include limits at infinity.
    • LIM-2.D.4 Limits at infinity describe end behavior.
    • LIM-2.D.5 Relative magnitudes of functions and their rates of change can be compared using limits.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-2): การให้เหตุผลโดยใช้คำนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติ สามารถนำมาใช้เพื่อพิสูจน์ข้ออ้างเกี่ยวกับความต่อเนื่องได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-2.D: ตีความพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยใช้ลิมิตที่มีอินฟินิตี้

    • LIM-2.D.3 แนวคิดเรื่องลิมิตสามารถขยายให้รวมถึงลิมิตที่อินฟินิตี้ได้
    • LIM-2.D.4 ลิมิตที่อินฟินิตี้อธิบายพฤติกรรมที่ปลายกราฟ
    • LIM-2.D.5 ขนาดสัมพัทธ์ของฟังก์ชันและอัตราการเปลี่ยนแปลงสามารถเปรียบเทียบกันได้โดยใช้ลิมิต

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    We can also let the input grow: limits at infinity 无穷远处的极限 describe the end behavior 末端行为 of a function as $x\to\pm\infty$. If the outputs settle toward a finite value $L$, then $y=L$ is a horizontal asymptote 水平渐近线.

    For a rational function, compare the degrees 次数 of the top and bottom:

    • top degree < bottom degree $\Rightarrow$ limit is $0$ (asymptote $y=0$);
    • top degree = bottom degree $\Rightarrow$ limit is the ratio of the leading coefficients 首项系数之比;
    • top degree > bottom degree $\Rightarrow$ the function is unbounded (no horizontal asymptote).

    More generally, we compare the relative magnitudes 相对大小 (relative growth rates) of functions: far out, an exponential beats any polynomial, and a polynomial beats any logarithm. On the exam, "as $t\to\infty$, which quantity is larger/where does the rate settle?" is answered with a limit at infinity.

    ไทย

    เรายังสามารถทำให้ อินพุต มีค่าเพิ่มขึ้น: ลิมิตที่อนันต์ อธิบาย พฤติกรรมปลายสุด ของฟังก์ชันเมื่อ $x\to\pm\infty$. หากผลลัพธ์เริ่มนิ่งเข้าสู่ค่า有限的 $L$, then $y=L$ is a horizontal asymptote.

    สำหรับฟังก์ชันเชิงตรรกยะ ให้เปรียบเทียบ ดีกรี ของเศษและส่วน:

    • ดีกรีของเศษ < ดีกรีของส่วน $\Rightarrow$ ลิมิตคือ $0$ (เส้นประแนวตั้ง $y=0$);
    • ดีกรีของเศษ = ดีกรีของส่วน $\Rightarrow$ ลิมิตคือ อัตราส่วนของสัมประสิทธิ์หน้าสุด;
    • ดีกรีของเศษ > ดีกรีของส่วน $\Rightarrow$ ฟังก์ชันไม่มีขอบเขต (ไม่มีเส้นประแนวนอน).

    โดยทั่วไปแล้ว เราจะเปรียบเทียบ ขนาดสัมพัทธ์ (อัตราการเติบโตสัมพัทธ์) ของฟังก์ชัน: เมื่อค่าเข้าใกล้อนันต์ ฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียลจะมากกว่าพหุนามใดๆ และพหุนามจะมากกว่าลอการิทึมใดๆ ในการสอบ “เมื่อ $t\to\infty$, ปริมาณใดมีค่ามากกว่า/หรืออัตราการเติบโตจะเข้าสู่จุดสมดุลที่ใด?” ตอบด้วยลิมิตที่อนันต์.

    ลิมิตที่อนันต์สร้างเส้นประแนวนอน
    ลิมิตที่อนันต์สร้างเส้นประแนวนอน
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Explore end behavior and a horizontal asymptote · ⁨สำรวจพฤติกรรมปลายและเส้นกำกับแนวนอน⁩

    y = a/(x − b) + c

    Far out to the left and right the curve levels off toward $y=\mathbf{c}$ — that is $\lim_{x\to\pm\infty}f(x)$, the horizontal asymptote. Change $\mathbf{c}$ to move the level it settles at. · ⁨ไกลออกไปทางซ้ายและขวา เส้นโค้งราบลง toward $y=\mathbf{c}$ — นั่นคือ $\lim_{x\to\pm\infty}f(x)$, เส้นกำกับแนวนอน เปลี่ยน $\mathbf{c}$ เพื่อเลื่อนระดับที่มันนิ่งอยู่⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    horizontal asymptote/ˌhɒrɪˈzɒntl ˈæsɪmptəʊt/ เส้นประแนวนอน
    degrees/dɪˈɡriːz/ องศา
    ratio of the leading coefficients/ˈreɪʃɪəʊ ɒvðə ˈliːdɪŋ ˌkəʊɪˈfɪʃənts/ อัตราส่วนของสัมประสิทธิ์นำ
    relative magnitudes/ˈrelətɪv ˈmæɡnɪtjuːdz/ ขนาดสัมพัทธ์
    1.16

    Working with the Intermediate Value Theorem (IVT) · ⁨การทำงานกับทฤษฎีบทค่ากลาง (IVT)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-1): Existence theorems allow us to draw conclusions about a function's behavior on an interval without precisely locating that behavior.

    Learning Objective FUN-1.A: Explain the behavior of a function on an interval using the Intermediate Value Theorem.

    • FUN-1.A.1 If $f$ is a continuous function on the closed interval $[a, b]$ and $d$ is a number between $f(a)$ and $f(b)$, then the Intermediate Value Theorem guarantees that there is at least one number $c$ between $a$ and $b$, such that $f(c) = d$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-1): ทฤษฎีบทการมีอยู่ช่วยให้เราสรุปพฤติกรรมของฟังก์ชันบนช่วงหนึ่งโดยไม่ต้องระบุตำแหน่งพฤติกรรมนั้นอย่างแม่นยำ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-1.A: อธิบายพฤติกรรมของฟังก์ชันบนช่วงหนึ่งโดยใช้ทฤษฎีบทค่ากลาง

    • FUN-1.A.1 หาก $f$ เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วงปิด $[a, b]$ และ $d$ เป็นจำนวนระหว่าง $f(a)$ และ $f(b)$, แล้วทฤษฎีบทค่ากลาง (Intermediate Value Theorem) รับประกันว่ามีอย่างน้อยหนึ่งจำนวน $c$ ระหว่าง $a$ และ $b$, โดยที่ $f(c) = d$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The Intermediate Value Theorem 介值定理 is an existence theorem 存在性定理 – it guarantees a value exists without telling you where:

    If $f$ is continuous on the closed interval $[a,b]$, and $d$ is any number between $f(a)$ and $f(b)$, then there is at least one number $c$ in $(a,b)$ with $f(c)=d$.

    An unbroken curve cannot skip a height between its endpoints – it must pass through every one.

    Exam skill – how to justify with the IVT. These questions appear almost every year (for example, "Must there be a value $c$ with $R(c)=155$?" or "Is there a time when $r'(t)=-6$?"). A full-credit justification has three moves:

    1. State continuity. Say the function is continuous on $[a,b]$ (often because it is differentiable, or given continuous).
    2. Show $d$ is trapped. Compute the two endpoint values and show the target $d$ lies between them, e.g. $f(a) < d < f(b)$.
    3. Conclude by name. "By the Intermediate Value Theorem, there is a $c$ in $(a,b)$ with $f(c)=d$."

    Skipping the continuity statement, or not showing $d$ is between the endpoints, loses the point – the theorem requires both conditions.

    Worked example. Evaluate $\lim_{x\to\infty}\dfrac{3x^2-5}{2x^2+x}$. Divide top and bottom by the highest power, $x^2$: $\dfrac{3-5/x^2}{2+1/x}\to\dfrac{3-0}{2+0}=\dfrac{3}{2}$. Because the limit is a finite number, the line $y=\tfrac{3}{2}$ is a horizontal asymptote of the graph.

    ไทย

    ทฤษฎีบทค่ากลาง เป็น ทฤษฎีบทการมีอยู่ – มันรับประกันว่ามีค่าหนึ่งอยู่โดยไม่บอกตำแหน่งของคุณ:

    เครื่องหมายตรงข้ามของ f(a) และ f(b) บ่งชี้ว่ามีรากอยู่ระหว่าง a และ b
    สัญญาณตรงข้ามของ f(a) และ f(b) บ่งชี้ว่ามีรากอยู่ระหว่าง a และ b

    ถ้า $f$ ต่อเนื่อง บนช่วงปิด $[a,b]$, และ $d$ เป็นจำนวนใดๆ ระหว่าง $f(a)$ และ $f(b)$,则有 อย่างน้อยหนึ่ง จำนวน $c$ ใน $(a,b)$ ที่ทำให้ $f(c)=d$.

    เส้นโค้งที่ไม่ขาดตอนไม่สามารถข้ามความสูงระหว่างจุดปลายได้ – มันต้องผ่านทุกความสูงนั้น

    ทักษะการสอบ – วิธีการใช้ IVT เพื่ออธิบายเหตุผล คำถามเหล่านี้ปรากฏเกือบทุกปี (เช่น “จำเป็นต้องมีค่า $c$ ที่ทำให้ $R(c)=155$ หรือไม่?” หรือ “มีเวลาใดที่ $r'(t)=-6$ หรือไม่?”) คำอธิบายที่ครบถ้วนเพื่อรับคะแนนเต็มประกอบด้วยสามขั้นตอน:

    1. ระบุความต่อเนื่อง. บอกว่าฟังก์ชันต่อเนื่องบน $[a,b]$ (มักเป็นเพราะอนุพันธ์ได้, หรือโจทย์กำหนดให้ต่อเนื่อง).
    2. แสดงว่า $d$ อยู่ภายในขอบเขต. คำนวณค่าที่จุดปลายทั้งสองและแสดงว่าเป้าหมาย $d$ อยู่ ระหว่าง ค่าเหล่านั้น เช่น $f(a) < d < f(b)$.
    3. สรุปโดยระบุชื่อ. "โดยทฤษฎีบทค่าระหว่างกลาง (Intermediate Value Theorem), มี $c$ ใน $(a,b)$ ที่มี $f(c)=d$."

    การละเว้นการระบุความต่อเนื่องหรือไม่แสดงว่า $d$ อยู่ระหว่างจุดปลาย จะเสียคะแนน – ทฤษฎีบท ต้องการ ทั้งสองเงื่อนไขนี้

    ตัวอย่างฝึกปฏิบัติ. หาค่า $\lim_{x\to\infty}\dfrac{3x^2-5}{2x^2+x}$.หารทั้งเศษและส่วนด้วยกำลังสูงสุด, $x^2$: ได้ $\dfrac{3-5/x^2}{2+1/x}\to\dfrac{3-0}{2+0}=\dfrac{3}{2}$. เนื่องจากลิมิตเป็นจำนวน有限的, เส้น $y=\tfrac{3}{2}$ เป็น เส้นประแนวนอน ของกราฟ

    ทฤษฎีบทค่ากลาง: เส้นโค้งต่อเนื่องแตะทุกความสูงระหว่าง f(a) และ f(b)
    เส้นโค้งต่อเนื่องจาก $(a,f(a))$ ไปยัง $(b,f(b))$ ต้องตัดผ่านทุกความสูง $d$ ระหว่างนั้นอย่างน้อยหนึ่งครั้ง.
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Why a continuous curve can't skip a value · ⁨连续曲线为何不能跳过某个值⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    The Intermediate Value Theorem: a function continuous on $[a,b]$ takes every $y$ between $f(a)$ and $f(b)$ at some point inside. An unbroken curve cannot leap over a height — it must pass through it. · ⁨Intermediate Value Theorem: ฟังก์ชันที่ ต่อเนื่อง บนช่วง $[a,b]$ จะรับค่าทุก $y$ ระหว่าง $f(a)$ และ $f(b)$ ที่จุดใดจุดหนึ่งในช่วงนั้น กราฟที่ไม่ขาดตอนไม่สามารถกระโดดข้ามระดับความสูงได้ — มันต้องผ่านจุดนั้น⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    change/tʃeɪndʒ/ การเปลี่ยนแปลง
    accumulation/əˌkjuːmjʊˈleɪʃn/ การสะสม (accumulation)
    Intermediate Value Theorem/ˌɪntəˈmiːdɪət ˈvæljuː ˈθɪərəm/ ทฤษฎีบทค่ากลาง (Intermediate Value Theorem)
    existence theorem/eɡˈzɪstəns ˈθɪərəm/ ทฤษฎีบทการมีอยู่
    1.16

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • A limit describes what $f(x)$ approaches, which need not equal $f(a)$ — the two-sided limit exists only if both sides agree.
    • Try direct substitution first; for a $\tfrac00$ form, factor and cancel or rationalise before substituting.
    • A function is continuous at $a$ when the limit exists, $f(a)$ is defined, and they are equal.
    • Use the Intermediate Value Theorem to guarantee a root: a continuous function that changes sign on $[a,b]$ takes every value between.
    • Read horizontal asymptotes from end behaviour (limits at $\pm\infty$) and vertical asymptotes where the denominator (not the numerator) is zero.
    ไทย
    • ลิมิตอธิบายสิ่งที่ $f(x)$ เข้าใกล้, ซึ่งอาจไม่เท่ากับ $f(a)$ — ลิมิตสองด้านจะมีอยู่ก็ต่อเมื่อทั้งสองด้านมีค่าตรงกันเท่านั้น
    • ลองแทนค่าโดยตรงก่อน; สำหรับรูปแบบ $\tfrac00$ ให้ แยกตัวประกอบและตัดทอน หรือจัดรูปรากที่สองก่อนทำการแทนค่า
    • ฟังก์ชันจะเป็น ต่อเนื่อง ที่ $a$ เมื่อลิมิตมีอยู่, $f(a)$ มีนิยาม, และทั้งสองค่าเท่ากัน.
    • ใช้ ทฤษฎีบทค่ากลาง เพื่อรับประกันราก: ฟังก์ชันต่อเนื่องที่เปลี่ยนเครื่องหมายบน $[a,b]$ จะมีค่าทุกค่าระหว่าง
    • อ่านเส้นประแนวนอนจากพฤติกรรมปลาย (ลิมิตที่ $\pm\infty$) และเส้นประแนวตั้งที่ตัวส่วน (ไม่ใช่ตัวเศษ) เป็นศูนย์
  • 2

    Differentiation: Definition and Fundamental Properties · ⁨ดิฟเฟอเรนเชียชัน: นิยามและคุณสมบัติพื้นฐาน⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    2.1

    Average and Instantaneous Rates of Change at a Point · ⁨อัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยและอัตราการเปลี่ยนแปลงทันที ณ จุด⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-2): Derivatives allow us to determine rates of change at an instant by applying limits to knowledge about rates of change over intervals.

    Learning Objective CHA-2.A: Determine average rates of change using difference quotients.

    • CHA-2.A.1 The difference quotients $\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ and $\dfrac{f(x)-f(a)}{x-a}$ express the average rate of change of a function over an interval.

    Learning Objective CHA-2.B: Represent the derivative of a function as the limit of a difference quotient.

    • CHA-2.B.1 The instantaneous rate of change of a function at $x=a$ can be expressed by $\lim\limits_{h\to 0}\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ or $\lim\limits_{x\to a}\dfrac{f(x)-f(a)}{x-a}$, provided the limit exists. These are equivalent forms of the definition of the derivative and are denoted $f'(a)$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-2): ฟังก์ชันอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถกำหนดอัตราเปลี่ยนแปลงที่ช่วงเวลาหนึ่งได้โดยการนำลิมิตไปใช้กับความรู้เกี่ยวกับอัตราเปลี่ยนแปลงในช่วง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-2.A: หาอัตราเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยโดยใช้ผลต่าง quotient

    • CHA-2.A.1 ผลต่าง quotient $\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ และ $\dfrac{f(x)-f(a)}{x-a}$ แสดงถึงอัตราเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยของฟังก์ชันในช่วง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-2.B: แสดงอนุพันธ์ของฟังก์ชันเป็นลิมิตของผลต่าง quotient

    • CHA-2.B.1 อัตราเปลี่ยนแปลงทันทีของฟังก์ชันที่ $x=a$ สามารถแสดงได้ด้วย $\lim\limits_{h\to 0}\dfrac{f(a+h)-f(a)}{h}$ หรือ $\lim\limits_{x\to a}\dfrac{f(x)-f(a)}{x-a}$ โดยเงื่อนไขว่าลิมิตต้องมีอยู่ ทั้งสองนี้เป็นรูปแบบที่เทียบเท่ากันของการนิยามอนุพันธ์และสัญลักษณ์คือ $f'(a)$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    The derivative from first principles

    Unit 1 built the limit. Unit 2 uses it to define the derivative 导数 – the exact rate of change at a point.

    Over an interval, the average rate of change is a difference quotient 差商. Two equivalent forms appear:

    $$\frac{f(a+h)-f(a)}{h} \qquad\text{and}\qquad \frac{f(x)-f(a)}{x-a}.$$
    The first uses a step of size $h$ from $a$; the second uses two points $x$ and $a$. Both compute $\dfrac{\text{change in output}}{\text{change in input}}$ over the interval.

    The instantaneous 瞬时 rate of change at $x=a$ is what the difference quotient approaches as the interval shrinks to zero. This limit is the derivative at $a$, written $f'(a)$:

    $$f'(a) = \lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h} = \lim_{x\to a}\frac{f(x)-f(a)}{x-a},$$
    provided the limit exists.

    ไทย
    รถเข็นบนทางขึ้น: อนุพันธ์วัดอัตราการเปลี่ยนแปลงทันที
    รถไฟเหาะบนเขานamed: อนุพันธ์วัดอัตราการเปลี่ยนแปลงทันที
    อนุพันธ์จากหลักการแรก

    หน่วยที่ 1 สร้างลิมิตไว้ หน่วยที่ 2 ใช้มันเพื่อนิยาม อนุพันธ์ – อัตราการเปลี่ยนแปลงที่แม่นยำ ณ จุดหนึ่ง

    อัตราการเปลี่ยนแปลงทันทีคือความชันของเส้นสัมผัส ณ จุดหนึ่ง
    อัตราการเปลี่ยนแปลงทันทีคือความชันของเส้นสัมผัส ณ จุดหนึ่ง

    ในช่วงหนึ่ง อัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยคือ ผลต่างของอัตราส่วน รูปแบบที่เทียบเท่ากันสองแบบปรากฏมา:

    $$\frac{f(a+h)-f(a)}{h} \qquad\text{and}\qquad \frac{f(x)-f(a)}{x-a}.$$
    แบบแรกใช้ก้าวขนาด $h$ จาก $a$; แบบที่สองใช้สองจุด $x$ และ $a$. ทั้งสองคำนวณ $\dfrac{\text{change in output}}{\text{change in input}}$ ตลอดช่วง

    อัตราการเปลี่ยนแปลง ทันที ที่ $x=a$ คือสิ่งที่ผลต่างของอัตราENCES เข้าใกล้เมื่อช่วงหดตัวลงเป็นศูนย์ ลิมิตนี้ คือ อนุพันธ์ที่ $a$, เขียนว่า $f'(a)$:

    $$f'(a) = \lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h} = \lim_{x\to a}\frac{f(x)-f(a)}{x-a},$$
    ตราบใดที่ลิมิตมีอยู่

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    From average rate to instantaneous rate · ⁨从平均变化率到瞬时变化率⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    Slide the point: the secant through two nearby points tips toward the tangent as they merge. The tangent's slope is the derivative — the instantaneous rate of change. · ⁨滑动该点:穿过两个邻近点的割线在两点合并时趋向切线。切线的斜率是导数——即瞬时变化率。⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    first principles/fɜːst ˈprɪnsɪplz/ หลักการแรก
    notations/nəʊˈteɪʃnz/ สัญลักษณ์
    slope/sləʊp/ ความชัน
    tangent line/ˈtændʒənt laɪn/ เส้นสัมผัส
    2.2

    Defining the Derivative and Reading Its Notation · ⁨นิยามอนุพันธ์และการอ่านสัญลักษณ์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-2): Derivatives allow us to determine rates of change at an instant by applying limits to knowledge about rates of change over intervals.

    Learning Objective CHA-2.B: Represent the derivative of a function as the limit of a difference quotient.

    • CHA-2.B.2 The derivative of $f$ is the function whose value at $x$ is $\lim\limits_{h\to 0}\dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$, provided this limit exists.
    • CHA-2.B.3 For $y=f(x)$, notations for the derivative include $\dfrac{dy}{dx}$, $f'(x)$, and $y'$.
    • CHA-2.B.4 The derivative can be represented graphically, numerically, analytically, and verbally.

    Learning Objective CHA-2.C: Determine the equation of a line tangent to a curve at a given point.

    • CHA-2.C.1 The derivative of a function at a point is the slope of the line tangent to a graph of the function at that point.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-2): ฟังก์ชันอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถกำหนดอัตราเปลี่ยนแปลงที่ช่วงเวลาหนึ่งได้โดยการนำลิมิตไปใช้กับความรู้เกี่ยวกับอัตราเปลี่ยนแปลงในช่วง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-2.B: แสดงอนุพันธ์ของฟังก์ชันเป็นลิมิตของผลต่าง quotient

    • CHA-2.B.2 อนุพันธ์ของ $f$ คือฟังก์ชัน whose value at $x$ is $\lim\limits_{h\to 0}\dfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$, โดยเงื่อนไขว่าลิมิตต้องมีอยู่
    • CHA-2.B.3 สำหรับ $y=f(x)$ สัญลักษณ์ของอนุพันธ์รวมถึง $\dfrac{dy}{dx}$, $f'(x)$, และ $y'$
    • CHA-2.B.4 อนุพันธ์สามารถแสดงได้ทั้งแบบกราฟิก แบบเชิงตัวเลข แบบวิเคราะห์ และแบบคำพูด

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-2.C: หาสมการเส้นสัมผัสกับเส้นโค้งที่จุดที่กำหนดให้

    • CHA-2.C.1 อนุพันธ์ของฟังก์ชันที่จุดหนึ่งคือความชันของเส้นสัมผัสกับกราฟของฟังก์ชันที่จุดนั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Let the point $a$ vary and the derivative becomes a new function:

    $$f'(x) = \lim_{h\to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}.$$
    This is the definition of the derivative (sometimes called differentiating "by first principles" 用定义求导). Its value at each $x$ is the instantaneous rate of change there.

    Common notations 记号 for the derivative of $y=f(x)$ are:

    $$\frac{dy}{dx}, \qquad f'(x), \qquad y'.$$
    The derivative can be represented graphically, numerically, analytically, and verbally – be ready to move between them.

    Geometric meaning. The derivative at a point is the slope 斜率 of the tangent line 切线 to the graph there. So the tangent line at $x=a$ passes through $\big(a, f(a)\big)$ with slope $f'(a)$:

    $$y - f(a) = f'(a)\,(x-a).$$
    Writing this line is a routine exam task, so keep the point-slope form ready.

    ไทย

    ให้จุด $a$ เปลี่ยนไป และอนุพันธ์จะกลายเป็น ฟังก์ชันใหม่:

    $$f'(x) = \lim_{h\to 0}\frac{f(x+h)-f(x)}{h}.$$
    นี่คือ นิยามของอนุพันธ์ (บางครั้งเรียกว่า differentiation "by first principles") ค่าของมันที่แต่ละ $x$ คืออัตราการเปลี่ยนแปลงทันที ณ จุดนั้น

    สัญลักษณ์ ที่พบบ่อยสำหรับอนุพันธ์ของ $y=f(x)$ ได้แก่:

    $$\frac{dy}{dx}, \qquad f'(x), \qquad y'.$$
    อนุพันธ์สามารถแสดงในรูปกราฟ ตัวเลข สมการ และคำพูด – เตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนระหว่างรูปแบบเหล่านี้

    ความหมายทางเรขาคณิต. อนุพันธ์ ณ จุดหนึ่งคือ ความชัน ของ เส้นสัมผัส กับกราฟที่จุดนั้น ดังนั้นเส้นสัมผัสที่ $x=a$ ผ่าน $\big(a, f(a)\big)$ ด้วยความชัน $f'(a)$:

    $$y - f(a) = f'(a)\,(x-a).$$
    การเขียนสมการเส้นนี้เป็นการบ้านปกติในการสอบ ดังนั้นให้เตรียมสูตรจุด-ความชันไว้เสมอ

    ความชันของเส้นตัดเข้าใกล้ความชันของเส้นสัมผัส: เปรียบเทียบคือลิมิตของอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย
    ความชันของเส้นตัดเข้าใกล้ความชันของเส้นสัมผัส: อนุพันธ์คือลิมิตของอัตราเฉลี่ย
    2.3

    Estimating a Derivative at a Point · ⁨การประมาณค่าอนุพันธ์ ณ จุดหนึ่ง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-2): Derivatives allow us to determine rates of change at an instant by applying limits to knowledge about rates of change over intervals.

    Learning Objective CHA-2.D: Estimate derivatives.

    • CHA-2.D.1 The derivative at a point can be estimated from information given in tables or graphs.
    • CHA-2.D.2 Technology can be used to calculate or estimate the value of a derivative of a function at a point.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-2): ฟังก์ชันอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถกำหนดอัตราเปลี่ยนแปลงที่ช่วงเวลาหนึ่งได้โดยการนำลิมิตไปใช้กับความรู้เกี่ยวกับอัตราเปลี่ยนแปลงในช่วง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-2.D: ประมาณค่าอนุพันธ์

    • CHA-2.D.1 อนุพันธ์ที่จุดหนึ่งสามารถประมาณได้จากข้อมูลที่ให้ไว้ในตารางหรือกราฟ
    • CHA-2.D.2 เทคโนโลยีสามารถใช้คำนวณหรือประมาณค่าของอนุพันธ์ของฟังก์ชันที่จุดหนึ่งได้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    You do not always have a formula. When a function is given by a table 表格 or a graph, estimate the derivative $f'(a)$ with a difference quotient over a small interval around $a$. A table with values on both sides of $a$ gives the best estimate:

    $$f'(a) \approx \frac{f(b)-f(c)}{b-c},\qquad \text{where } c < a < b \text{ are the closest table inputs}.$$
    Technology (a calculator) can also estimate a derivative at a point.

    Exam skill (appears almost every year). Questions such as "Approximate $M'(7.5)$ using the average rate of change of $M$ over the interval $5 \le t \le 10$" ask for exactly this difference quotient. Show the setup:

    $$M'(7.5) \approx \frac{M(10)-M(5)}{10-5}.$$
    Full credit needs the numbers plugged in and the correct units 单位 (output units per input unit), since these come from real-world models.

    ไทย

    คุณอาจไม่มีสูตรเสมอไป เมื่อฟังก์ชันถูกให้มาในรูปแบบ ตาราง หรือกราฟ ให้ประมาณค่าอนุพันธ์ $f'(a)$ โดยใช้ผลต่างของอัตราENCES บน ช่วงเล็กๆ รอบๆ $a$. ตารางที่มีค่าทั้งสองข้างของ $a$ จะให้การประมาณที่ดีที่สุด:

    $$f'(a) \approx \frac{f(b)-f(c)}{b-c},\qquad \text{where } c < a < b \text{ are the closest table inputs}.$$
    เทคโนโลยี (เครื่องคิดเลข) ก็สามารถประมาณค่าอนุพันธ์ ณ จุดหนึ่งได้เช่นกัน

    ทักษะการสอบ (ปรากฏเกือบทุกปี). คำถามเช่น "ประมาณค่า $M'(7.5)$ โดยใช้อัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยของ $M$ ในช่วง $5 \le t \le 10$" ต้องการ answer ที่ exactly คือ difference quotient นี้. แสดงการ setup:

    $$M'(7.5) \approx \frac{M(10)-M(5)}{10-5}.$$
    การให้คะแนนเต็มต้องมีการแทนค่าตัวเลข และ ใช้ หน่วย ที่ถูกต้อง (หน่วยของผลลัพธ์ต่อหน่วยของตัวแปรต้น) เนื่องจากสิ่งเหล่านี้มาจากแบบจำลองในความเป็นจริง

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    difference quotient/ˈdɪfrəns ˈkwəʊʃənt/ เศษส่วนผลต่าง
    instantaneous/ˌɪnstənˈteɪnɪəs/ ในทันที
    table/ˈteɪbl/ ตาราง
    units/ˈjuːnɪts/ หน่วย
    differentiable/ˈdɪfərenʃɪəbl/ หาอนุพันธ์ได้
    continuous/kənˈtɪnjuːəs/ 连续的
    corner/ˈkɔːnə/ มุมแหลม (Corner)
    vertical tangent/ˈvɜːtɪkl ˈtændʒənt/ เส้นสัมผัสแนวตั้ง
    power rule/ˈpaʊə ruːl/ กฎกำลัง (Power Rule)
    Constant multiple/ˈkɒnstənt ˈmʌltɪpl/ ค่าคงที่คูณ
    polynomial/ˌpɒlɪˈnəʊmɪəl/ พหุนาม
    product rule/ˈprɒdʌkt ruːl/ กฎผลคูณ
    quotient rule/ˈkwəʊʃənt ruːl/ กฎผลหาร
    identities/aɪˈdentɪtiz/ เอกลักษณ์
    second derivative/ˈsekənd dɪˈrɪvətɪv/ อนุพันธ์อันดับสอง
    2.4

    Differentiability and Continuity: When a Derivative Exists · ⁨ความแตกต่างได้และความต่อเนื่อง: เมื่อใดที่อนุพันธ์มีอยู่⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-2): Recognizing that a function's derivative may also be a function allows us to develop knowledge about the related behaviors of both.

    Learning Objective FUN-2.A: Explain the relationship between differentiability and continuity.

    • FUN-2.A.1 If a function is differentiable at a point, then it is continuous at that point. In particular, if a point is not in the domain of $f$, then it is not in the domain of $f'$.
    • FUN-2.A.2 A continuous function may fail to be differentiable at a point in its domain.
      • Illustrative examples for FUN-2.A.2:
        • The left hand and right hand limits of the difference quotient are not equal, as in $f(x)=|x|$ at $x=0$.
        • The tangent line is vertical and has no slope, as in $f(x)=\sqrt[3]{x}$ at $x=0$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-2): การตระหนักว่าอนุพันธ์ของฟังก์ชันอาจเป็นฟังก์ชันอื่นก็ช่วยให้เราพัฒนาความรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมที่เกี่ยวข้องของทั้งสองอย่างได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-2.A: อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความสามารถในการหาอนุพันธ์และความต่อเนื่อง

    • FUN-2.A.1 หากฟังก์ชันหาค่าอนุพันธ์ได้ ณ จุดหนึ่ง,则该函数在该点是连续的。โดยเฉพาะอย่างยิ่ง,หากจุดหนึ่งไม่อยู่ในโดเมนของ $f$,则该点也不在 $f'$ 的域中。
    • FUN-2.A.2 ฟังก์ชันที่ต่อเนื่องอาจไม่สามารถหาอนุพันธ์ได้ที่จุดหนึ่งในโดเมนของมัน
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ FUN-2.A.2:
        • ลิมิตจากทางซ้ายและทางขวาของผลต่าง quotient ไม่เท่ากัน เช่นใน $f(x)=|x|$ ที่ $x=0$
        • เส้นสัมผัสเป็นเส้นตั้งฉากและมีความชันไม่เป็นจำนวนจริง เช่นใน $f(x)=\sqrt[3]{x}$ ที่ $x=0$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Differentiability is stronger than continuity. The key relationship:

    If $f$ is differentiable 可导 at a point, then $f$ is continuous 连续 there.

    So differentiability implies continuity. The reverse is false: a continuous function can fail to be differentiable. Two ways this happens:

    • A corner 尖点: the left and right difference-quotient limits disagree, as with $f(x)=|x|$ at $x=0$.
    • A vertical tangent 垂直切线: the slope is infinite (no real number), as with $f(x)=\sqrt[3]{x}$ at $x=0$.

    Also, a point outside the domain of $f$ cannot be in the domain of $f'$. Use the contrapositive on the exam: if $f$ is not continuous at $a$, then $f$ is not differentiable at $a$.

    ไทย

    ความสามารถในการหาอนุพันธ์มีเงื่อนไขเข้มงวดกว่าความต่อเนื่อง ความสัมพันธ์สำคัญคือ:

    หาก $f$ หาอนุพันธ์ได้ ณ จุดหนึ่ง แล้ว $f$ จะต่อเนื่อง ณ จุดนั้น.

    ดังนั้น ความสามารถในการหาอนุพันธ์ บ่งบอกถึง ความต่อเนื่อง แต่ข้อกลับกันไม่ถูกต้อง: ฟังก์ชันที่ต่อเนื่องอาจไม่สามารถหาอนุพันธ์ได้ มีสองวิธีที่ทำให้เกิดกรณีนี้:

    • มุมคด: ขีดจำกัดของอัตราส่วนผลต่างทางซ้ายและขวาไม่ตรงกัน เช่นกับ $f(x)=|x|$ ที่ $x=0$
    • เส้นสัมผัสแนวตั้ง: ความชันเป็นอนันต์ (ไม่มีจำนวนจริง) เช่นกับ $f(x)=\sqrt[3]{x}$ ที่ $x=0$
    สองวิธีที่ฟังก์ชันต่อเนื่องแต่หาอนุพันธ์ไม่ได้: มุมคดและเส้นสัมผัสแนวตั้ง
    สองวิธีที่ฟังก์ชันต่อเนื่องแต่หาอนุพันธ์ไม่ได้: มุมคดและเส้นสัมผัสแนวตั้ง

    นอกจากนี้ จุดนอกโดเมนของ $f$ ไม่สามารถอยู่ในโดเมนของ $f'$ ได้ ใช้ทฤษฎีบทปฏิกิริยาในข้อสอบ: หาก $f$ ไม่ต่อเนื่องที่ $a$ แล้ว $f$ จะหาอนุพันธ์ไม่ได้ที่ $a$.

    2.5

    The Power Rule · ⁨กฎเลขชี้กำลัง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.A: Calculate derivatives of familiar functions.

    • FUN-3.A.1 Direct application of the definition of the derivative and specific rules can be used to calculate the derivative for functions of the form $f(x)=x^{r}$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.A: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันพื้นฐาน

    • FUN-3.A.1 การประยุกต์ใช้โดยตรงของนิยามของอนุพันธ์และกฎเฉพาะสามารถใช้ในการคำนวณอนุพันธ์สำหรับฟังก์ชันในรูป $f(x)=x^{r}$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    From here we use rules instead of the limit definition each time. The power rule 幂法则 handles any power of $x$:

    $$\frac{d}{dx}\,x^{r} = r\,x^{\,r-1}\qquad\text{for any real } r.$$
    It works for whole-number powers, negative powers ($\tfrac{1}{x}=x^{-1}$), and roots ($\sqrt{x}=x^{1/2}$) – rewrite as a power first, then apply the rule.

    ไทย

    จากนี้ไปเราจะใช้ กฎ แทนนิยามขีดจำกัดทุกครั้ง กฎเลขชี้กำลัง จัดการกับเลขชี้กำลังใดๆ ของ $x$:

    $$\frac{d}{dx}\,x^{r} = r\,x^{\,r-1}\qquad\text{for any real } r.$$
    ใช้ได้กับเลขชี้กำลังจำนวนเต็ม, เลขชี้กำลังลบ ($\tfrac{1}{x}=x^{-1}$), และราก ($\sqrt{x}=x^{1/2}$) – เขียนใหม่เป็นเลขชี้กำลังก่อน แล้วจึงใช้กฎ

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    A power function and its steepening slope · ⁨ฟังก์ชันกำลังและความชันที่เพิ่มขึ้น⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    The power rule $\frac{d}{dx}x^n = nx^{n-1}$ drops the exponent as a factor. For $x^3$ the slope grows quickly as $x$ leaves 0 — the curve steepens. · ⁨กฎกำลัง $\frac{d}{dx}x^n = nx^{n-1}$ ลดเลขชี้กำลังลงมาเป็นตัวคูณ สำหรับ $x^3$ ความชันจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อ $x$ ออกจาก 0 — เส้นโค้งจะชันขึ้น⁩

    2.6

    Constant, Sum, Difference, and Constant Multiple Rules · ⁨กฎค่าคงที่ ผลรวม ผลต่าง และค่าคงที่คูณ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.A: Calculate derivatives of familiar functions.

    • FUN-3.A.2 Sums, differences, and constant multiples of functions can be differentiated using derivative rules.
    • FUN-3.A.3 The power rule combined with sum, difference, and constant multiple properties can be used to find the derivatives for polynomial functions.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.A: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันพื้นฐาน

    • FUN-3.A.2 ผลบวก ผลต่าง และค่าคงที่คูณของฟังก์ชันสามารถหาอนุพันธ์ได้โดยใช้กฎของอนุพันธ์
    • FUN-3.A.3 กฎเลขกำลังร่วมกับคุณสมบัติผลบวก ผลต่าง และค่าคงที่คูณสามารถใช้หาอนุพันธ์สำหรับฟังก์ชันพหุนามได้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    These rules let you differentiate term by term:

    • Constant: $\dfrac{d}{dx}\,k = 0$ (a constant does not change).
    • Constant multiple 常数倍: $\dfrac{d}{dx}\big[k\,f(x)\big] = k\,f'(x)$.
    • Sum / difference: $\dfrac{d}{dx}\big[f(x)\pm g(x)\big] = f'(x)\pm g'(x)$.

    Combined with the power rule, they differentiate any polynomial 多项式 term by term. Example:

    $$\frac{d}{dx}\big(4x^3 - 5x + 7\big) = 12x^2 - 5.$$

    ไทย

    กฎเหล่านี้ช่วยให้คุณหาอนุพันธ์ทีละพจน์ได้:

    • ค่าคงที่: $\dfrac{d}{dx}\,k = 0$ (ค่าคงที่ไม่เปลี่ยนแปลง)
    • ค่าคงที่คูณ: $\dfrac{d}{dx}\big[k\,f(x)\big] = k\,f'(x)$
    • ผลบวก/ผลต่าง: $\dfrac{d}{dx}\big[f(x)\pm g(x)\big] = f'(x)\pm g'(x)$.

    เมื่อรวมกับกฎเลขชี้กำลัง พวกเขาจะหาอนุพันธ์ทุกพจน์ของ พหุนาม ทีละพจน์ ตัวอย่าง:

    $$\frac{d}{dx}\big(4x^3 - 5x + 7\big) = 12x^2 - 5.$$

    2.7

    Derivatives of cos x, sin x, e^x, and ln x · ⁨อนุพันธ์ของ cos x, sin x, e^x, และ ln x⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.A: Calculate derivatives of familiar functions.

    • FUN-3.A.4 Specific rules can be used to find the derivatives for sine, cosine, exponential, and logarithmic functions.

    Enduring Understanding (LIM-3): Reasoning with definitions, theorems, and properties can be used to determine a limit.

    Learning Objective LIM-3.A: Interpret a limit as a definition of a derivative.

    • LIM-3.A.1 In some cases, recognizing an expression for the definition of the derivative of a function whose derivative is known offers a strategy for determining a limit.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.A: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันพื้นฐาน

    • FUN-3.A.4 กฎเฉพาะสามารถใช้หาอนุพันธ์สำหรับฟังก์ชันไซน์ คอสাইน ฟังก์ชันเอกซ์โพเนนเชียล และลอการิทึมได้

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-3): การให้เหตุผลด้วยนิยาม ทฤษฎีบท และคุณสมบัติสามารถใช้ในการกำหนดลิมิต

    **วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-3.A:**诠释 ลิมิตในฐานะนิยามของอนุพันธ์

    • LIM-3.A.1 ในบางกรณี การระบุ-expression สำหรับนิยามของอนุพันธ์ของฟังก์ชันที่มีอนุพันธ์อยู่แล้ว สามารถเป็นกลยุทธ์ในการกำหนดลิมิต

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Learn these four building-block derivatives by heart:

    $$\frac{d}{dx}\sin x = \cos x, \qquad \frac{d}{dx}\cos x = -\sin x,$$
    $$\frac{d}{dx}e^{x} = e^{x}, \qquad \frac{d}{dx}\ln x = \frac{1}{x}\ \ (x>0).$$
    Note the minus sign on the derivative of cosine, and that $e^{x}$ is its own derivative.

    A limit that is really a derivative (LIM-3.A.1). Sometimes a limit is secretly the definition of a known derivative. If you recognize

    $$\lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}$$
    for a function $f$ whose derivative you know, just evaluate $f'(a)$. For example, $\displaystyle \lim_{h\to 0}\frac{\sin\!\big(\tfrac{\pi}{2}+h\big)-1}{h} = \left.\frac{d}{dx}\sin x\right|_{x=\pi/2} = \cos\tfrac{\pi}{2} = 0$.

    ไทย

    จำอนุพันธ์พื้นฐานสี่ตัวนี้ให้ได้:

    $$\frac{d}{dx}\sin x = \cos x, \qquad \frac{d}{dx}\cos x = -\sin x,$$
    $$\frac{d}{dx}e^{x} = e^{x}, \qquad \frac{d}{dx}\ln x = \frac{1}{x}\ \ (x>0).$$
    สังเกตเครื่องหมายลบในอนุพันธ์ของโคไซน์ และ اینکه $e^{x}$ เป็นอนุพันธ์ของตัวเอง

    ขีดจำกัดที่เป็นอนุพันธ์จริงๆ (LIM-3.A.1). บางครั้งขีดจำกัดก็ซ่อนอยู่ภายใต้คำนิยามของอนุพันธ์ที่รู้จัก หากคุณสามารถจดจำ

    $$\lim_{h\to 0}\frac{f(a+h)-f(a)}{h}$$
    สำหรับฟังก์ชัน $f$ ที่เรารู้ derivative ของมัน, เพียงแค่แทนค่า $f'(a)$. ตัวอย่างเช่น, $\displaystyle \lim_{h\to 0}\frac{\sin\!\big(\tfrac{\pi}{2}+h\big)-1}{h} = \left.\frac{d}{dx}\sin x\right|_{x=\pi/2} = \cos\tfrac{\pi}{2} = 0$.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The shape of sin x (whose slope is cos x) · ⁨sin x的形状(其斜率为cos x)⁩

    y = asin(bx + c) + d

    The derivative of $\sin x$ is $\cos x$: the slope of the sine curve is largest where sine crosses zero and zero at its peaks. Watch the curve to feel where its slope is steep or flat. · ⁨อนุพันธ์ของ $\sin x$ คือ $\cos x$: ความชันของเส้นโค้งไซน์มีค่ามากสุดเมื่อ سینัสตัดแกนศูนย์ และมีค่าเป็นศูนย์ที่จุดยอด ดูเส้นโค้งเพื่อสัมผัสว่าความชันตรงไหนชันหรือแบน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    derivative/dɪˈrɪvətɪv/ อนุพันธ์เชิงซ้อน (ดีริวทีฟ)
    2.8

    The Product Rule · ⁨กฎผลคูณ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.B: Calculate derivatives of products and quotients of differentiable functions.

    • FUN-3.B.1 Derivatives of products of differentiable functions can be found using the product rule.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.B: คำนวณอนุพันธ์ของผลคูณและผลหารของฟังก์ชันที่หาอนุพันธ์ได้

    • FUN-3.B.1 อนุพันธ์ของผลคูณของฟังก์ชันที่หาอนุพันธ์ได้สามารถหาได้โดยใช้กฎคูณ

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A product of two functions is not differentiated by multiplying the derivatives. Use the product rule 乘积法则:

    $$\frac{d}{dx}\big[u\,v\big] = u'v + uv'.$$
    "Derivative of the first times the second, plus the first times the derivative of the second." Example:
    $$\frac{d}{dx}\big(x^2 e^{x}\big) = 2x\,e^{x} + x^2 e^{x}.$$
    Exam questions often build a new function from given pieces, e.g. $k'(x) = \big(f(x)\big)^2 g(x)$, and ask you to combine rules while reading values from a table.

    ไทย

    ผลคูณของฟังก์ชันสองตัว ไม่ใช่ การหาอนุพันธ์โดยการคูณอนุพันธ์เข้าด้วยกัน ให้ใช้ กฎผลคูณ:

    $$\frac{d}{dx}\big[u\,v\big] = u'v + uv'.$$
    "อนุพันธ์ของตัวแรกคูณด้วยตัวที่สอง บวกด้วยตัวแรกคูณด้วยอนุพันธ์ของตัวที่สอง" ตัวอย่าง:
    $$\frac{d}{dx}\big(x^2 e^{x}\big) = 2x\,e^{x} + x^2 e^{x}.$$
    คำถามข้อสอบมักสร้างฟังก์ชันใหม่จากชิ้นส่วนที่กำหนด เช่น $k'(x) = \big(f(x)\big)^2 g(x)$ และขอให้คุณรวมกฎพร้อมอ่านค่าจากตาราง

    2.9

    The Quotient Rule · ⁨กฎผลหาร⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.B: Calculate derivatives of products and quotients of differentiable functions.

    • FUN-3.B.2 Derivatives of quotients of differentiable functions can be found using the quotient rule.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.B: คำนวณอนุพันธ์ของผลคูณและผลหารของฟังก์ชันที่หาอนุพันธ์ได้

    • FUN-3.B.2 อนุพันธ์ของผลหารของฟังก์ชันที่หาอนุพันธ์ได้สามารถหาได้โดยใช้กฎหาร

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    For a quotient, use the quotient rule 商法则:

    $$\frac{d}{dx}\!\left[\frac{u}{v}\right] = \frac{u'v - uv'}{v^{2}}.$$
    "Bottom times derivative of top, minus top times derivative of bottom, all over bottom squared." The order matters because of the minus sign, so write the numerator carefully. Example:
    $$\frac{d}{dx}\!\left(\frac{x}{\cos x}\right) = \frac{1\cdot\cos x - x\cdot(-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{\cos x + x\sin x}{\cos^2 x}.$$

    ไทย

    สำหรับผลหาร ให้ใช้ กฎผลหาร:

    $$\frac{d}{dx}\!\left[\frac{u}{v}\right] = \frac{u'v - uv'}{v^{2}}.$$
    "ส่วนล่างคูณด้วยอนุพันธ์ของส่วนบน ลบด้วยส่วนบนคูณด้วยอนุพันธ์ของส่วนล่าง ทั้งหมดหารด้วยส่วนล่างยกกำลังสอง" ลำดับมีความสำคัญเนื่องจากเครื่องหมายลบ ดังนั้นให้เขียนเศษอย่างระมัดระวัง ตัวอย่าง:
    $$\frac{d}{dx}\!\left(\frac{x}{\cos x}\right) = \frac{1\cdot\cos x - x\cdot(-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{\cos x + x\sin x}{\cos^2 x}.$$

    2.10

    Derivatives of Tangent, Cotangent, Secant, and Cosecant · ⁨อนุพันธ์ของ Tangent, Cotangent, Secant, และ Cosecant⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.B: Calculate derivatives of products and quotients of differentiable functions.

    • FUN-3.B.3 Rearranging tangent, cotangent, secant, and cosecant functions using identities allows differentiation using derivative rules.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.B: คำนวณอนุพันธ์ของผลคูณและผลหารของฟังก์ชันที่หาอนุพันธ์ได้

    • FUN-3.B.3 การจัดรูปฟังก์ชันแทนเจนต์ คอสแทนเจนต์ เซกแทนต์ และโคเซกแทนต์โดยใช้เอกลักษณ์ช่วยให้สามารถหาอนุพันธ์ได้ตามกฎอนุพันธ์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The remaining trigonometric derivatives are not memorized separately – you rewrite them with identities 恒等式 and apply the quotient (or product) rule. For instance, $\tan x = \dfrac{\sin x}{\cos x}$, so the quotient rule gives

    $$\frac{d}{dx}\tan x = \frac{\cos x\cos x - \sin x(-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x.$$
    The same method (writing $\cot x=\tfrac{\cos x}{\sin x}$, $\sec x=\tfrac{1}{\cos x}$, $\csc x=\tfrac{1}{\sin x}$) gives $-\csc^2 x$, $\sec x\tan x$, and $-\csc x\cot x$.

    Higher-order derivatives. Differentiating $f'$ again gives the second derivative 二阶导数 $f''(x)$ (or $\tfrac{d^2y}{dx^2}$) – the rate of change of the rate of change. An exam part like "Find $k''(3)$" just means differentiate twice, then substitute. You can also estimate a second derivative from a table by applying the average-rate-of-change method to the $f'$ values.

    Worked example. Differentiate $g(x)=\dfrac{\sin x}{x}$ with the quotient rule $\left(\tfrac{u}{v}\right)'=\dfrac{u'v-uv'}{v^2}$: take $u=\sin x$, $v=x$, giving $g'(x)=\dfrac{x\cos x-\sin x}{x^2}$. Keep the order $u'v-uv'$ in the numerator — swapping the terms flips the sign and loses the mark.

    ไทย

    อนุพันธ์ตรีโกณมิติที่เหลือไม่จำเป็นต้องท่องแยกต่างหาก – คุณเขียนใหม่โดยใช้ เอกลักษณ์ และใช้กฎผลหาร (หรือผลคูณ) ตัวอย่างเช่น $\tan x = \dfrac{\sin x}{\cos x}$ ดังนั้นกฎผลหารจะให้

    $$\frac{d}{dx}\tan x = \frac{\cos x\cos x - \sin x(-\sin x)}{\cos^2 x} = \frac{1}{\cos^2 x} = \sec^2 x.$$
    วิธีการเดียวกัน (การเขียน $\cot x=\tfrac{\cos x}{\sin x}$, $\sec x=\tfrac{1}{\cos x}$, $\csc x=\tfrac{1}{\sin x}$) ให้ $-\csc^2 x$, $\sec x\tan x$ และ $-\csc x\cot x$

    อนุพันธ์อันดับสูง การหาอนุพันธ์ $f'$ อีกครั้งจะได้ อนุพันธ์อันดับสอง $f''(x)$ (หรือ $\tfrac{d^2y}{dx^2}$) – อัตราการเปลี่ยนแปลงของอัตราการเปลี่ยนแปลง ส่วนข้อสอบเช่น "จงหา $k''(3)$" หมายความว่าหาอนุพันธ์สองครั้งแล้วแทนค่า คุณสามารถประมาณค่าอนุพันธ์อันดับสองจากตารางได้โดยใช้นิยามอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยกับค่า $f'$

    ตัวอย่างฝึกปฏิบัติ. หาอนุพันธ์ของ $g(x)=\dfrac{\sin x}{x}$ โดยใช้ กฎผลหาร $\left(\tfrac{u}{v}\right)'=\dfrac{u'v-uv'}{v^2}$: แทนค่า $u=\sin x$, $v=x$, จะได้ $g'(x)=\dfrac{x\cos x-\sin x}{x^2}$. รักษาลำดับ $u'v-uv'$ ในตัวเศษ -- การสลับตำแหน่งพจน์จะทำให้เครื่องหมายผิดและเสียคะแนน

    2.10

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • The derivative is the slope of the tangent — the limit of the secant slope $\tfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$ as $h\to0$.
    • Memorise the rules: power, product, quotient, and the derivatives of $\sin$, $\cos$, $e^x$, and $\ln x$.
    • Differentiability implies continuity, but not the reverse (a corner or cusp is continuous yet not differentiable).
    • Distinguish average rate of change (secant slope over an interval) from instantaneous rate (the derivative at a point).
    • Give a tangent-line equation as $y-f(a)=f'(a)(x-a)$.
    ไทย
    • อนุพันธ์คือ ความชันของเส้นสัมผัส – ขีดจำกัดของความชันของเส้นตัด $\tfrac{f(x+h)-f(x)}{h}$ เมื่อ $h\to0$
    • ท่องจำกฎต่างๆ: กฎเลขชี้กำลัง, กฎผลคูณ, กฎผลหาร และอนุพันธ์ของ $\sin$, $\cos$, $e^x$ และ $\ln x$
    • ความสามารถในการหาอนุพันธ์บ่งบอกถึงความต่อเนื่อง แต่ไม่反之 (มุมคดหรือจุดแหลมต่อเนื่องแต่หาอนุพันธ์ไม่ได้)
    • แยกแยะอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย (ความชันของเส้นตัดในช่วง) ออกจากอัตราการเปลี่ยนแปลงทันที (อนุพันธ์ ณ จุด)
    • เขียนสมการเส้นสัมผัสในรูป $y-f(a)=f'(a)(x-a)$
  • 3

    Differentiation: Composite, Implicit, and Inverse Functions · ⁨ดิฟเฟอเรนเชียชัน: ฟังก์ชันผสม ฟังก์ชันโดยนัย และฟังก์ชันผกผัน⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    3.1

    The Chain Rule · ⁨กฎลูกโซ่⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.C: Calculate derivatives of compositions of differentiable functions.

    • FUN-3.C.1 The chain rule provides a way to differentiate composite functions.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.C: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันประกอบของฟังก์ชันที่หาอนุพันธ์ได้

    • FUN-3.C.1 กฎลูกโซ่เป็นวิธีการหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันประกอบ

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    The chain rule

    Unit 2 differentiated single functions. Unit 3 differentiates functions built inside other functions. The chain rule 链式法则 differentiates a composite function 复合函数 $f\big(g(x)\big)$:

    $$\frac{d}{dx}\,f\big(g(x)\big) = f'\big(g(x)\big)\cdot g'(x).$$
    "Derivative of the outer function (leaving the inside alone), times the derivative of the inside." The inner derivative $g'(x)$ is the piece students forget, so always ask "what is the inside, and what is its derivative?" Example:
    $$\frac{d}{dx}\sin(x^2) = \cos(x^2)\cdot 2x.$$

    In Leibniz notation, with $y=f(u)$ and $u=g(x)$, the rule reads $\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{dy}{du}\cdot\dfrac{du}{dx}$ – the intermediate $du$ appears to "cancel." Exam questions often give a table for $f$, $g$, $f'$, $g'$ and ask for $h'(a)$ where $h(x)=f\big(g(x)\big)$; evaluate $f'\big(g(a)\big)\cdot g'(a)$ by reading values.

    Worked example. Differentiate $h(x)=(2x^2+1)^5$. The outer function is "(something)$^5$" and the inner is $2x^2+1$:

    $$h'(x)=5(2x^2+1)^4\cdot 4x=20x(2x^2+1)^4.$$

    ไทย
    เส้นทางภูเขา: ฟังก์ชันประกอบซ้อนอัตราการเปลี่ยนแปลง (กฎลูกโซ่)
    ทางภูเขา: ฟังก์ชันประกอบซ้อนอัตราการเปลี่ยนแปลง (กฎลูกโซ่)
    กฎลูกโซ่

    หน่วยที่ 2 ทำอนุพันธ์ฟังก์ชันเดี่ยว หน่วยที่ 3 ทำอนุพันธ์ฟังก์ชันที่ถูกสร้าง ภายใน ฟังก์ชันอื่น กฎลูกโซ่ ทำอนุพันธ์ของ ฟังก์ชันประกอบ $f\big(g(x)\big)$:

    $$\frac{d}{dx}\,f\big(g(x)\big) = f'\big(g(x)\big)\cdot g'(x).$$
    "อนุพันธ์ของฟังก์ชันภายนอก (ทิ้งส่วนภายในไว้ตามเดิม) คูณด้วยอนุพันธ์ของส่วนภายใน" อนุพันธ์ของส่วนภายใน $g'(x)$ คือสิ่งที่นักเรียนมักจะลืม ดังนั้นต้องถามเสมอว่า "ส่วนภายในคืออะไร และอนุพันธ์ของมันคืออะไร" ตัวอย่าง:
    $$\frac{d}{dx}\sin(x^2) = \cos(x^2)\cdot 2x.$$

    ในสัญลักษณ์莱布นิ茨, ด้วย $y=f(u)$ และ $u=g(x)$, กฎอ่านว่า $\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{dy}{du}\cdot\dfrac{du}{dx}$ – ตัวกลาง $du$ ดูเหมือน "ตัดออก" คำถามข้อสอบมักให้ตารางสำหรับ $f$, $g$, $f'$, $g'$ และขอหาค่า $h'(a)$ เมื่อ $h(x)=f\big(g(x)\big)$; คำนวณ $f'\big(g(a)\big)\cdot g'(a)$ โดยการอ่านค่าจากตาราง

    ตัวอย่างฝึกปฏิบัติ. หาอนุพันธ์ของ $h(x)=(2x^2+1)^5$. ฟังก์ชันนอกคือ "(อะไรสักอย่าง)$^5$" และฟังก์ชันในคือ $2x^2+1$:

    $$h'(x)=5(2x^2+1)^4\cdot 4x=20x(2x^2+1)^4.$$

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    chain rule/tʃeɪn ruːl/ กฎโซ่ (Chain Rule)
    composite function/ˈkɒmpəzɪt ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันประกอบ
    Implicit differentiation/ɪmˈplɪsɪt ˌdɪfəˌrenʃɪˈeɪʃn/ การหาอนุพันธ์แบบล่องหน (Implicit Differentiation)
    inverse function/ɪnˈvɜːs ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันผกผัน
    reciprocal/rɪˈsɪprəkl/ ส่วนกลับ
    inverse trigonometric functions/ɪnˈvɜːs ˌtrɪɡənəʊˈmetrɪk ˈfʌŋkʃnz/ ฟังก์ชันตรีโกณมิติผกผัน
    second derivative/ˈsekənd dɪˈrɪvətɪv/ อนุพันธ์อันดับสอง
    3.2

    Implicit Differentiation · ⁨การหาอนุพันธ์แบบ ضمن⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.D: Calculate derivatives of implicitly defined functions.

    • FUN-3.D.1 The chain rule is the basis for implicit differentiation.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.D: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันที่กำหนดโดยวิธีซ่อนเร้น

    • FUN-3.D.1 กฎลูกโซ่เป็นพื้นฐานของการหาอนุพันธ์แบบซ่อนเร้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Some curves are defined implicitly – by an equation in $x$ and $y$ that is not solved for $y$, such as $x^2+y^2=25$. Implicit differentiation 隐函数求导 finds $\dfrac{dy}{dx}$ without solving for $y$ first. It is just the chain rule, treating $y$ as a function of $x$.

    The method: differentiate both sides with respect to $x$; every time you differentiate a $y$-term, multiply by $\dfrac{dy}{dx}$ (the chain rule); then solve algebraically for $\dfrac{dy}{dx}$. For $x^2+y^2=25$:

    $$2x + 2y\frac{dy}{dx}=0 \;\Longrightarrow\; \frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}.$$

    Worked example. Find the tangent to $x^2+y^2=25$ at $(3,4)$. Here $\dfrac{dy}{dx}=-\dfrac{3}{4}$, so the tangent line is $y-4=-\tfrac{3}{4}(x-3)$ – perpendicular to the radius, as geometry predicts.

    Exam skill – "Show that $\dfrac{dy}{dx}=\ldots$". This exact prompt appears most years (e.g. "Show that $\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{2y}{y^2-2x}$"). Because the target is given, you must show every algebra step cleanly: differentiate both sides, use the product/chain rules on mixed $xy$ terms, collect all $\dfrac{dy}{dx}$ terms on one side, factor, and divide. A correct final line that skips the algebra earns little. Follow-up parts then ask for a tangent line, or where the tangent is horizontal ($\tfrac{dy}{dx}=0$, so the numerator is $0$) or vertical (the denominator is $0$).

    ไทย

    บางเส้นโค้งถูกกำหนดโดย นิพจน์ทางอ้อม – จากสมการใน $x$ และ $y$ ที่ไม่ได้แก้หาค่า $y$ ออกมา เช่น $x^2+y^2=25$. การหาอนุพันธ์แบบ นิพจน์ทางอ้อม ช่วยหา $\dfrac{dy}{dx}$ โดยไม่ต้องแก้หาค่า $y$ ก่อน เป็นเพียงการใช้กฎลูกโซ่ โดยพิจารณา $y$ เป็นฟังก์ชันของ $x$.

    วิธีการ: หาอนุพันธ์ ทั้งสองข้าง เทียบกับ $x$; ทุกครั้งที่หาอนุพันธ์เทอมที่มี $y$ ให้คูณด้วย $\dfrac{dy}{dx}$ (กฎลูกโซ่); จากนั้นจัดรูปสมการเพื่อหาค่า $\dfrac{dy}{dx}$. สำหรับ $x^2+y^2=25$:

    $$2x + 2y\frac{dy}{dx}=0 \;\Longrightarrow\; \frac{dy}{dx} = -\frac{x}{y}.$$

    ตัวอย่างฝึกปฏิบัติ. หาเส้นสัมผัสของ $x^2+y^2=25$ ที่ $(3,4)$. ที่นี่ $\dfrac{dy}{dx}=-\dfrac{3}{4}$, ดังนั้นเส้นสัมผัสคือ $y-4=-\tfrac{3}{4}(x-3)$ – ตั้งฉากกับรัศมี ตามที่เรขาคณิตทำนายไว้

    การหาอนุพันธ์แบบนิพจน์ทางอ้อมให้เส้นสัมผัสวงกลม ซึ่งตั้งฉากกับรัศมี
    การหาอนุพันธ์แบบนิพจน์ทางอ้อมให้เส้นสัมผัสวงกลม ซึ่งตั้งฉากกับรัศมี

    ทักษะการสอบ – "แสดงว่า $\dfrac{dy}{dx}=\ldots$". คำสั่งนี้ exact มักปรากฏทุกปี (เช่น "แสดงว่า $\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{2y}{y^2-2x}$"). เนื่องจาก target ถูกกำหนดแล้ว, คุณต้องแสดง ทุกขั้นตอนทางพีชคณิต อย่างชัดเจน: หา derivative ทั้งสองข้าง, ใช้กฎผลคูณ/ลูกโซ่กับพจน์ผสม $xy$, รวบรวมพจน์ $\dfrac{dy}{dx}$ ไว้ด้านเดียว, factoring, และหาร. บรรทัดสุดท้ายที่ถูกต้องแต่ข้ามขั้นตอนพีชคณิตจะได้คะแนนน้อย. ส่วนต่อจากนั้นอาจถามหาเส้นสัมผัส, หรือจุดที่เส้นสัมผัสเป็นแนวนอน ($\tfrac{dy}{dx}=0$, ดังนั้นตัวเศษคือ $0$) หรือแนวตั้ง (ตัวส่วนคือ $0$).

    3.3

    Differentiating Inverse Functions · ⁨การหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันผกผัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.E: Calculate derivatives of inverse and inverse trigonometric functions.

    • FUN-3.E.1 The chain rule and definition of an inverse function can be used to find the derivative of an inverse function, provided the derivative exists.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.E: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันผกผันและฟังก์ชันตรีโกณมิติผกผัน

    • FUN-3.E.1 กฎลูกโซ่และนิยามของฟังก์ชันผกผันสามารถใช้หาอนุพันธ์ของฟังก์ชันผกผันได้ โดยต้องมีอนุพันธ์อยู่ก่อน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    If $g$ is the inverse function 反函数 of $f$ (so $f(g(x))=x$), the chain rule links their derivatives:

    $$g'(x) = \frac{1}{f'\big(g(x)\big)},\qquad\text{provided } f'\big(g(x)\big)\neq 0.$$
    In words: the derivative of the inverse at a point is the reciprocal 倒数 of the derivative of the original function at the matching point. A common exam setup gives a table and a point $(a,b)$ on $f$ (so $(b,a)$ is on $g$), then asks for $g'(b)=\dfrac{1}{f'(a)}$.

    Worked example. If $f(2)=5$ and $f'(2)=3$, and $g$ is the inverse of $f$, then $(5,2)$ lies on $g$ and $g'(5)=\dfrac{1}{f'(2)}=\dfrac{1}{3}$.

    ไทย

    หาก $g$ เป็น ฟังก์ชันผกผัน ของ $f$ (ดังนั้น $f(g(x))=x$), กฎลูกโซ่เชื่อมโยงอนุพันธ์ของทั้งสอง:

    $$g'(x) = \frac{1}{f'\big(g(x)\big)},\qquad\text{provided } f'\big(g(x)\big)\neq 0.$$
    ตามคำพูด: อนุพันธ์ของฟังก์ชันผกผันที่จุดหนึ่งคือ ค่าผกผัน ของอนุพันธ์ของฟังก์ชันต้นฉบับที่ จุดที่สอดคล้องกัน. การตั้งค่าข้อสอบที่พบบ่อยคือให้ตารางและจุด $(a,b)$ บน $f$ (ดังนั้น $(b,a)$ อยู่บน $g$), แล้วขอหาค่า $g'(b)=\dfrac{1}{f'(a)}$.

    ตัวอย่างฝึกปฏิบัติ. ถ้า $f(2)=5$ และ $f'(2)=3$, และ $g$ เป็นอินเวอร์สของ $f$, แล้ว $(5,2)$ อยู่บน $g$ และ $g'(5)=\dfrac{1}{f'(2)}=\dfrac{1}{3}$

    กราฟของฟังก์ชันผกผันคือภาพสะท้อนของฟังก์ชันต้นฉบับในเส้น y = x
    กราฟของฟังก์ชันผกผันคือภาพสะท้อนของฟังก์ชันต้นฉบับในเส้น y = x
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    An exponential and its inverse the log · ⁨เอกซ์โพเนนเชียลและฟังก์ชันผกผันคือ log⁩

    y = a·e^(bx) + c

    Inverse functions mirror across $y=x$ and their slopes are reciprocals. Where one is steep, its inverse is shallow. · ⁨ฟังก์ชันผกผันสะท้อนผ่าน $y=x$ และความชันของ它们是ผล역กัน ที่ใดหนึ่งชัน ฟังก์ชันผกผันของมันจะแบน⁩

    3.4

    Differentiating Inverse Trigonometric Functions · ⁨การหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันตรีโกณมิติผกผัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.E: Calculate derivatives of inverse and inverse trigonometric functions.

    • FUN-3.E.2 The chain rule applied with the definition of an inverse function, or the formula for the derivative of an inverse function, can be used to find the derivatives of inverse trigonometric functions.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.E: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันผกผันและฟังก์ชันตรีโกณมิติผกผัน

    • FUN-3.E.2 การใช้กฎลูกโซ่ร่วมกับนิยามของฟังก์ชันผกผัน หรือสูตรของอนุพันธ์ของฟังก์ชันผกผัน สามารถใช้ในการหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันตรีโกณมิติผกผันได้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The same idea gives the derivatives of the inverse trigonometric functions 反三角函数. The three you should know:

    $$\frac{d}{dx}\arcsin x = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}}, \quad \frac{d}{dx}\arctan x = \frac{1}{1+x^2}, \quad \frac{d}{dx}\text{arcsec}\,x = \frac{1}{|x|\sqrt{x^2-1}}.$$
    Combine these with the chain rule when the input is itself a function, e.g. $\dfrac{d}{dx}\arctan(3x)=\dfrac{3}{1+9x^2}$.

    ไทย

    แนวคิดเดียวกันนี้ให้ผลอนุพันธ์ของ ฟังก์ชันตรีโกณมิติผกผัน. สามอย่างที่คุณควรจำได้:

    $$\frac{d}{dx}\arcsin x = \frac{1}{\sqrt{1-x^2}}, \quad \frac{d}{dx}\arctan x = \frac{1}{1+x^2}, \quad \frac{d}{dx}\text{arcsec}\,x = \frac{1}{|x|\sqrt{x^2-1}}.$$
    รวมกับกฎลูกโซ่เมื่อตัวแปรเข้าเป็นฟังก์ชันเอง เช่น $\dfrac{d}{dx}\arctan(3x)=\dfrac{3}{1+9x^2}$.

    3.5

    Selecting Procedures for Calculating Derivatives · ⁨การเลือกขั้นตอนสำหรับการหาอนุพันธ์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    This topic is intended to focus on the skill of selecting an appropriate procedure for calculating derivatives. Students should be given opportunities to practice when and how to apply all learning objectives relating to calculating derivatives.

    ไทย

    หัวข้อนี้มุ่งเน้นทักษะการเลือกขั้นตอนที่เหมาะสมสำหรับการคำนวณอนุพันธ์ นักเรียนควรได้รับโอกาสฝึกฝนเมื่อใดและอย่างไรที่จะนำไปใช้กับวัตถุประสงค์การเรียนรู้ทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการคำนวณอนุพันธ์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A skill topic: real derivatives mix several rules, so read the structure of the expression first, from the outside in.

    • Is it a sum? Differentiate term by term.
    • A product or quotient? Apply that rule, and expect to use the chain rule inside.
    • A composite (something inside something)? Chain rule.
    • Given implicitly? Implicit differentiation.

    Name the outermost operation, apply its rule, and recurse inward. Neatness prevents the sign and bookkeeping errors that cost marks.

    ไทย

    หัวข้อทักษะ: อนุพันธ์จริงผสมหลายกฎ ดังนั้นอ่านโครงสร้างของนิพจน์ก่อน โดยเริ่มจากภายนอกเข้าสู่ภายใน

    • เป็น ผลบวก? หาอนุพันธ์ทีละพจน์.
    • เป็น ผลคูณ หรือ ผลหาร? ใช้กฎนั้น และคาดหวังว่าจะต้องใช้กฎลูกโซ่ภายใน.
    • เป็น ฟังก์ชันประกอบ (มีอะไรอยู่ภายในอีก)? ใช้กฎลูกโซ่.
    • กำหนดโดย นิพจน์ทางอ้อม? ใช้การหาอนุพันธ์แบบนิพจน์ทางอ้อม.

    ระบุการดำเนินการที่อยู่ชั้นนอกสุด ใช้กฎของมัน แล้ววนลูปเข้าไปด้านใน. ความเรียบร้อยช่วยป้องกันความผิดพลาดเรื่องเครื่องหมายและการบันทึกข้อมูลซึ่งอาจทำให้เสียคะแนน

    3.6

    Calculating Higher-Order Derivatives · ⁨การคำนวณอนุพันธ์อันดับสูง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.F: Determine higher order derivatives of a function.

    • FUN-3.F.1 Differentiating $f'$ produces the second derivative $f''$, provided the derivative of $f'$ exists; repeating this process produces higher-order derivatives of $f$.
    • FUN-3.F.2 Higher-order derivatives are represented with a variety of notations. For $y = f(x)$, notations for the second derivative include $\dfrac{d^2 y}{dx^2}$, $f''(x)$, and $y''$. Higher-order derivatives can be denoted $\dfrac{d^n y}{dx^n}$ or $f^{(n)}(x)$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.F: หาอนุพันธ์ระดับสูงของฟังก์ชัน

    • FUN-3.F.1 การหาอนุพันธ์ $f'$ จะได้อนุพันธ์อันดับสอง $f''$ โดย前提是ว่าอนุพันธ์ของ $f'$ มีอยู่; การทำกระบวนการนี้จะซ้ำ会产生อนุพันธ์ระดับสูงของ $f$
    • FUN-3.F.2 อนุพันธ์ระดับสูงแสดงด้วยสัญลักษณ์หลากหลาย สำหรับ $y = f(x)$ สัญลักษณ์ของอนุพันธ์อันดับสองประกอบด้วย $\dfrac{d^2 y}{dx^2}$, $f''(x)$ และ $y''$ อนุพันธ์ระดับสูงสามารถเขียนแทนได้ด้วย $\dfrac{d^n y}{dx^n}$ หรือ $f^{(n)}(x)$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Differentiating $f'$ produces the second derivative 二阶导数 $f''$; repeating gives higher-order derivatives. The notations:

    $$f''(x)=\frac{d^2y}{dx^2}=y'', \qquad\text{and in general}\qquad f^{(n)}(x)=\frac{d^n y}{dx^n}.$$
    The second derivative measures how the slope is changing; it drives concavity 凹凸性 and acceleration in later units. To find $f''$ implicitly, differentiate the expression for $\dfrac{dy}{dx}$ again (with the quotient and chain rules), then substitute $\dfrac{dy}{dx}$ back in.

    ไทย

    การหาอนุพันธ์ $f'$ จะได้อันตรภาคที่ สอง $f''$; การทำซ้ำจะได้อันตรภาคอันดับสูงขึ้น. สัญลักษณ์:

    $$f''(x)=\frac{d^2y}{dx^2}=y'', \qquad\text{and in general}\qquad f^{(n)}(x)=\frac{d^n y}{dx^n}.$$
    อนุพันธ์อันดับสองวัดการเปลี่ยนแปลงของ ความชัน;它驱动 later units中的 concavity และ acceleration. ในการหา $f''$ แบบนิพจน์ทางอ้อม, หาอนุพันธ์นิพจน์ของ $\dfrac{dy}{dx}$ อีกครั้ง (โดยใช้กฎผลหารและกฎลูกโซ่), แล้วแทนค่า $\dfrac{dy}{dx}$ กลับเข้าไปใหม่.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The second derivative is the slope of the slope · ⁨อนุพันธ์อันดับสองคือความชันของความชัน⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    Differentiating again gives $f''$, the rate the slope changes. Where the slope is increasing the curve bends upward. · ⁨หาอนุพันธ์อีกครั้งจะได้ $f''$, อัตราการเปลี่ยนแปลงของความชัน ที่何处ความชันเพิ่มขึ้น เส้นโค้งจะงอขึ้น⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    concavity/kənˈkævɪti/ ความเว้า
    3.6

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Use the chain rule for composite functions — differentiate the outside, then multiply by the derivative of the inside (the most-forgotten factor).
    • For implicit differentiation, differentiate both sides with respect to $x$ and attach $\tfrac{dy}{dx}$ each time $y$ is differentiated, then solve.
    • Get the second derivative by differentiating twice (velocity → acceleration).
    • Combine rules carefully in layered expressions (chain inside product, etc.).
    • The inverse function's graph is the reflection in $y=x$; its slope is the reciprocal of the original's at the matching point.
    ไทย
    • ใช้ กฎลูกโซ่ กับฟังก์ชันประกอบ — หาอนุพันธ์ของส่วนนอก แล้วคูณด้วยอนุพันธ์ของส่วนใน (ปัจจัยที่ถูกลืมมากที่สุด).
    • สำหรับการหาอนุพันธ์แบบ นิพจน์ทางอ้อม, หาอนุพันธ์ทั้งสองข้างเทียบกับ $x$ และติด $\tfrac{dy}{dx}$ ทุกครั้งที่หาอนุพันธ์ $y$, แล้วแก้สมการ.
    • ได้ อนุพันธ์อันดับสอง bằng cáchหาอนุพันธ์สองครั้ง (ความเร็ว → ความเร่ง).
    • รวมกฎอย่างระมัดระวังในนิพซ้อนชั้น (กฎลูกโซ่ภายในผลคูณ, ฯลฯ).
    • กราฟของฟังก์ชันผกผันคือการสะท้อนใน $y=x$; ความชันของมันคือค่าผกผันของความชันเดิมที่จุดที่สอดคล้องกัน.
  • 4

    Contextual Applications of Differentiation · ⁨การใช้งานบริบทของดิฟเฟอเรนเชียชัน⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    4.1

    Interpreting the Meaning of the Derivative in Context · ⁨การตีความความหมายของอนุพันธ์ในบริบท⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-3): Derivatives allow us to solve real-world problems involving rates of change.

    Learning Objective CHA-3.A: Interpret the meaning of a derivative in context.

    • CHA-3.A.1 The derivative of a function can be interpreted as the instantaneous rate of change with respect to its independent variable.
    • CHA-3.A.2 The derivative can be used to express information about rates of change in applied contexts.
    • CHA-3.A.3 The unit for $f'(x)$ is the unit for $f$ divided by the unit for $x$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-3): อนุพันธ์ช่วยให้เราแก้ปัญหาจริงที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเปลี่ยนแปลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-3.A: ตีความความหมายของอนุพันธ์ในบริบท

    • CHA-3.A.1 อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถตีความได้เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงทันทีเทียบกับตัวแปรอิสระ
    • CHA-3.A.2 อนุพันธ์สามารถใช้แสดงข้อมูลเกี่ยวกับอัตราการเปลี่ยนแปลงในบริบทการใช้งาน
    • CHA-3.A.3 หน่วยของ $f'(x)$ คือหน่วยของ $f$ หารด้วยหน่วยของ $x$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Once you can compute derivatives, you use them to describe the real world. The derivative $f'(x)$ is the instantaneous rate of change of $f$ with respect to its input. Reading and reporting this rate correctly is a graded skill.

    Units matter. The unit of $f'(x)$ is the unit of $f$ divided by the unit of $x$. If $C(t)$ is a number of acres and $t$ is in weeks, then $C'(t)$ is in acres per week. On the exam, "Using correct units, interpret the meaning of $g'(140)$" wants a full sentence: the value, the quantity, the rate word "per", and the moment. For example: "$g'(140)=2.3$ means that at $x=140$, the quantity is increasing at about $2.3$ units per unit of $x$."

    ไทย

    เมื่อคุณสามารถหาอนุพันธ์ได้แล้ว ใช้มันเพื่ออธิบายโลกจริง. อนุพันธ์ $f'(x)$ คือ อัตราเปลี่ยนแปลงทันที ของ $f$ เทียบกับตัวแปรเข้าของมัน. การอ่านและรายงานอัตรานี้ถูกต้องเป็นทักษะที่ประเมินคะแนน

    หน่วยมีความสำคัญ. หน่วยของ $f'(x)$ คือหน่วยของ $f$ หารด้วยหน่วยของ $x$. หาก $C(t)$ เป็นจำนวนไร่ และ $t$ เป็นสัปดาห์,那么 $C'(t)$ จะอยู่ในหน่วยไร่ต่อสัปดาห์. ในข้อสอบ, "ใช้หน่วยที่ถูกต้อง ตีความความหมายของ $g'(140)$" ต้องการประโยคเต็ม: ค่า, ปริมาณ, คำอัตรา "per", และ ช่วงเวลา. ตัวอย่าง: "$g'(140)=2.3$ หมายความว่า ณ $x=140$, ปริมาณกำลังเพิ่มขึ้นประมาณ $2.3$ หน่วยต่อหน่วยของ $x$."

    4.2

    Straight-Line Motion: Position, Velocity, and Acceleration · ⁨การเคลื่อนที่แบบเส้นตรง: ตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่ง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-3): Derivatives allow us to solve real-world problems involving rates of change.

    Learning Objective CHA-3.B: Calculate rates of change in applied contexts.

    • CHA-3.B.1 The derivative can be used to solve rectilinear motion problems involving position, speed, velocity, and acceleration.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-3): อนุพันธ์ช่วยให้เราแก้ปัญหาจริงที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเปลี่ยนแปลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-3.B: คำนวณอัตราการเปลี่ยนแปลงในบริบทการใช้งาน

    • CHA-3.B.1 อนุพันธ์สามารถใช้แก้ปัญหากำหนดเส้นทางที่涉及ตำแหน่ง ความเร็ว ความเร็วเชิงเวกเตอร์ และความเร่ง

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    For a particle moving on a line, three functions of time are linked by differentiation:

    • position 位置 $s(t)$;
    • velocity 速度 $v(t)=s'(t)$ – signed; its sign gives direction;
    • acceleration 加速度 $a(t)=v'(t)=s''(t)$.

    Key readings (frequent exam parts):

    • The particle is at rest 静止 when $v(t)=0$.
    • It moves right/up when $v(t)>0$ and left/down when $v(t)<0$; it changes direction where $v$ changes sign.
    • Speed 速率 is $|v(t)|$. Speed is increasing when $v$ and $a$ have the same sign (the particle is speeding up), and decreasing when they have opposite signs.

    Distinguish carefully between velocity (has direction) and speed (does not) – the exam tests this exact difference.

    Worked example. A particle moves with $s(t)=t^3-6t^2+9t$. Then $v(t)=3(t-1)(t-3)$, so it is at rest at $t=1$ and $t=3$ and changes direction at each. At $t=2$, $v=-3<0$ and $a(2)=6(2)-12=0$; just after, $a>0$ while $v<0$, so the particle is slowing down there.

    ไทย

    สำหรับอนุภาคที่เคลื่อนที่บนเส้นตรง ฟังก์ชันสามชนิดที่เกี่ยวข้องกับเวลาเชื่อมต่อกันด้วยการหาอนุพันธ์:

    บนกราฟความเร็ว-เวลา พื้นที่คือระยะกระจัดและความชันคือความเร่ง
    บนกราฟความเร็ว-เวลา พื้นที่คือระยะกระจัดและความชันคือความเร่ง
    • ตำแหน่ง $s(t)$;
    • ความเร็ว $v(t)=s'(t)$ – มีเครื่องหมาย; เครื่องหมายบ่งบอกทิศทาง;
    • ความเร่ง $a(t)=v'(t)=s''(t)$.

    การอ่านค่าสำคัญ (ส่วนที่ออกข้อสอบบ่อย):

    • อนุภาค หยุดนิ่ง เมื่อ $v(t)=0$.
    • เคลื่อนที่ ไปทางขวา/ขึ้น เมื่อ $v(t)>0$ และ ไปทางซ้าย/ลง เมื่อ $v(t)<0$;它会เปลี่ยนทิศทางที่ $v$ เปลี่ยนเครื่องหมาย.
    • ความเร็ว (Speed) คือ $|v(t)|$. ความเร็วจะ เพิ่มขึ้น เมื่อ $v$ และ $a$ มี เครื่องหมายเดียวกัน (อนุภาคเร่งตัวขึ้น) และ ลดลง เมื่อมี เครื่องหมายตรงกันข้าม

    แยกแยะความเร็ว (มีทิศทาง) กับอัตราเร็ว (ไม่มีทิศทาง) อย่างละเอียด – ข้อสอบทดสอบความแตกต่างนี้โดยตรง

    ตัวอย่างฝึกปฏิบัติ. อนุภาคเคลื่อนที่ด้วย $s(t)=t^3-6t^2+9t$. จากนั้น $v(t)=3(t-1)(t-3)$, ดังนั้นมันหยุดนิ่งที่ $t=1$ และ $t=3$ และเปลี่ยนทิศทางที่แต่ละจุด. ที่ $t=2$, $v=-3<0$ และ $a(2)=6(2)-12=0$; ทันทีหลังจากนั้น, $a>0$ ในขณะที่ $v<0$, ดังนั้นอนุภาคกำลัง ชะลอตัวลง ที่นั่น

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Velocity is the slope of position · ⁨ความเร็วคือความชันของตำแหน่ง⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    For straight-line motion, velocity is the derivative (slope) of position and acceleration the derivative of velocity. Slide the point to read the instantaneous velocity. · ⁨สำหรับการเคลื่อนที่แบบเส้นตรง ความเร็ว คืออนุพันธ์ (ความชัน) ของตำแหน่ง และ ความเร่ง คืออนุพันธ์ของความเร็ว เลื่อนจุดเพื่ออ่านความเร็วชั่วขณะ⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    position/pəˈzɪʃn/ ตำแหน่ง
    velocity/vəˈlɒsɪti/ ความเร็ว
    acceleration/əkˌseləˈreɪʃn/ ความเร่ง
    at rest/æt rest/ หยุดนิ่ง
    Speed/spiːd/ Speed
    4.3

    Rates of Change in Applied Contexts Other Than Motion · ⁨อัตราการเปลี่ยนแปลงในบริบทเชิงประยุกต์อื่นนอกเหนือจากการเคลื่อนที่⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-3): Derivatives allow us to solve real-world problems involving rates of change.

    Learning Objective CHA-3.C: Interpret rates of change in applied contexts.

    • CHA-3.C.1 The derivative can be used to solve problems involving rates of change in applied contexts.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-3): อนุพันธ์ช่วยให้เราแก้ปัญหาจริงที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเปลี่ยนแปลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-3.C: ตีความอัตราการเปลี่ยนแปลงในบริบทการใช้งาน

    • CHA-3.C.1 อนุพันธ์สามารถใช้แก้ปัญหารวมถึงอัตราการเปลี่ยนแปลงในบริบทการใช้งาน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The same derivative idea models any changing quantity: a draining tank, a spreading population, a cooling cup. Whenever a problem says "the rate at which...", it is describing a derivative. Read the units to know which quantity's rate you have, then interpret in context.

    ไทย

    แนวคิดอนุพันธ์เดียวกันนี้ใช้จำลองปริมาณที่เปลี่ยนแปลงได้หลากหลาย: ถังน้ำที่ไหลออก, ประชากรที่ขยายตัว, แก้วน้ำที่เย็นลง ทุกครั้งที่โจทย์ระบุว่า "อัตราการ..." กำลังอธิบายถึงอนุพันธ์ อ่านหน่วยเพื่อระบุว่าคุณมีอัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณใด แล้วตีความตามบริบท

    4.4

    Introduction to Related Rates · ⁨บทนำเรื่องอัตราที่เกี่ยวข้องกัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-3): Derivatives allow us to solve real-world problems involving rates of change.

    Learning Objective CHA-3.D: Calculate related rates in applied contexts.

    • CHA-3.D.1 The chain rule is the basis for differentiating variables in a related rates problem with respect to the same independent variable.
    • CHA-3.D.2 Other differentiation rules, such as the product rule and the quotient rule, may also be necessary to differentiate all variables with respect to the same independent variable.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-3): อนุพันธ์ช่วยให้เราแก้ปัญหาจริงที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเปลี่ยนแปลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-3.D: คำนวณอัตราการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องในบริบทการใช้งาน

    • CHA-3.D.1 กฎลูกโซ่เป็นพื้นฐานสำหรับการหาอนุพันธ์ของตัวแปรในปัญหาอัตราการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องเทียบกับตัวแปรอิสระเดียวกัน
    • CHA-3.D.2 กฎการหาอนุพันธ์อื่นๆ เช่น กฎคูณและกฎหาร อาจจำเป็นต่อการหาอนุพันธ์ของตัวแปรทั้งหมดเทียบกับตัวแปรอิสระเดียวกัน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    In a related rates 相关变化率 problem, several quantities change together over time, and you know some rates but want another. The engine is the chain rule: differentiate a relationship with respect to time $t$. Every variable becomes a function of $t$, so each derivative picks up a "$\,/\,dt$" factor. Product and quotient rules may also be needed.

    ไทย
    รถเข็น: Related rates เชื่อมโยงว่าปริมาณที่เชื่อมโยงกันเปลี่ยนไปด้วยความเร็วเท่าใด
    รถไฟเหาะ: อัตราที่เกี่ยวข้องเชื่อมโยงความเร็วที่ปริมาณที่สัมพันธ์กันเปลี่ยนแปลงร่วมกัน

    ในโจทย์ อัตราที่เกี่ยวข้องกัน ปริมาณหลายอย่างจะเปลี่ยนแปลงไปด้วยกันตามเวลา และคุณทราบบางอัตราแต่ต้องการหาอีกอัตราหนึ่ง เครื่องยนต์หลักคือกฎโซ่: หาอนุพันธ์ของความสัมพันธ์ เทียบกับเวลา $t$. ตัวแปรทุกตัวกลายเป็นฟังก์ชันของ $t$ ดังนั้นแต่ละอนุพันธ์จึงมีปัจจัย "$\,/\,dt$" แทรกอยู่ กฎคูณและกฎหารอาจจำเป็นด้วย

    ลูกโป่งลอยสูงขึ้น: อัตราที่เกี่ยวข้องกันเชื่อมโยงความเร็วในการเปลี่ยนแปลงของรัศมี ปริมาตร และความสูง together
    ลูกโป่งลอยสูงขึ้น: อัตราที่เกี่ยวข้องกันเชื่อมโยงความเร็วในการเปลี่ยนแปลงของรัศมี ปริมาตร และความสูง
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    related rates/rɪˈleɪtɪd reɪts/ อัตราส่วนที่เกี่ยวข้อง
    local linearity/ˈləʊkl lɪˈnɪərɪti/ ความเป็นเส้นตรงในท้องถิ่น
    linear approximation/ˈlɪnɪə əˌprɒksɪˈmeɪʃn/ การประมาณเชิงเส้น
    concavity/kənˈkævɪti/ ความเว้า
    4.5

    Solving Related Rates Problems · ⁨วิธีแก้โจทย์อัตราที่เกี่ยวข้องกัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-3): Derivatives allow us to solve real-world problems involving rates of change.

    Learning Objective CHA-3.E: Interpret related rates in applied contexts.

    • CHA-3.E.1 The derivative can be used to solve related rates problems; that is, finding a rate at which one quantity is changing by relating it to other quantities whose rates of change are known.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-3): อนุพันธ์ช่วยให้เราแก้ปัญหาจริงที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเปลี่ยนแปลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-3.E: ตีความอัตราการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องในบริบทการใช้งาน

    • CHA-3.E.1 อนุพันธ์สามารถใช้แก้ปัญหาระดับอัตราการเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้อง นั่นคือการหาอัตราที่ปริมาณหนึ่งมีการเปลี่ยนแปลงโดยการเชื่อมโยง它与ปริมาณอื่นwhose rates of change are known

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A reliable procedure – and a full-credit template on the exam:

    1. Name the variables and write down the given rates and the unknown rate (e.g. "$\dfrac{dh}{dt}=-2$ cm/day, find $\dfrac{dV}{dt}$").
    2. Write an equation relating the quantities (often a geometric or volume formula).
    3. Differentiate both sides with respect to $t$ (chain rule) – before substituting numbers.
    4. Substitute the known values at the instant of interest, and solve for the unknown rate.
    5. State the answer with units and the correct sign (a decreasing quantity has a negative rate).

    Substituting numbers too early is the classic error: differentiate the general relationship first, then plug in.

    Worked example. A spherical balloon's volume grows at $\dfrac{dV}{dt}=100\ \text{cm}^3/\text{s}$. From $V=\tfrac43\pi r^3$, differentiate first: $\dfrac{dV}{dt}=4\pi r^2\dfrac{dr}{dt}$. At $r=5$, $100=4\pi(25)\dfrac{dr}{dt}$, so $\dfrac{dr}{dt}=\dfrac{1}{\pi}\approx0.32\ \text{cm/s}$.

    ไทย

    ขั้นตอนที่เชื่อถือได้ – และรูปแบบเต็มคะแนนในการสอบ:

    1. ตั้งชื่อตัวแปร และเขียนอัตรากำหนดให้และอัตราที่ต้องการหา (เช่น "$\dfrac{dh}{dt}=-2$ ซม./วัน, หา $\dfrac{dV}{dt}$").
    2. เขียนสมการ ที่เชื่อมโยงปริมาณเหล่านั้น (มักเป็นสูตรเรขาคณิตหรือปริมาตร).
    3. หาอนุพันธ์ทั้งสองข้างเทียบกับ $t$ (กฎโซ่) – ก่อน แทนค่าตัวเลข.
    4. แทนค่า ค่า Known ที่ช่วงเวลาที่ต้องการ และแก้หาค่าอัตราที่ไม่ทราบค่า.
    5. ระบุ answer พร้อม หน่วย และ เครื่องหมาย ที่ถูกต้อง (ปริมาณที่ลดลงจะมีอัตราเป็นลบ).

    การแทนค่าตัวเลขเร็วเกินไปเป็นข้อผิดพลาดคลาสสิก: แยกตัวแปรของความสัมพันธ์ ทั่วไป ก่อน แล้วจึงแทนค่า

    ตัวอย่างทำพร้อมกัน. บาลูนทรงกลมมีปริมาตรเพิ่มขึ้นที่ $\dfrac{dV}{dt}=100\ \text{cm}^3/\text{s}$. จาก $V=\tfrac43\pi r^3$, แยกตัวแปรก่อน: $\dfrac{dV}{dt}=4\pi r^2\dfrac{dr}{dt}$. ที่ $r=5$, $100=4\pi(25)\dfrac{dr}{dt}$, ดังนั้น $\dfrac{dr}{dt}=\dfrac{1}{\pi}\approx0.32\ \text{cm/s}$.

    ลูกโป่งเป่าพองเชื่อมโยง dV/dt และ dr/dt ผ่านกฎโซ่
    ลูกโป่งเป่าพองเชื่อมโยง dV/dt และ dr/dt ผ่านกฎโซ่
    4.6

    Approximating Values Using Local Linearity and Linearization · ⁨การประมาณค่าโดยใช้ความเป็นเส้นตรงในท้องถิ่นและการทำให้เป็นเชิงเส้น (Linearization)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-3): Derivatives allow us to solve real-world problems involving rates of change.

    Learning Objective CHA-3.F: Approximate a value on a curve using the equation of a tangent line.

    • CHA-3.F.1 The tangent line is the graph of a locally linear approximation of the function near the point of tangency.
    • CHA-3.F.2 For a tangent line approximation, the function's behavior near the point of tangency may determine whether a tangent line value is an underestimate or an overestimate of the corresponding function value.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-3): อนุพันธ์ช่วยให้เราแก้ปัญหาจริงที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเปลี่ยนแปลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-3.F: ประมาณค่าบนเส้นโค้งโดยใช้สมการของเส้นสัมผัส

    • CHA-3.F.1 เส้นสัมผัสคือกราฟของการประมาณความเป็นเส้นตรงในพื้นที่ของฟังก์ชันใกล้จุดสัมผัส
    • CHA-3.F.2 สำหรับประมาณค่าด้วยเส้นสัมผัส พฤติกรรมของฟังก์ชันใกล้จุดสัมผัสอาจกำหนดว่าค่าของเส้นสัมผัสเป็นการประมาณค่าที่ต่ำเกินไปหรือสูงเกินไปเมื่อเทียบกับค่าฟังก์ชันที่เกี่ยวข้อง

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Local linearity and linearisation

    Near a point of tangency, a smooth curve looks like its tangent line – this is local linearity 局部线性. So the tangent line gives a linear approximation 线性近似 (linearization) of the function near that point:

    $$f(x) \approx L(x) = f(a) + f'(a)(x-a).$$
    Use it to estimate $f$ at an $x$ close to $a$.

    Over- or underestimate? The answer follows from concavity 凹凸性. If the graph is concave up near $a$ (it curves above its tangent), the tangent-line value is an underestimate 低估. If it is concave down, the tangent line lies above the curve, giving an overestimate 高估. Exam parts test this reasoning, so justify with the sign of $f''$.

    ไทย
    ความเป็นเส้นตรงในท้องถิ่นและการประมาณเส้นตรง

    ใกล้จุดสัมผัส curves เรียบเนียนดูเหมือนเส้นสัมผัสของมัน – นี่คือ ความเป็นเส้นตรงในท้องถิ่น ดังนั้นเส้นสัมผัสจึงให้การ ประมาณค่าแบบเส้นตรง (linearization) ของฟังก์ชันใกล้จุดนั้น:

    $$f(x) \approx L(x) = f(a) + f'(a)(x-a).$$
    ใช้มันเพื่อประมาณ $f$ ที่ $x$ ใกล้กับ $a$.

    ประเมินค่าเกินหรือ underestimate? คำตอบขึ้นอยู่กับ ความเว้า. หากกราฟมีลักษณะ **เว้าขึ้น (concave up)**near $a$ (โค้งอยู่เหนือเส้นสัมผัส), ค่าบนเส้นสัมผัสจะเป็น การประเมินค่าต่ำไป (underestimate). หากเป็น เว้าลง (concave down), เส้นสัมผัสจะอยู่เหนือเส้นโค้ง ให้ค่า การประเมินค่าสูงไป (overestimate). ข้อสอบทดสอบเหตุผลนี้ ดังนั้นต้องให้เหตุผลด้วยเครื่องหมายของ $f''$.

    เส้นสัมผัสเป็นการประมาณค่าเชิงเส้นในท้องถิ่น; ความเว้ากำหนดการประเมินค่าเกินหรือ underestimate
    เส้นสัมผัสเป็นการประมาณค่าเชิงเส้นในท้องถิ่น; ความเว้ากำหนดการประเมินค่าเกินหรือ underestimate
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Approximate a curve with its tangent line · ⁨ประมาณเส้นโค้งด้วยเส้นสัมผัส⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    Local linearity: near a point a smooth curve looks like its tangent line, so the tangent gives a good linear approximation of nearby values. · ⁨ความเป็นเส้นตรงในท้องถิ่น: ใกล้จุดหนึ่ง เส้นโค้งเรียบดูเหมือน เส้นสัมผัส ของมัน ดังนั้นเส้นสัมผัสจึงเป็นการประมาณเชิงเส้นที่ดีสำหรับค่าใกล้เคียง⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    underestimate/ˌʌndəˈrestɪmət/ ค่าประมาณต่ำ
    overestimate/ˌəʊvəˈrestɪmət/ ค่าประมาณสูง
    indeterminate form/ˌɪndɪˈtɜːmɪnət fɔːm/ รูปแบบที่ไม่แน่นอน
    L'Hospital's Rule/ˈelhɒspɪtlz ruːl/ กฎของล'Hospital
    4.7

    Using L'Hospital's Rule for Indeterminate Forms · ⁨การใช้กฎของล’ฮอस्पิตัลสำหรับรูปที่ไม่แน่นอน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-4): L'Hospital's Rule allows us to determine the limits of some indeterminate forms.

    Learning Objective LIM-4.A: Determine limits of functions that result in indeterminate forms.

    • LIM-4.A.1 When the ratio of two functions tends to $\dfrac{0}{0}$ or $\dfrac{\infty}{\infty}$ in the limit, such forms are said to be indeterminate.
      • Exclusion statement: There are many other indeterminate forms, such as $\infty - \infty$, for example, but these will not be assessed on either the AP Calculus AB or BC Exam. However, teachers may include these topics, if time permits.
    • LIM-4.A.2 Limits of the indeterminate forms $\dfrac{0}{0}$ or $\dfrac{\infty}{\infty}$ may be evaluated using L'Hospital's Rule.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-4): กฎของลอปีตาลช่วยให้เราสามารถหาค่าลิมิตของรูปไม่确定的บางประเภทได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-4.A: หาค่าลิมิตของฟังก์ชันที่นำไปสู่รูปไม่确定的

    • LIM-4.A.1 เมื่ออัตราส่วนของฟังก์ชันสองตัวมีแนวโน้มไปหา $\dfrac{0}{0}$ หรือ $\dfrac{\infty}{\infty}$ ในลิมิต รูปเหล่านี้จะเรียกว่ารูปไม่确定的
      • ข้อจำกัด: มีรูปไม่确定的อีกมากมาย เช่น $\infty - \infty$ เป็นต้น แต่จะไม่มีการทดสอบในสอบ AP Calculus AB หรือ BC อย่างไรก็ตาม ครูผู้สอนอาจรวมหัวข้อเหล่านี้ไว้หากมีเวลาเพียงพอ
    • LIM-4.A.2 ค่าลิมิตของรูปไม่确定的 $\dfrac{0}{0}$ หรือ $\dfrac{\infty}{\infty}$ สามารถคำนวณได้ด้วยกฎของลอปีตาล

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    When direct substitution in a quotient of limits gives the indeterminate form 未定式 $\dfrac{0}{0}$ or $\dfrac{\infty}{\infty}$, you may use L'Hospital's Rule 洛必达法则:

    $$\lim_{x\to c}\frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x\to c}\frac{f'(x)}{g'(x)},$$
    provided the right-hand limit exists. Differentiate the top and bottom separately (this is not the quotient rule), then try the limit again. First confirm the form really is $\tfrac{0}{0}$ or $\tfrac{\infty}{\infty}$ – applying the rule to any other form is a mistake.

    Worked example. $\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x}$ gives $\tfrac00$, so differentiate top and bottom: $\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{\cos x}{1}=1$. And $\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{e^{2x}-1}{x}$ is also $\tfrac00$; it becomes $\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{2e^{2x}}{1}=2$.

    ไทย

    เมื่อแทนค่าโดยตรงในเศษส่วนของลิมิตให้ รูปไม่กำหนดได้ $\dfrac{0}{0}$ หรือ $\dfrac{\infty}{\infty}$ คุณสามารถใช้ กฎของ L'Hospital ได้:

    $$\lim_{x\to c}\frac{f(x)}{g(x)} = \lim_{x\to c}\frac{f'(x)}{g'(x)},$$
    โดยที่ลิมิตด้านขวามีอยู่. หาอนุพันธ์เศษและส่วนแยกต่างหาก (นี่ไม่ใช่กฎผลหาร) แล้วลองหาลิมิตอีกครั้ง ยืนยันก่อนว่ารูปนั้นเป็น $\tfrac{0}{0}$ หรือ $\tfrac{\infty}{\infty}$ จริงๆ – การ áp dụngกฎนี้กับรูปอื่นถือเป็นการผิด

    ตัวอย่างวิธีทำ. $\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{\sin x}{x}$ ให้ $\tfrac00$, ดังนั้นแยกตัวแปรทั้งเศษและส่วน: $\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{\cos x}{1}=1$. และ $\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{e^{2x}-1}{x}$ ก็ยัง $\tfrac00$; มันกลายเป็น $\displaystyle\lim_{x\to0}\frac{2e^{2x}}{1}=2$.

    4.7

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • In motion problems: velocity is the derivative of position, acceleration the derivative of velocity; speed increases when velocity and acceleration share a sign.
    • For related rates, differentiate the relating equation with respect to time, then substitute the given values last.
    • Use the tangent line for a linear approximation near a known point; it is accurate only close by.
    • Read the sign of a rate: positive means the quantities move together, negative means opposite.
    • Always state units and interpret the answer in context.
    ไทย
    • ในโจทย์การเคลื่อนที่: ความเร็วเป็นอนุพันธ์ของตำแหน่ง, ความเร่งเป็นอนุพันธ์ของความเร็ว; ความเร็วเพิ่มขึ้นเมื่อความเร็วและความเร่งมีเครื่องหมายเดียวกัน
    • สำหรับ อัตราที่เกี่ยวข้องกัน, หาอนุพันธ์ของสมการที่เชื่อมโยงเทียบกับ เวลา, แล้วแทนค่าที่กำหนดให้สุดท้าย
    • ใช้เส้นสัมผัสสำหรับการ ประมาณค่าแบบเส้นตรง Near จุดที่ทราบ; มีความแม่นยำเฉพาะใกล้เท่านั้น
    • อ่านเครื่องหมายของอัตรา: บวกหมายความว่าปริมาณเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกัน, ลบหมายความว่าตรงกันข้าม
    • ต้องระบุหน่วยเสมอและตีความคำตอบในบริบท
  • 5

    Analytical Applications of Differentiation · ⁨การใช้งานเชิงวิเคราะห์ของดิฟเฟอเรนเชียชัน⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    5.1

    Using the Mean Value Theorem · ⁨การใช้ทฤษฎีบทค่าเฉลี่ย⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-1): Existence theorems allow us to draw conclusions about a function's behavior on an interval without precisely locating that behavior.

    Learning Objective FUN-1.B: Justify conclusions about functions by applying the Mean Value Theorem over an interval.

    • FUN-1.B.1 If a function $f$ is continuous over the interval $[a, b]$ and differentiable over the interval $(a, b)$, then the Mean Value Theorem guarantees a point within that open interval where the instantaneous rate of change equals the average rate of change over the interval.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-1): ทฤษฎีบทการมีอยู่ช่วยให้เราสรุปพฤติกรรมของฟังก์ชันบนช่วงหนึ่งโดยไม่ต้องระบุตำแหน่งพฤติกรรมนั้นอย่างแม่นยำ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-1.B: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยใช้ทฤษฎีบทค่าเฉลี่ยในช่วงหนึ่ง

    • FUN-1.B.1 หากฟังก์ชัน $f$ ต่อเนื่องบนช่วง $[a, b]$ และมีความต่อเนื่องเชิงอนุพันธ์บนช่วง $(a, b)$ แล้ว ทฤษฎีบทค่าเฉลี่ยจะรับประกันว่ามีจุดหนึ่งในช่วงเปิดนั้นซึ่งอัตราการเปลี่ยนแปลงทันทีเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยตลอดช่วงนั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    The Mean Value Theorem

    The Mean Value Theorem 中值定理 (MVT) links the average rate of change to an instantaneous one:

    If $f$ is continuous on $[a,b]$ and differentiable on $(a,b)$, then there is at least one point $c$ in $(a,b)$ where

    $$f'(c) = \frac{f(b)-f(a)}{b-a}.$$

    In words: somewhere inside the interval, the instantaneous rate equals the average rate. Geometrically, some tangent line is parallel to the line joining the endpoints.

    Exam skill. Like the IVT, the MVT is an existence theorem, and questions ask you to justify. Full credit needs: (1) state $f$ is continuous on $[a,b]$ and differentiable on $(a,b)$; (2) compute the average rate $\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$; (3) conclude "by the MVT there is a $c$ in $(a,b)$ with $f'(c)$ equal to that value." Both hypotheses must be named.

    Worked example. For $f(x)=x^2$ on $[1,3]$ the average rate is $\dfrac{9-1}{2}=4$; setting $f'(c)=2c=4$ gives $c=2$, which lies in $(1,3)$ – the guaranteed point.

    ไทย
    ทฤษฎีบทค่ากลาง

    ทฤษฎีบทค่ากลาง (MVT) เชื่อมโยงอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ยกับอัตราทันที:

    ถ้า $f$ ต่อเนื่อง บน $[a,b]$ และ หาอนุพันธ์ได้ บน $(a,b)$,则有至少一个点 $c$ ใน $(a,b)$ ที่

    $$f'(c) = \frac{f(b)-f(a)}{b-a}.$$

    พูดเป็นภาษา: ที่某個位置ภายในช่วง, อัตราทันทีเท่ากับอัตราเฉลี่ย ในเชิงเรขาคณิต, เส้นสัมผัส某一条 مواบกับเส้นที่เชื่อมปลายช่วง

    ทฤษฎีบทค่ากลาง: เส้นสัมผัส某一条 مواบกับเส้นตัดในช่วง
    ทฤษฎีบทค่ากลาง: เส้นสัมผัส某一条 مواบกับเส้นตัดในช่วง

    ทักษะการสอบ. เหมือน IVT, MVT เป็นทฤษฎีบท关于 existence, และคำถาม ask ให้ justify. คะแนนเต็มต้องการ: (1) ระบุว่า $f$ ต่อเนื่องบน $[a,b]$ และหา derivative ได้บน $(a,b)$; (2) คำนวณอัตราการเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย $\frac{f(b)-f(a)}{b-a}$; (3) สรุป "โดย MVT มี $c$ ใน $(a,b)$ ที่มี $f'(c)$ เท่ากับค่านั้น." สมมติฐานทั้งสองต้องถูกระบุชื่อ.

    ตัวอย่างวิธีทำ. สำหรับ $f(x)=x^2$ บน $[1,3]$ อัตราเฉลี่ยคือ $\dfrac{9-1}{2}=4$; ตั้ง $f'(c)=2c=4$ จะได้ $c=2$, ซึ่งอยู่ใน $(1,3)$ – จุดที่รับประกันได้

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The Mean Value Theorem in action · ⁨ทฤษฎีบทค่าเฉลี่ยในrgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgorgoorgo⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    The Mean Value Theorem guarantees a point where the tangent is parallel to the secant across an interval — the instantaneous rate equals the average rate somewhere inside. · ⁨ทฤษฎีบทค่าเฉลี่ย รับประกันจุดที่ เส้นสัมผัสขนานกับ เส้นตัดตลอดช่วง — อัตราชั่วขณะเท่ากับอัตราเฉลี่ย在某处ภายใน⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Mean Value Theorem/miːn ˈvæljuː ˈθɪərəm/ ทฤษฎีบทค่ากลาง
    Extreme Value Theorem/ekˈstriːm ˈvæljuː ˈθɪərəm/ ทฤษฎีบทค่าสุดขั้ว
    critical point/ˈkrɪtɪkl pɔɪnt/ จุดวิกฤต
    local (relative) extrema/ˈləʊkl ekˈstremə/ จุดยอดเฉพาะ (สัมพัทธ์)
    increasing/ɪnˈkriːsɪŋ/ เพิ่มขึ้น
    decreasing/ˈdiːkriːsɪŋ/ ลดลง
    5.2

    Extreme Values, Global vs Local Extrema, and Critical Points · ⁨ค่าสูงสุด/ต่ำสุด, Extrema โลก vs ท้องถิ่น, และจุดวิกฤต (Critical Points)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-1): Existence theorems allow us to draw conclusions about a function's behavior on an interval without precisely locating that behavior.

    Learning Objective FUN-1.C: Justify conclusions about functions by applying the Extreme Value Theorem.

    • FUN-1.C.1 If a function $f$ is continuous over the interval $(a, b)$, then the Extreme Value Theorem guarantees that $f$ has at least one minimum value and at least one maximum value on $[a, b]$.
    • FUN-1.C.2 A point on a function where the first derivative equals zero or fails to exist is a critical point of the function.
    • FUN-1.C.3 All local (relative) extrema occur at critical points of a function, though not all critical points are local extrema.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-1): ทฤษฎีบทการมีอยู่ช่วยให้เราสรุปพฤติกรรมของฟังก์ชันบนช่วงหนึ่งโดยไม่ต้องระบุตำแหน่งพฤติกรรมนั้นอย่างแม่นยำ

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-1.C: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยใช้ทฤษฎีบทค่าสุดขั้ว

    • FUN-1.C.1 หากฟังก์ชัน $f$ ต่อเนื่องบนช่วง $(a, b)$ แล้ว ทฤษฎีบทค่าสุดขั้วจะรับประกันว่า $f$ จะมีค่าต่ำสุดอย่างน้อยหนึ่งค่าและค่าสูงสุดอย่างน้อยหนึ่งค่าบน $[a, b]$
    • FUN-1.C.2 จุดบนฟังก์ชันที่อนุพันธ์อันดับแรกเท่ากับศูนย์หรือไม่มีอยู่เป็นจุดวิกฤตของฟังก์ชัน
    • FUN-1.C.3 ค่าสุดขั้วทั้งหมด (สัมพัทธ์) เกิดขึ้นที่จุดวิกฤตของฟังก์ชัน although not all critical points are local extrema.

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The Extreme Value Theorem 极值定理 (EVT) guarantees extremes exist: a function continuous on a closed interval $[a,b]$ attains both an absolute maximum and an absolute minimum on it.

    A critical point 临界点 is an interior point where $f'(x)=0$ or $f'(x)$ does not exist. All local (relative) extrema 局部极值 occur at critical points – but not every critical point is an extremum. So critical points are the candidates; you must test each.

    ไทย
    ยอดเขา: Extrema และจุดวิกฤตบ่งบอกค่าสูงสุดและต่ำสุด
    ยอดเขา: Extrema และจุดวิกฤตบ่งบอกค่าสูงสุดและต่ำสุด

    ทฤษฎีบทค่าสูงสุด/ต่ำสุด (EVT) รับประกันว่าค่าสุดจะมีอยู่: ฟังก์ชัน ต่อเนื่อง บนช่วงปิด $[a,b]$ จะรับค่า ทั้ง สูงสุดสัมบูรณ์และต่ำสุดสัมบูรณ์บนช่วงนั้น

    ที่จุดสูงสุดหรือจุดต่ำสุด derivative จะเป็นศูนย์
    ที่จุดสูงสุดหรือต่ำสุด ความอนุพันธ์จะเป็นศูนย์

    จุดวิกฤต คือจุดภายในที่ $f'(x)=0$ หรือ $f'(x)$ ไม่สามารถหาความแตกต่างได้ ทุก ค่าสุดเฉพาะที่ (สัมพัทธ์) เกิดขึ้นที่จุดวิกฤต – แต่ ไม่ใช่ทุกจุดวิกฤตจะเป็นค่าสุด ดังนั้นจุดวิกฤตจึงเป็น ผู้เข้าชิง; คุณต้องทดสอบแต่ละจุด

    5.3

    Where a Function Increases or Decreases · ⁨เมื่อฟังก์ชันเพิ่มขึ้นหรือลดลง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.A: Justify conclusions about the behavior of a function based on the behavior of its derivatives.

    • FUN-4.A.1 The first derivative of a function can provide information about the function and its graph, including intervals where the function is increasing or decreasing.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.A: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยอ้างอิงจากพฤติกรรมของอนุพันธ์ของมัน

    • FUN-4.A.1 อนุพันธ์อันดับแรกของฟังก์ชันสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับฟังก์ชันและกราฟของมัน รวมถึงช่วงที่ฟังก์ชันเพิ่มขึ้นหรือลดลง

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The first derivative tells you where $f$ rises or falls:

    • $f'(x) > 0$ on an interval $\Rightarrow$ $f$ is increasing 递增 there;
    • $f'(x) < 0$ $\Rightarrow$ $f$ is decreasing 递减.

    On the exam, "find the intervals where $f$ is increasing" means: find the critical points, then test the sign of $f'$ between them, and justify with the sign of $f'$ (a stated reason, not just an interval).

    ไทย

    อนุพันธ์อันดับหนึ่ง บอกตำแหน่งที่ $f$ เพิ่มขึ้นหรือลดลง:

    • $f'(x) > 0$ บนช่วง $\Rightarrow$ $f$ คือ เพิ่มขึ้น ที่นั่น;
    • $f'(x) < 0$ เมื่อ $\Rightarrow$ $f$ เป็น ลดลง.

    ในการสอบ คำว่า "จงหาช่วงที่ $f$ เพิ่มขึ้น" หมายความว่า: จงหาจุดวิกฤต แล้วทดสอบเครื่องหมายของ $f'$ ระหว่างจุดเหล่านั้น และ ให้เหตุผลด้วยเครื่องหมายของ $f'$ (เหตุผลที่ระบุชัดเจน ไม่ใช่แค่ช่วง)

    5.4

    The First Derivative Test for Local Extrema · ⁨การทดสอบอนุพันธ์อันดับหนึ่งสำหรับ Extrema ท้องถิ่น⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.A: Justify conclusions about the behavior of a function based on the behavior of its derivatives.

    • FUN-4.A.2 The first derivative of a function can determine the location of relative (local) extrema of the function.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.A: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยอ้างอิงจากพฤติกรรมของอนุพันธ์ของมัน

    • FUN-4.A.2 อนุพันธ์อันดับแรกของฟังก์ชันสามารถระบุตำแหน่งของค่าสุดขั้วท้องถิ่น (สัมพัทธ์) ของฟังก์ชันได้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    To classify a critical point $x=c$ as a local max, local min, or neither, check how $f'$ changes sign there:

    • $f'$ changes $+$ to $-$ at $c$ $\Rightarrow$ local maximum 极大值;
    • $f'$ changes $-$ to $+$ at $c$ $\Rightarrow$ local minimum 极小值;
    • $f'$ does not change sign $\Rightarrow$ neither.

    Always state the sign change as your justification.

    Worked example. For $f(x)=x^3-3x^2$, $f'(x)=3x(x-2)$ is zero at $x=0,2$. Signs give $+,-,+$, so $x=0$ is a local maximum ($f=0$) and $x=2$ a local minimum ($f=-4$).

    ไทย

    เพื่อจำแนกจุดวิกฤต $x=c$ ว่าค่าสูงสุดเฉพาะที่, ค่าต่ำสุดเฉพาะที่ หรือไม่มีเลย ให้ตรวจสอบว่า $f'$ เปลี่ยนเครื่องหมายอย่างไรที่จุดนั้น:

    • $f'$ เปลี่ยนจาก $+$ เป็น $-$ ที่ $c$ $\Rightarrow$ ค่าสูงสุดเฉพาะที่;
    • $f'$ เปลี่ยนจาก $-$ เป็น $+$ ที่ $c$ $\Rightarrow$ ค่าต่ำสุดเฉพาะที่;
    • $f'$ ไม่ เปลี่ยนเครื่องหมาย $\Rightarrow$ ไม่มีอะไร

    ควรระบุการเปลี่ยนเครื่องหมายเสมอในฐานะเหตุผลประกอบของคุณ

    ตัวอย่างวิธีทำ. สำหรับ $f(x)=x^3-3x^2$, $f'(x)=3x(x-2)$ เป็นศูนย์ที่ $x=0,2$. สัญญาณให้ $+,-,+$, ดังนั้น $x=0$ เป็น local maximum ($f=0$) และ $x=2$ เป็น local minimum ($f=-4$).

    สัญญาณของ f-prime กำหนดตำแหน่งที่ฟังก์ชันเพิ่มขึ้นหรือลดลง และระบุจุดสูงสุด/ต่ำสุดเฉพาะที่
    เมื่อ $f' > 0$ กราฟจะขึ้นและเมื่อ $f' < 0$ กราฟจะลง; ค่าสูงสุดเฉพาะที่จะอยู่ที่ที่ $f'$ เปลี่ยนจาก $+$ เป็น $-$, ค่าต่ำสุดเฉพาะที่จะอยู่ที่ที่มันเปลี่ยนจาก $-$ เป็น $+$.
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    local maximum/ˈləʊkl ˈmæksɪməm/ ค่าสูงสุดท้องถิ่น
    local minimum/ˈləʊkl ˈmɪnɪməm/ ค่าต่ำสุดท้องถิ่น
    concave up/kɒnˈkeɪv ʌp/ เว้าขึ้น
    concave down/kɒnˈkeɪv daʊn/ โค้งลง
    point of inflection/pɔɪnt ɒv ɪnˈflekʃn/ จุดเปลี่ยนเว้า
    5.5

    The Candidates Test for Absolute Extrema · ⁨การทดสอบผู้เข้าชิงสำหรับค่าสุดสัมบูรณ์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.A: Justify conclusions about the behavior of a function based on the behavior of its derivatives.

    • FUN-4.A.3 Absolute (global) extrema of a function on a closed interval can only occur at critical points or at endpoints.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.A: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยอ้างอิงจากพฤติกรรมของอนุพันธ์ของมัน

    • FUN-4.A.3 ค่าสุดขั้วสัมบูรณ์ (ทั้งระบบ) ของฟังก์ชันบนช่วงปิดสามารถเกิดขึ้นได้เฉพาะที่จุดวิกฤตหรือที่จุดปลายเท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    On a closed interval, absolute (global) extrema occur only at critical points or endpoints. The candidates test:

    1. List all critical points in $[a,b]$ and the two endpoints.
    2. Evaluate $f$ at each candidate.
    3. The largest output is the absolute maximum; the smallest is the absolute minimum.

    Show the table of values – the comparison is the argument.

    ไทย

    บน ช่วงปิด ค่าสุดสัมบูรณ์ (ระดับสากล) จะเกิดขึ้นที่ จุดวิกฤตหรือจุดปลายช่วง เท่านั้น การทดสอบผู้เข้าชิง:

    1. รายการจุดวิกฤตทั้งหมดใน $[a,b]$ และ จุดปลายช่วงทั้งสอง
    2. คำนวณค่า $f$ ที่ผู้เข้าชิงแต่ละตัว
    3. ค่าผลลัพธ์ที่ใหญ่ที่สุดคือค่าสูงสุดสัมบูรณ์; ค่าเล็กที่สุดคือค่าต่ำสุดสัมบูรณ์

    แสดงตารางค่า – การเปรียบเทียบคือข้อโต้แย้ง

    5.6

    Concavity and Points of Inflection · ⁨ความโค้งและจุดเปลี่ยนความโค้ง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.A: Justify conclusions about the behavior of a function based on the behavior of its derivatives.

    • FUN-4.A.4 The graph of a function is concave up (down) on an open interval if the function's derivative is increasing (decreasing) on that interval.
    • FUN-4.A.5 The second derivative of a function provides information about the function and its graph, including intervals of upward or downward concavity.
    • FUN-4.A.6 The second derivative of a function may be used to locate points of inflection for the graph of the original function.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.A: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยอ้างอิงจากพฤติกรรมของอนุพันธ์ของมัน

    • FUN-4.A.4 กราฟของฟังก์ชันจะเว้าขึ้น (ลง) บนช่วงเปิดถ้าอนุพันธ์อันดับหนึ่งของฟังก์ชันเพิ่มขึ้น (ลดลง) ในช่วงนั้น
    • FUN-4.A.5 อนุพันธ์อันดับสองของฟังก์ชันให้ข้อมูลเกี่ยวกับฟังก์ชันและกราฟของมัน รวมถึงช่วงที่มีความเว้าขึ้นหรือลง
    • FUN-4.A.6 อนุพันธ์อันดับสองของฟังก์ชันสามารถใช้ระบุจุดเปลี่ยนเว้าของกราฟฟังก์ชันเดิมได้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The second derivative describes bending:

    • $f'' > 0$ $\Rightarrow$ $f$ is concave up 上凹 (curving like a cup; $f'$ is increasing);
    • $f'' < 0$ $\Rightarrow$ $f$ is concave down 下凹 ($f'$ is decreasing).

    A point of inflection 拐点 is where concavity changes, i.e. where $f''$ changes sign (not merely where $f''=0$). Report its $x$-coordinate and justify with the sign change of $f''$.

    ไทย

    อนุพันธ์อันดับสอง อธิบายการโค้งงอ:

    • $f'' > 0$ เมื่อ $\Rightarrow$ $f$ เป็น เว้าขึ้น (โค้งเหมือนถ้วย; $f'$ เพิ่ม);
    • $f'' < 0$ เมื่อ $\Rightarrow$ $f$ เป็น เว้าลง ($f'$ ลด)

    จุดเปลี่ยนความโค้ง คือจุดที่ความโค้ง เปลี่ยน นั่นคือที่ $f''$ เปลี่ยนเครื่องหมาย (ไม่ใช่เพียงที่ $f''=0$) รายงาน $x$-คอร์ดิเนตของมันและให้เหตุผลด้วยการเปลี่ยนเครื่องหมายของ $f''$

    ความโค้งเกิดจากเครื่องหมายของอนุพันธ์อันดับสอง;它会เปลี่ยนที่จุดกลับตัว
    ความโค้งมาจากเครื่องหมายของอนุพันธ์อันดับสอง; มันจะพลิกกลับที่จุดเปลี่ยนความโค้ง
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Find where concavity flips · ⁨หาจุดที่ความเว้าเปลี่ยน⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    Concavity is the sign of the second derivative: concave up where the curve holds water, concave down where it spills. A point of inflection is where it switches. · ⁨ความเว้าคือเครื่องหมายของอนุพันธ์อันดับสอง: เว้าขึ้นเมื่อเส้นโค้งเก็บน้ำ เว้าลงเมื่อมันไหลออก จุดกลับด้านคือจุดที่มันเปลี่ยน⁩

    5.7

    The Second Derivative Test for Extrema · ⁨การทดสอบอนุพันธ์อันดับสองสำหรับ Extrema⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.A: Justify conclusions about the behavior of a function based on the behavior of its derivatives.

    • FUN-4.A.7 The second derivative of a function may determine whether a critical point is the location of a relative (local) maximum or minimum.
    • FUN-4.A.8 When a continuous function has only one critical point on an interval on its domain and the critical point corresponds to a relative (local) extremum of the function on the interval, then that critical point also corresponds to the absolute (global) extremum of the function on the interval.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.A: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยอ้างอิงจากพฤติกรรมของอนุพันธ์ของมัน

    • FUN-4.A.7 อนุพันธ์อันดับสองของฟังก์ชันสามารถบ่งชี้ได้ว่าจุดวิกฤตนั้นเป็นตำแหน่งของค่าสุดขั้วท้องถิ่น (สัมพัทธ์) สูงสุดหรือต่ำสุด
    • FUN-4.A.8 เมื่อฟังก์ชันต่อเนื่องมีเพียงจุดวิกฤตเดียวบนช่วงของโดเมนและจุดวิกฤตนั้นสอดคล้องกับค่าสุดขั้วท้องถิ่น (สัมพัทธ์) ของฟังก์ชันบนช่วงนั้น จุดวิกฤตนั้นจะสอดคล้องกับค่าสุดขั้วสัมบูรณ์ (ทั้งระบบ) ของฟังก์ชันบนช่วงนั้นเช่นกัน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    An alternative way to classify a critical point $c$ where $f'(c)=0$:

    • $f''(c) > 0$ $\Rightarrow$ concave up $\Rightarrow$ local minimum;
    • $f''(c) < 0$ $\Rightarrow$ concave down $\Rightarrow$ local maximum;
    • $f''(c) = 0$ $\Rightarrow$ the test is inconclusive – fall back on the first derivative test.

    Special case: if a continuous function has only one critical point on an interval and it is a local extremum, that point is also the absolute extremum there.

    ไทย

    วิธีอื่นในการจำแนกจุดวิกฤต $c$ ที่ $f'(c)=0$:

    • $f''(c) > 0$ เมื่อ $\Rightarrow$ เว้าขึ้น $\Rightarrow$ ค่าต่ำสุดเฉพาะที่;
    • $f''(c) < 0$ $\Rightarrow$ โค้งลง $\Rightarrow$ จุดสูงสุดสัมพัทธ์;
    • $f''(c) = 0$ เมื่อ $\Rightarrow$ การทดสอบ ไม่สามารถสรุปได้ – ให้ใช้การทดสอบอนุพันธ์อันดับหนึ่งแทน

    กรณีพิเศษ: หากฟังก์ชันต่อเนื่องมี จุดวิกฤตเพียงจุดเดียว บนช่วงและเป็นค่าสุดเฉพาะที่ จุดนั้นจะเป็น ค่าสุดสัมบูรณ์ ที่นั่นด้วย

    5.8

    Sketching a Function and Its Derivative · ⁨การวาดกราฟฟังก์ชันและอนุพันธ์ของมัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.A: Justify conclusions about the behavior of a function based on the behavior of its derivatives.

    • FUN-4.A.9 Key features of functions and their derivatives can be identified and related to their graphical, numerical, and analytical representations.
    • FUN-4.A.10 Graphical, numerical, and analytical information from $f'$ and $f''$ can be used to predict and explain the behavior of $f$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.A: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยอ้างอิงจากพฤติกรรมของอนุพันธ์ของมัน

    • FUN-4.A.9 คุณสมบัติสำคัญของฟังก์ชันและอนุพันธ์ของมันสามารถระบุและเชื่อมโยงกับการแสดงออกในรูปแบบกราฟ จำนวน และการวิเคราะห์ได้
    • FUN-4.A.10 ข้อมูลจาก $f'$ และ $f''$ ทั้งในรูปแบบกราฟ จำนวน และการวิเคราะห์ สามารถใช้เพื่อทำนายและอธิบายพฤติกรรมของ $f$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Key features of $f$, $f'$, and $f''$ mirror each other. To sketch or read graphs:

    • $f$ increasing $\Leftrightarrow$ $f'$ above the axis; $f$ has a local max $\Leftrightarrow$ $f'$ crosses from $+$ to $-$.
    • $f$ concave up $\Leftrightarrow$ $f'$ increasing $\Leftrightarrow$ $f''$ above the axis; $f$ has an inflection point $\Leftrightarrow$ $f'$ has a local extremum $\Leftrightarrow$ $f''$ crosses zero.
    ไทย

    คุณสมบัติหลักของ $f$, $f'$ และ $f''$ สะท้อนกันเอง ในการวาดหรืออ่านกราฟ:

    • $f$ เพิ่มขึ้น $\Leftrightarrow$ $f'$ อยู่เหนือแกน; $f$ มีค่าสูงสุดเฉพาะที่ $\Leftrightarrow$ $f'$ ข้ามจาก $+$ เป็น $-$
    • $f$ เว้าขึ้น $\Leftrightarrow$ $f'$ เพิ่มขึ้น $\Leftrightarrow$ $f''$ อยู่เหนือแกน; $f$ มีจุดเปลี่ยนความโค้ง $\Leftrightarrow$ $f'$ มีค่าสุดเฉพาะที่ $\Leftrightarrow$ $f''$ ข้ามศูนย์
    5.9

    Connecting $f$, $f'$, and $f''$ · ⁨การเชื่อมโยง $f$, $f'$, และ $f''$⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.A: Justify conclusions about the behavior of a function based on the behavior of its derivatives.

    • FUN-4.A.11 Key features of the graphs of $f$, $f'$, and $f''$ are related to one another.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.A: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันโดยอ้างอิงจากพฤติกรรมของอนุพันธ์ของมัน

    • FUN-4.A.11 คุณสมบัติสำคัญของกราฟของ $f$, $f'$, และ $f''$ ล้วนสัมพันธ์กัน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    This is the skill of reading one graph to describe another. A very common exam setup gives the graph of $f'$ and asks about $f$: where is $f$ increasing (where $f'>0$), where are $f$'s extrema (where $f'$ crosses zero, with a sign change), where is $f$ concave up (where $f'$ is increasing). Answer questions about $f$ using the height and slope of the $f'$ graph.

    ไทย

    นี่คือทักษะการอ่านกราฟหนึ่งเพื่ออธิบายอีกกราฟหนึ่ง การตั้งค่าการสอบที่พบบ่อยมากที่สุดคือการให้กราฟของ $f'$ และถามเกี่ยวกับ $f$: ที่ไหน $f$ กำลังเพิ่มขึ้น (ที่ $f'>0$), ที่ไหน $f$ มีค่าสุด (ที่ $f'$ ข้ามศูนย์ พร้อมการเปลี่ยนเครื่องหมาย), ที่ไหน $f$ เว้าขึ้น (ที่ $f'$ เพิ่มขึ้น) ตอบคำถามเกี่ยวกับ $f$ โดยใช้ ความสูงและความชัน ของกราฟ $f'$

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Read slope and bend off the graph · ⁨อ่านความชันและการงอจากกราฟ⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    Where $f'>0$ the function rises; where $f''>0$ it bends upward. Slide the tangent to connect the shape of $f$ to the signs of its first and second derivatives. · ⁨ที่何处 $f'>0$ ฟังก์ชันเพิ่มขึ้น; ที่何处 $f''>0$ มันงอขึ้น เลื่อนเส้นสัมผัสเพื่อเชื่อมโยงรูปร่างของ $f$ กับเครื่องหมายของอนุพันธ์อันดับหนึ่งและอันดับสอง⁩

    5.10

    Introduction to Optimization Problems · ⁨บทนำสู่ปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพ (Optimization Problems)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.B: Calculate minimum and maximum values in applied contexts or analysis of functions.

    • FUN-4.B.1 The derivative can be used to solve optimization problems; that is, finding a minimum or maximum value of a function on a given interval.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.B: คำนวณค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดในบริบทของการใช้งานหรือการวิเคราะห์ฟังก์ชัน

    • FUN-4.B.1 อนุพันธ์สามารถใช้ในการแก้ปัญหาการเพิ่มประสิทธิภาพ นั่นคือการหาค่าต่ำสุดหรือค่าสูงสุดของฟังก์ชันในช่วงที่กำหนด

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Optimisation: the best box

    Optimization 最优化 uses the derivative to find the largest or smallest value of a quantity on an interval. It is the candidates/derivative-test machinery applied to a real goal.

    ไทย
    การปรับแต่ง: กล่องที่ดีที่สุด

    การปรับแต่ง ใช้ความอนุพันธ์เพื่อหาค่าที่ใหญ่ที่สุดหรือน้อยที่สุดของปริมาณหนึ่งบนช่วง เป็นการประยุกต์ใช้กลไกการทดสอบผู้เข้าชิง/การทดสอบความอนุพันธ์กับเป้าหมายจริง

    พื้นที่ปิดด้วยรั้ว: การหาค่าสูงสุด-ต่ำสุดหาขนาดที่เพิ่มพื้นที่ให้มากที่สุดสำหรับความยาวรั้วที่กำหนด
    พื้นที่ปิดด้วยรั้ว: การหาค่าสูงสุด-ต่ำสุดหาขนาดที่เพิ่มพื้นที่ให้มากที่สุดสำหรับความยาวรั้วที่กำหนด
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Optimization/ˌɒptɪmaɪˈzeɪʃn/ การหาค่าเหมาะสมที่สุด (Optimization)
    5.11

    Solving Optimization Problems · ⁨การแก้ปัญหาการหาค่าสูงสุด-ต่ำสุด⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.C: Interpret minimum and maximum values calculated in applied contexts.

    • FUN-4.C.1 Minimum and maximum values of a function take on specific meanings in applied contexts.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.C: ตีความค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดที่คำนวณได้ในบริบทการใช้งาน

    • FUN-4.C.1 ค่าต่ำสุดและค่าสูงสุดของฟังก์ชันจะมีความหมายเฉพาะเจาะจงในบริบทการใช้งาน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A dependable procedure:

    1. Write the quantity to optimize as a function of one variable (use a constraint equation to eliminate extras).
    2. State the interval of allowed inputs.
    3. Find critical points ($f'=0$ or undefined) and test them (first- or second-derivative test, or candidates test if the interval is closed).
    4. Answer the question asked, with units and interpretation in context – the maximum area, the minimum cost, etc.

    Worked example. With $100\ \text{m}$ of fence for a rectangular pen against a wall (only three sides fenced), let the ends be $x$ and the far side $y=100-2x$. The area $A(x)=x(100-2x)=100x-2x^2$ has $A'(x)=100-4x=0$ at $x=25$; since $A''=-4<0$ this is the maximum, giving $y=50$ and $A=1250\ \text{m}^2$.

    ไทย

    ขั้นตอนที่เชื่อถือได้:

    1. เขียนปริมาณที่ต้องการหาค่าสูงสุด-ต่ำสุดในรูปฟังก์ชันของ ตัวแปรเดียว (ใช้สมการข้อจำกัดเพื่อตัดตัวแปรออก).
    2. ระบุช่วงของค่าเข้าที่ยอมรับได้.
    3. หาจุดวิกฤต ($f'=0$ หรือหาไม่เจอ) และทดสอบจุดเหล่านั้น (ทดสอบอนุพันธ์อันดับหนึ่งหรืออันดับสอง, หรือทดสอบค่าถ้าช่วงเป็นแบบปิด).
    4. ตอบคำถามที่ถามมา, พร้อมหน่วยและการตีความ ในบริบท – เช่น พื้นที่ สูงสุด, ต้นทุน ต่ำสุด, เป็นต้น.

    ตัวอย่างทำพร้อมกัน. ด้วย $100\ \text{m}$ ของรั้วสำหรับคอกสี่เหลี่ยมผืนผ้าติดกำแพง (只对สามด้าน), ให้ด้านข้างเป็น $x$ และด้านไกลสุดเป็น $y=100-2x$. พื้นที่ $A(x)=x(100-2x)=100x-2x^2$ มี $A'(x)=100-4x=0$ ที่ $x=25$; เนื่องจาก $A''=-4<0$ นี่คือค่าสูงสุด, ให้ $y=50$ และ $A=1250\ \text{m}^2$.

    5.12

    Exploring Behaviors of Implicit Relations · ⁨การสำรวจพฤติกรรมของความสัมพันธ์แบบนัยยะ (Implicit Relations)⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-4): A function's derivative can be used to understand some behaviors of the function.

    Learning Objective FUN-4.D: Determine critical points of implicit relations.

    • FUN-4.D.1 A point on an implicit relation where the first derivative equals zero or does not exist is a critical point of the function.

    Learning Objective FUN-4.E: Justify conclusions about the behavior of an implicitly defined function based on evidence from its derivatives.

    • FUN-4.E.1 Applications of derivatives can be extended to implicitly defined functions.
    • FUN-4.E.2 Second derivatives involving implicit differentiation may be relations of $x$, $y$, and $\dfrac{dy}{dx}$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-4): อนุพันธ์ของฟังก์ชันสามารถใช้เพื่อทำความเข้าใจพฤติกรรมบางอย่างของฟังก์ชันได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.D: หาจุดวิกฤตของความสัมพันธ์แบบนัยยะ

    • FUN-4.D.1 จุดบนความสัมพันธ์แบบนัยยะที่อนุพันธ์อันดับแรกเท่ากับศูนย์หรือไม่มีอยู่เป็นจุดวิกฤตของฟังก์ชัน

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-4.E: อธิบายเหตุผลเกี่ยวกับพฤติกรรมของฟังก์ชันที่นิยามแบบนัยยะโดยอ้างอิงจากหลักฐานจากอนุพันธ์ของมัน

    • FUN-4.E.1 การประยุกต์ใช้อนุพันธ์สามารถขยายไปยังฟังก์ชันที่นิยามแบบนัยยะได้
    • FUN-4.E.2 อนุพันธ์อันดับสองที่เกี่ยวข้องกับการหาอนุพันธ์แบบนัยยะอาจเป็นความสัมพันธ์ของ $x$, $y$ และ $\dfrac{dy}{dx}$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    All of this extends to implicitly defined relations. A critical point of an implicit relation is where $\dfrac{dy}{dx}=0$ (horizontal tangent) or is undefined (vertical tangent). Because $\dfrac{dy}{dx}$ is usually a relation in $x$ and $y$, and the second derivative involves $x$, $y$, and $\dfrac{dy}{dx}$, substitute your first-derivative expression back in when finding $\dfrac{d^2y}{dx^2}$, then reason about concavity from its sign.

    ไทย

    ทั้งหมดนี้ขยายไปยัง ความสัมพันธ์ที่นิยามโดยนัย จุดวิกฤตของความสัมพันธ์แบบนิยามโดยนัยคือตำแหน่งที่ $\dfrac{dy}{dx}=0$ (สัมผัสแนวนอน) หรือหาไม่เจอ (สัมผัสแนวตั้ง) เนื่องจาก $\dfrac{dy}{dx}$ โดยทั่วไปเป็นความสัมพันธ์ใน $x$ และ $y$, และอนุพันธ์อันดับสองเกี่ยวข้องกับ $x$, $y$, และ $\dfrac{dy}{dx}$, แทนค่า-expression ของอนุพันธ์อันดับหนึ่งกลับเข้าไปเมื่อหาค่า $\dfrac{d^2y}{dx^2}$, จากนั้นวิเคราะห์ความเว้าจากเครื่องหมายของมัน.

    5.12

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • $f'>0$ means increasing, $f'<0$ decreasing; candidates for extrema are where $f'=0$ or is undefined.
    • Classify a critical point with the first-derivative sign change or the second-derivative test ($f''>0$ minimum, $f''<0$ maximum).
    • $f''>0$ is concave up, $f''<0$ concave down; a point of inflection is where concavity changes ($f''$ changes sign).
    • For an absolute extremum on a closed interval, also check the endpoints.
    • Justify every conclusion by citing the sign of $f'$ or $f''$ — the exam demands the reasoning, not just the answer.
    ไทย
    • $f'>0$ หมายถึงเพิ่มขึ้น, $f'<0$ ลดลง; ค่าที่เป็นไปได้สำหรับ จุดยอด คือตำแหน่งที่ $f'=0$ หรือหาไม่เจอ.
    • จำแนกประเภทจุดวิกฤตด้วยการ เปลี่ยนเครื่องหมายของอนุพันธ์อันดับหนึ่ง หรือ ทดสอบอนุพันธ์อันดับสอง ($f''>0$ เป็นค่าต่ำสุด, $f''<0$ เป็นค่าสูงสุด).
    • $f''>0$ มีความเว้าขึ้น, $f''<0$ มีความเว้าลง; จุดเปลี่ยนเว้า คือตำแหน่งที่ความเว้าเปลี่ยน ($f''$ เปลี่ยนเครื่องหมาย).
    • สำหรับ จุดยอดสัมบูรณ์ ในช่วงปิด, ตรวจสอบจุดขอบเขตเพิ่มเติมด้วย.
    • อธิบายเหตุผลทุกข้อสรุปโดยอ้างอิงถึงเครื่องหมายของ $f'$ หรือ $f''$ – การสอบต้องการเหตุผล ไม่ใช่แค่คำตอบ.
  • 6

    Integration and Accumulation of Change · ⁨อินทิเกรชันและการสะสมของการเปลี่ยนแปลง⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    6.1

    Exploring Accumulations of Change · ⁨การสำรวจผลรวมของการเปลี่ยนแปลง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-4): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change over an interval.

    Learning Objective CHA-4.A: Interpret the meaning of areas associated with the graph of a rate of change in context.

    • CHA-4.A.1 The area of the region between the graph of a rate of change function and the $x$ axis gives the accumulation of change.
    • CHA-4.A.2 In some cases, accumulation of change can be evaluated by using geometry.
    • CHA-4.A.3 If a rate of change is positive (negative) over an interval, then the accumulated change is positive (negative).
    • CHA-4.A.4 The unit for the area of a region defined by rate of change is the unit for the rate of change multiplied by the unit for the independent variable.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-4): อินทิกรัลจำกัดเขตช่วยให้เราสามารถแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-4.A: interpret ความหมายของพื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับกราฟของอัตราการเปลี่ยนแปลงในบริบท

    • CHA-4.A.1 พื้นที่ของบริเวณระหว่างกราฟของฟังก์ชันอัตราการเปลี่ยนแปลงกับแกน $x$ แสดงถึงการสะสมของการเปลี่ยนแปลง
    • CHA-4.A.2 ในบางกรณี สามารถประเมินการสะสมของการเปลี่ยนแปลงโดยใช้เรขาคณิต
    • CHA-4.A.3 หากอัตราการเปลี่ยนแปลงเป็นบวก (ลบ) ตลอดช่วง,则累积的变化也是正的(负的)。
    • CHA-4.A.4 หน่วยสำหรับพื้นที่ของบริเวณที่นิยามด้วยอัตราการเปลี่ยนแปลงคือหน่วยของอัตราการคูณกับหน่วยของตัวแปรอิสระ

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Where a derivative measures a rate, an integral 积分 measures an accumulation 累积 – a total built up from a rate. If a rate of change acts over an interval, the area between its graph and the axis gives the net accumulated change. This "area = total change" idea is the foundation of integral calculus.

    ไทย
    ถังน้ำ: การอินทิเกรตสะสมการเปลี่ยนแปลง – ปริมาตรรวมจากอัตราการไหล
    ถังน้ำ: การอินทิเกรตสะสมการเปลี่ยนแปลง – ปริมาตรรวมจากอัตราการไหล

    เมื่ออนุพันธ์วัด อัตรา (rate), อินทิกรัลวัด การสะสม (accumulation) – รวมที่สร้างจากอัตรา. หากอัตราการเปลี่ยนแปลงกระทำบนช่วง, พื้นที่ ระหว่างกราฟกับแกนให้ผลรวมการเปลี่ยนแปลงสุทธิ. ความคิด "พื้นที่ = ผลรวมการเปลี่ยนแปลง" นี้เป็นรากฐานของแคลคูลัสอินทิกรัล.

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    accumulation/əˌkjuːmjʊˈleɪʃn/ การสะสม (accumulation)
    6.2

    Approximating Areas with Riemann Sums · ⁨การประมาณพื้นที่ด้วยผลรวมรีมันน์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-5): Definite integrals can be approximated using geometric and numerical methods.

    Learning Objective LIM-5.A: Approximate a definite integral using geometric and numerical methods.

    • LIM-5.A.1 Definite integrals can be approximated for functions that are represented graphically, numerically, analytically, and verbally.
    • LIM-5.A.2 Definite integrals can be approximated using a left Riemann sum, a right Riemann sum, a midpoint Riemann sum, or a trapezoidal sum; approximations can be computed using either uniform or nonuniform partitions.
    • LIM-5.A.3 Definite integrals can be approximated using numerical methods, with or without technology.
    • LIM-5.A.4 Depending on the behavior of a function, it may be possible to determine whether an approximation for a definite integral is an underestimate or overestimate for the value of the definite integral.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-5): อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้โดยใช้วิธีทางเรขาคณิตและวิธีเชิงตัวเลข

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-5.A: ประมาณค่าของอินทิกรัลจำกัดพจน์โดยใช้วิธีทางเรขาคณิตและวิธีเชิงตัวเลข

    • LIM-5.A.1 อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้สำหรับฟังก์ชันที่ถูกแสดงในรูปแบบกราฟ, แบบตารางข้อมูล, แบบวิเคราะห์ และแบบบรรยาย
    • LIM-5.A.2 อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้โดยใช้ผลบวกรีมันน์จากฝั่งซ้าย, ผลบวกรีมันน์จากฝั่งขวา, ผลบวกรีมันน์จากจุดกึ่งกลาง หรือผลบวกทrapezoid; สามารถคำนวณค่าประมาณได้โดยใช้การแบ่งช่วงที่เท่ากันหรือไม่เท่ากัน
    • LIM-5.A.3 อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้โดยใช้วิธีเชิงตัวเลข โดยอาจใช้เทคโนโลยีหรือไม่มีก็ได้นะ
    • LIM-5.A.4 ขึ้นอยู่กับพฤติกรรมของฟังก์ชัน อาจสามารถระบุได้ว่าค่าประมาณของอินทิกรัลจำกัดพจน์นั้นเป็นการประมาณค่าต่ำเกินไปหรือสูงเกินไปเมื่อเทียบกับค่าจริงของอินทิกรัลจำกัดพจน์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    The integral as area (Riemann sums)
    Trapezoidal sums approximate area

    A Riemann sum 黎曼和 estimates the area under a curve by adding the areas of thin rectangles. Split $[a,b]$ into subintervals and use the function's height at the left endpoint, right endpoint, or midpoint of each. A trapezoidal sum 梯形法 uses trapezoids instead, averaging the two endpoint heights – usually more accurate. With more, thinner rectangles the estimate improves.

    Exam skill: be able to compute left, right, midpoint, and trapezoidal estimates from a table or graph, and state whether each over- or under-estimates based on whether the function is increasing/decreasing or concave up/down.

    ไทย
    อินทิกรัลในฐานะพื้นที่ (ผลรวมรีมันน์)
    ผลรวมทรงสี่เหลี่ยมด้านขนานประมาณพื้นที่

    ผลบวกของรีมัน (Riemann sum) ประมาณพื้นที่ใต้เส้นโค้งโดยการรวมพื้นที่ของสี่เหลี่ยมผืนผ้าบางๆ. แบ่ง $[a,b]$ เป็นช่วงย่อยและใช้ความสูงของฟังก์ชันที่จุดเริ่มต้น ซ้าย, ขวา, หรือ กึ่งกลาง ของแต่ละช่วง. ผลบวกของทรงกระบอก (trapezoidal sum) ใช้ทรงกระบอกแทน, โดยเฉลี่ยความสูงของจุดปลายทั้งสอง – มักจะแม่นยำกว่า. เมื่อมีสี่เหลี่ยมผืนผ้ามากขึ้น บางลง การประมาณจะดีขึ้น.

    ผลบวกของรีمانประมาณพื้นที่ใต้เส้นโค้งด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้า
    ผลบวกของรีمانประมาณพื้นที่ใต้เส้นโค้งด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้า
    แถบความกว้าง h ประมาณพื้นที่ใต้เส้นโค้ง
    แถบความกว้าง h ประมาณพื้นที่ใต้เส้นโค้ง

    ทักษะข้อสอบ: สามารถคำนวณค่าประมาณจากตารางหรือกราฟแบบซ้าย, ขวา, กึ่งกลาง, และทรงกระบอกได้ และระบุว่าแต่ละแบบ ประเมินค่าเกินหรือ underestimate โดยพิจารณาว่าฟังก์ชันเพิ่มขึ้น/ลดลง หรือเว้าขึ้น/เว้าลง

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Approximate area with rectangles · ⁨ประมาณพื้นที่ด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้า⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    A Riemann sum approximates the area under a curve with rectangles. Add more, thinner rectangles and the estimate converges to the exact definite integral. · ⁨ผลรวมรีมานประมาณพื้นที่ใต้เส้นโค้งด้วยสี่เหลี่ยมผืนผ้า เพิ่มจำนวนและทำให้บางลง การประมาณจะลู่เข้าสู่ อินทิกรัลจำกัดที่แท้จริง⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Riemann sum/ˈriːmən sʌm/ ผลรวมรีแมน
    trapezoidal sum/ˈtræpɪzɔɪdl sʌm/ ผลรวมทราพีซoidal
    definite integral/ˈdefɪnət ˈɪntɪɡrəl/ อินทิกรัล_examples
    6.3

    Riemann Sums, Summation Notation, and Definite Integral Notation · ⁨ผลบวกของรีมัน, สัญลักษณ์ผลบวก, และสัญลักษณ์อินทิกรัล_examples⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-5): Definite integrals can be approximated using geometric and numerical methods.

    Learning Objective LIM-5.B: Interpret the limiting case of the Riemann sum as a definite integral.

    • LIM-5.B.1 The limit of an approximating Riemann sum can be interpreted as a definite integral.
    • LIM-5.B.2 A Riemann sum, which requires a partition of an interval $I$, is the sum of products, each of which is the value of the function at a point in a subinterval multiplied by the length of that subinterval of the partition.

    Learning Objective LIM-5.C: Represent the limiting case of the Riemann sum as a definite integral.

    • LIM-5.C.1 The definite integral of a continuous function $f$ over the interval $[a, b]$, denoted by $\int_{a}^{b} f(x)\,dx$, is the limit of Riemann sums as the widths of the subintervals approach 0. That is, $\int_{a}^{b} f(x)\,dx = \lim_{\max \Delta x_i \to 0} \sum_{i=1}^{n} f(x_i^*)\Delta x_i$, where $n$ is the number of subintervals, $\Delta x_i$ is the width of the $i$th subinterval, and $x_i^*$ is a value in the $i$th subinterval.
    • LIM-5.C.2 A definite integral can be translated into the limit of a related Riemann sum, and the limit of a Riemann sum can be written as a definite integral.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-5): อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถประมาณได้โดยใช้วิธีทางเรขาคณิตและวิธีเชิงตัวเลข

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-5.B: ตีความกรณีลิมิตของผลบวกรีมันน์ในลักษณะของอินทิกรัลจำกัดพจน์

    • LIM-5.B.1 ลิมิตของผลบวกรีมันน์ที่ใช้ประมาณค่าสามารถตีความในลักษณะของอินทิกรัลจำกัดพจน์
    • LIM-5.B.2 ผลบวกรีมันน์ซึ่งต้องการการแบ่งช่วง $I$ เป็นผลรวมของผลคูณ โดยแต่ละผลคูณคือค่าของฟังก์ชันที่จุดหนึ่งภายในช่วงย่อย คูณด้วยความยาวของช่วงย่อยนั้นของการแบ่งช่วง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-5.C: แสดงกรณีลิมิตของผลบวกรีมันน์ในลักษณะของอินทิกรัลจำกัดพจน์

    • LIM-5.C.1 อินทิกรัลจำกัดพจน์ของฟังก์ชันต่อเนื่อง $f$ บนช่วง $[a, b]$ ซึ่งสัญลักษณ์โดย $\int_{a}^{b} f(x)\,dx$ คือลิมิตของผลบวกรีมันน์เมื่อความกว้างของช่วงย่อยเข้าใกล้ 0 นั่นคือ $\int_{a}^{b} f(x)\,dx = \lim_{\max \Delta x_i \to 0} \sum_{i=1}^{n} f(x_i^*)\Delta x_i$ โดยที่ $n$ คือจำนวนช่วงย่อย, $\Delta x_i$ คือความกว้างของช่วงย่อยที่ $i$ และ $x_i^*$ คือค่าใดค่าหนึ่งในช่วงย่อยที่ $i$
    • LIM-5.C.2 อินทิกรัลจำกัดพจน์สามารถแปลงเป็นลิมิตของผลบวกรีมันน์ที่เกี่ยวข้อง และลิมิตของผลบวกรีมันน์สามารถเขียนในลักษณะของอินทิกรัลจำกัดพจน์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Writing a Riemann sum with summation notation $\sum_{k=1}^{n} f(x_k)\,\Delta x$ and letting the number of rectangles grow without bound gives the exact area – the definite integral 定积分:

    $$\int_a^b f(x)\,dx=\lim_{n\to\infty}\sum_{k=1}^{n} f(x_k)\,\Delta x.$$
    The integral is the limit of Riemann sums; $a$ and $b$ are the limits of integration.

    ไทย

    การเขียนผลบวกของรีمانด้วย สัญลักษณ์ผลบวก (summation notation) $\sum_{k=1}^{n} f(x_k)\,\Delta x$ และการทำให้จำนวนสี่เหลี่ยมผืนผ้าเพิ่มขึ้นไม่มีขีดจำกัดจะให้พื้นที่ที่แท้จริง – อินทิกรัล_examples:

    $$\int_a^b f(x)\,dx=\lim_{n\to\infty}\sum_{k=1}^{n} f(x_k)\,\Delta x.$$
    อินทิกรัลคือ ลิมิตของผลบวกของรีมาน; $a$ และ $b$ คือขอบเขตของการอินทิเกรต

    6.4

    The Fundamental Theorem of Calculus and Accumulation Functions · ⁨ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัสและฟังก์ชันสะสม⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-5): The Fundamental Theorem of Calculus connects differentiation and integration.

    Learning Objective FUN-5.A: Represent accumulation functions using definite integrals.

    • FUN-5.A.1 The definite integral can be used to define new functions.
      • Illustrative examples for FUN-5.A.1: $f(x) = \int_{0}^{x} e^{-t^2}\,dt$.
    • FUN-5.A.2 If $f$ is a continuous function on an interval containing $a$, then $\dfrac{d}{dx}\left( \int_{a}^{x} f(t)\,dt \right) = f(x)$, where $x$ is in the interval.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-5): ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัสเชื่อมโยงการหาอนุพันธ์กับการอินทิเกรต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-5.A: แสดงฟังก์ชันการสะสมโดยใช้ definite integral

    • FUN-5.A.1 Definite integral สามารถใช้เพื่อนิยามฟังก์ชันใหม่ได้
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ FUN-5.A.1: $f(x) = \int_{0}^{x} e^{-t^2}\,dt$
    • FUN-5.A.2 หาก $f$ เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วงที่มี $a$ แล้ว $\dfrac{d}{dx}\left( \int_{a}^{x} f(t)\,dt \right) = f(x)$ โดยที่ $x$ อยู่ในช่วงนั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    The Fundamental Theorem of Calculus

    An accumulation function 累积函数 $g(x)=\int_a^x f(t)\,dt$ gives the accumulated area from $a$ up to $x$. The Fundamental Theorem of Calculus (FTC) 微积分基本定理 says its derivative is the integrand:

    $$\frac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt=f(x).$$
    Differentiation and integration are inverse operations. With a variable upper limit and the chain rule, $\dfrac{d}{dx}\int_a^{u(x)} f(t)\,dt=f(u(x))\,u'(x)$.

    ไทย
    微积分基本定理

    ฟังก์ชันการสะสม (accumulation function) $g(x)=\int_a^x f(t)\,dt$ ให้พื้นที่สะสมตั้งแต่ $a$ ไปจนถึง $x$. ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัส (FTC) บอกว่าอนุพันธ์ของมันคือตัวถูกอินทิเกรต:

    $$\frac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt=f(x).$$
    การแยกตัวแปรและการอินทิเกรตเป็น การกลับกัน (inverse) . dengan ตัวแปรขอบเขตบนและกฎลูกโซ่, $\dfrac{d}{dx}\int_a^{u(x)} f(t)\,dt=f(u(x))\,u'(x)$.

    ฟังก์ชันสะสมบวกพื้นที่ที่มีเครื่องหมาย; FTC บอกว่าอนุพันธ์ของมันคือ f
    ฟังก์ชันสะสมบวกพื้นที่ที่มีเครื่องหมาย; FTC บอกว่าอนุพันธ์ของมันคือ f
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Accumulate area as an integral · ⁨สะสมพื้นที่เป็นอินทิกรัล⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    An accumulation function $\int_a^x f(t)\,dt$ builds up signed area as $x$ moves. The Fundamental Theorem says its derivative is just $f(x)$. · ⁨ฟังก์ชันการสะสม $\int_a^x f(t)\,dt$ สร้างพื้นที่ที่มีเครื่องหมายเมื่อ $x$ ย้าย ทฤษฎีบทพื้นฐานบอกว่าอนุพันธ์ของมันคือเพียง $f(x)$⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    accumulation function/əˌkjuːmjʊˈleɪʃn ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันการสะสม
    Fundamental Theorem of Calculus (FTC)/ˌfʌndəˈmentl ˈθɪərəm ɒv ˈkælkjʊləs/ ทฤษฎีบทหลักของแคลคูลัส (FTC)
    antiderivative/ˌæntɪdɪˈrɪvətɪv/ ฟังก์ชันต้นแบบ (antiderivative)
    indefinite integral/ɪnˈdefɪnət ˈɪntɪɡrəl/ อินทิกรัลไม่จำกัด
    6.5

    Interpreting the Behavior of Accumulation Functions · ⁨การตีความพฤติกรรมของฟังก์ชันการสะสม⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-5): The Fundamental Theorem of Calculus connects differentiation and integration.

    Learning Objective FUN-5.A: Represent accumulation functions using definite integrals.

    • FUN-5.A.3 Graphical, numerical, analytical, and verbal representations of a function $f$ provide information about the function $g$ defined as $g(x) = \int_{a}^{x} f(t)\,dt$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-5): ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัสเชื่อมโยงการหาอนุพันธ์กับการอินทิเกรต

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-5.A: แสดงฟังก์ชันการสะสมโดยใช้ definite integral

    • FUN-5.A.3 การแสดงกราฟ จำนวน การวิเคราะห์ และคำอธิบายของฟังก์ชัน $f$ ให้ข้อมูลเกี่ยวกับฟังก์ชัน $g$ ที่กำหนดโดย $g(x) = \int_{a}^{x} f(t)\,dt$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Because $g'(x)=f(x)$, the graph of $f$ tells you everything about $g$: $g$ increases where $f>0$, decreases where $f<0$, has extrema where $f$ crosses zero, and is concave up where $f$ is increasing. Reading these connections off a graph of $f$ is a classic free-response task.

    ไทย

    เนื่องจาก $g'(x)=f(x)$, กราฟของ $f$ บอกคุณทุกอย่างเกี่ยวกับ $g$: $g$ เพิ่มขึ้น เมื่อ $f>0$, ลดลง เมื่อ $f<0$, มี extrema เมื่อ $f$ ตัดผ่านศูนย์, และมี ความเว้าขึ้น เมื่อ $f$ เพิ่มขึ้น. การอ่านความสัมพันธ์เหล่านี้จากกราฟของ $f$ เป็นงานตอบคำถามเปิดที่พบบ่อย

    6.6

    Applying Properties of Definite Integrals · ⁨การประยุกต์ใช้คุณสมบัติของอินทิกรัล_examples⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

    Learning Objective FUN-6.A: Calculate a definite integral using areas and properties of definite integrals.

    • FUN-6.A.1 In some cases, a definite integral can be evaluated by using geometry and the connection between the definite integral and area.
    • FUN-6.A.2 Properties of definite integrals include the integral of a constant times a function, the integral of the sum of two functions, reversal of limits of integration, and the integral of a function over adjacent intervals.
    • FUN-6.A.3 The definition of the definite integral may be extended to functions with removable or jump discontinuities.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.A: คำนวณ definite integral โดยใช้พื้นที่และคุณสมบัติของ definite integral

    • FUN-6.A.1 ในบางกรณี สามารถหาค่า definite integral ได้โดยใช้เรขาคณิตและความสัมพันธ์ระหว่าง definite integral กับพื้นที่
    • FUN-6.A.2 คุณสมบัติของ definite integral ได้แก่ อินทิกรัลของค่าคงที่คูณกับฟังก์ชัน อินทิกรัลของผลบวกของสองฟังก์ชัน การกลับขอบเขตการอินทิเกรต และการอินทิเกรตฟังก์ชันบนช่วงที่ติดกัน
    • FUN-6.A.3 นิยามของ definite integral สามารถขยาย应用到ฟังก์ชันที่มีจุดไม่ต่อเนื่องแบบกำจัดได้หรือแบบกระโดด

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Definite integrals obey useful rules: reversing the limits negates the value ($\int_b^a=-\int_a^b$), an integral over a zero-width interval is $0$, they add over adjacent intervals ($\int_a^c=\int_a^b+\int_b^c$), and constants factor out. Use these to combine or split given integral values.

    ไทย

    อินทิกรัล_examplesปฏิบัติตามกฎที่มีประโยชน์: การกลับลำดับขอบเขตทำให้ค่าเป็นลบ ($\int_b^a=-\int_a^b$), อินทิกรัลบนช่วงที่มีความกว้างศูนย์คือ $0$, พวกมัน บวกกันบนช่วงที่อยู่ติดกัน ($\int_a^c=\int_a^b+\int_b^c$), และค่าคงที่ดึงออกมาได้. ใช้สิ่งเหล่านี้เพื่อรวมหรือแยกค่าอินทิกรัลที่กำหนดให้

    6.7

    The Fundamental Theorem of Calculus and Definite Integrals · ⁨ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัสและอินทิกรัล_examples⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

    Learning Objective FUN-6.B: Evaluate definite integrals analytically using the Fundamental Theorem of Calculus.

    • FUN-6.B.1 An antiderivative of a function $f$ is a function $g$ whose derivative is $f$.
    • FUN-6.B.2 If a function $f$ is continuous on an interval containing $a$, the function defined by $F(x) = \int_{a}^{x} f(t)\,dt$ is an antiderivative of $f$ for $x$ in the interval.
    • FUN-6.B.3 If $f$ is continuous on the interval $[a, b]$ and $F$ is an antiderivative of $f$, then $\int_{a}^{b} f(x)\,dx = F(b) - F(a)$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.B: ประเมินค่า definite integral แบบวิเคราะห์โดยใช้ทฤษฎีบทพื้นฐานของแคลคูลัส

    • FUN-6.B.1 ฟังก์ชันหาอนุพันธ์ (antiderivative) ของ $f$ คือฟังก์ชัน $g$ ที่มีการอนุพันธ์ได้เท่ากับ $f$
    • FUN-6.B.2 หาก $f$ เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วงที่包含 $a$, ฟังก์ชันที่นิยามโดย $F(x) = \int_{a}^{x} f(t)\,dt$ จะเป็นฟังก์ชันหาอนุพันธ์ของ $f$ สำหรับ $x$ ในช่วงนั้น
    • FUN-6.B.3 ถ้า $f$ เป็นฟังก์ชันต่อเนื่องบนช่วง $[a, b]$ และ $F$ เป็นฟังก์ชันหาอนุพันธ์ของ $f$, แล้ว $\int_{a}^{b} f(x)\,dx = F(b) - F(a)$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The evaluation form of the FTC computes a definite integral from an antiderivative 原函数 $F$ (where $F'=f$):

    $$\int_a^b f(x)\,dx=F(b)-F(a).$$
    So integrating a rate of change over $[a,b]$ gives the net change in the quantity – the single most-used result in the course.

    Worked example. $\displaystyle\int_1^3 (2x+1)\,dx$: an antiderivative is $F(x)=x^2+x$, so the value is $F(3)-F(1)=12-2=10$.

    ไทย

    รูปแบบ การคำนวณ (evaluation) ของ FTC คำนวณอินทิกรัล_examplesจาก illsintegrate $F$ (ซึ่ง $F'=f$):

    $$\int_a^b f(x)\,dx=F(b)-F(a).$$
    ดังนั้นการอินทิเกรตอัตราการเปลี่ยนแปลงบน $[a,b]$ ให้ ผลรวมการเปลี่ยนแปลงสุทธิ (net change) ในปริมาณ – ผลลัพธ์ที่ใช้บ่อยที่สุดในรายวิชานี้

    ตัวอย่างวิธีทำ. $\displaystyle\int_1^3 (2x+1)\,dx$: illsintegrate คือ $F(x)=x^2+x$, ดังนั้นค่าคือ $F(3)-F(1)=12-2=10$.

    อินทิกรัลจำกัดเขตคือพื้นที่ที่มีเครื่องหมายระหว่างเส้นโค้งและแกนนอน
    อินทิกรัลจำกัดเขตคือพื้นที่ที่มีเครื่องหมายระหว่างเส้นโค้งและแกนนอน
    6.8

    Finding Antiderivatives and Indefinite Integrals · ⁨การหาillsintegrate และอินทิกรัลไม่_examples⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

    Learning Objective FUN-6.C: Determine antiderivatives of functions and indefinite integrals, using knowledge of derivatives.

    • FUN-6.C.1 $\int f(x)\,dx$ is an indefinite integral of the function $f$ and can be expressed as $\int f(x)\,dx = F(x) + C$, where $F'(x) = f(x)$ and $C$ is any constant.
    • FUN-6.C.2 Differentiation rules provide the foundation for finding antiderivatives.
    • FUN-6.C.3 Many functions do not have closed-form antiderivatives.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.C: หาค่าฟังก์ชันหาอนุพันธ์และอินทิกรัลไม่จำกัด โดยใช้ความรู้เรื่องการอนุพันธ์

    • FUN-6.C.1 $\int f(x)\,dx$ เป็นอินทิกรัลไม่จำกัดของฟังก์ชัน $f$ และสามารถเขียนในรูป $\int f(x)\,dx = F(x) + C$ โดยที่ $F'(x) = f(x)$ และ $C$ เป็นค่าคงตัวใดๆ
    • FUN-6.C.2 กฎการอนุพันธ์เป็นรากฐานสำหรับการหาค่าฟังก์ชันหาอนุพันธ์
    • FUN-6.C.3 ฟังก์ชันจำนวนมากไม่มีฟังก์ชันหาอนุพันธ์แบบปิด (closed-form antiderivatives)

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    An indefinite integral 不定积分 $\int f(x)\,dx=F(x)+C$ is the family of all antiderivatives (hence the constant of integration $C$). Reverse each derivative rule: the power rule becomes $\int x^n\,dx=\dfrac{x^{n+1}}{n+1}+C$ (for $n\neq-1$), with $\int \frac1x\,dx=\ln|x|+C$, and the antiderivatives of $e^x$, $\sin x$, $\cos x$, and $\sec^2 x$ come straight from their derivatives.

    ไทย

    อินทิกรัลไม่_examples $\int f(x)\,dx=F(x)+C$ คือครอบครัวของillsintegrate ทั้งหมด (ดังนั้น ค่าคงที่ของการอินทิเกรต $C$). กลับคืนกฎการแยกตัวแปรแต่ละตัว: กฎกำลัง (power rule) กลายเป็น $\int x^n\,dx=\dfrac{x^{n+1}}{n+1}+C$ (สำหรับ $n\neq-1$), พร้อม $\int \frac1x\,dx=\ln|x|+C$, และillsintegrate ของ $e^x$, $\sin x$, $\cos x$, และ $\sec^2 x$ มาโดยตรงจากอนุพันธ์ שלה

    6.9

    Integrating Using Substitution · ⁨การอินทิเกรตด้วยการแทนตัวแปร⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

    Learning Objective FUN-6.D: For integrands requiring substitution or rearrangements into equivalent forms: (a) Determine indefinite integrals. (b) Evaluate definite integrals.

    • FUN-6.D.1 Substitution of variables is a technique for finding antiderivatives.
    • FUN-6.D.2 For a definite integral, substitution of variables requires corresponding changes to the limits of integration.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.D: สำหรับตัวประกอบใต้เครื่องหมายอินทิกรัลที่ต้องการการแทนค่าหรือการปรับรูปแบบให้อยู่ในรูปเทียบเท่า: (ก) หาอินทิกรัลไม่จำกัด. (ข) คำนวณค่าอินทิกรัลจำกัด.

    • FUN-6.D.1 การแทนตัวแปรเป็นเทคนิคในการหาค่าฟังก์ชันหาอนุพันธ์
    • FUN-6.D.2 สำหรับอินทิกรัลจำกัด ขอบเขตของการอินทิเกรตต้องมีการเปลี่ยนแปลงตามการแทนตัวแปรด้วย

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    u-substitution 换元积分 reverses the chain rule: choose $u=g(x)$ so that $g'(x)$ also appears, turning $\int f(g(x))g'(x)\,dx$ into $\int f(u)\,du$. Remember to convert $dx$ to $du$ and, for a definite integral, either change the limits to $u$-values or convert back to $x$ at the end.

    ไทย

    u-substitution กลับด้านของกฎลูกโซ่: เลือก $u=g(x)$ เพื่อให้ $g'(x)$ ปรากฏขึ้นด้วย โดยเปลี่ยน $\int f(g(x))g'(x)\,dx$ ให้เป็น $\int f(u)\,du$. จำไว้ว่าต้องแปลง $dx$ เป็น $du$ และสำหรับการอินทิเกรตแบบมีขอบเขต ให้เปลี่ยนขีดจำกัดให้เป็นค่า $u$ หรือแปลงกลับเป็น $x$ ที่ขั้นตอนสุดท้าย

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    u-substitution/juː ˌsʌbstɪˈtjuːʃn/ การแทนตัวแปร u
    Integration by parts/ˌɪntɪˈɡreɪʃn baɪ pɑːts/ การอินทิเกรตด้วยการแทนที่
    Partial fractions/ˈpɑːʃl ˈfrækʃnz/ เศษส่วนย่อย
    6.10

    Integrating Using Long Division and Completing the Square · ⁨การอินทิเกรตโดยใช้การหารยาวและการจัดรูปกำลังสองสมบูรณ์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

    Learning Objective FUN-6.D: For integrands requiring substitution or rearrangements into equivalent forms: (a) Determine indefinite integrals. (b) Evaluate definite integrals.

    • FUN-6.D.3 Techniques for finding antiderivatives include rearrangements into equivalent forms, such as long division and completing the square.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.D: สำหรับตัวประกอบใต้เครื่องหมายอินทิกรัลที่ต้องการการแทนค่าหรือการปรับรูปแบบให้อยู่ในรูปเทียบเท่า: (ก) หาอินทิกรัลไม่จำกัด. (ข) คำนวณค่าอินทิกรัลจำกัด.

    • FUN-6.D.3 เทคนิคในการหาอนุพันธ์รวมได้แก่การจัดรูปใหม่ให้อยู่ในรูปที่เทียบเท่ากัน เช่น การหารยาวและการทำให้เป็นกำลังสองสมบูรณ์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    When a rational integrand is "top-heavy" (numerator degree $\ge$ denominator degree), long division rewrites it as a polynomial plus a proper fraction you can integrate. Completing the square in a denominator turns it into a form like $u^2+a^2$, leading to an arctangent antiderivative $\frac1a\arctan\frac{u}{a}+C$.

    ไทย

    เมื่อตัวประกอบที่อินทิเกรตเป็น "เศษเกินส่วน" (ดีกรีของตัวเศษ $\ge$ ดีกรีของตัวส่วน) การหารยาว จะเขียนใหม่เป็นพหุนามบวกกับเศษส่วนแท้ที่คุณสามารถอินทิเกรตได้ การจัดรูปกำลังสองสมบูรณ์ ในตัวส่วนจะเปลี่ยนให้อยู่ในรูปเช่น $u^2+a^2$ ซึ่งนำไปสู่ฟังก์ชัน=additive arctangent $\frac1a\arctan\frac{u}{a}+C$

    6.11

    Integrating Using Integration by Parts · ⁨การอินทิเกรตโดยใช้วิธีอินทิเกรตแบบแบ่งส่วน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

    Learning Objective FUN-6.E: For integrands requiring integration by parts: (a) Determine indefinite integrals. BC ONLY (b) Evaluate definite integrals. BC ONLY

    • FUN-6.E.1 Integration by parts is a technique for finding antiderivatives. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.E: สำหรับตัวประกอบใต้เครื่องหมายอินทิกรัลที่ต้องการการอินทิเกรตด้วยการ parts: (ก) หาอินทิกรัลไม่จำกัด. เฉพาะ BC เท่านั้น (ข) คำนวณค่าอินทิกรัลจำกัด. เฉพาะ BC เท่านั้น

    • FUN-6.E.1 การอินทิเกรตด้วยการ parts เป็นเทคนิคสำหรับการหาอนุพันธ์กลับ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Integration by parts 分部积分 reverses the product rule:

    $$\int u\,dv = uv-\int v\,du.$$
    Choose $u$ to simplify when differentiated and $dv$ to be easy to integrate (the LIATE guide: logs, inverse-trig, algebraic, trig, exponential). It handles products like $\int x e^x\,dx$ and $\int x\ln x\,dx$, sometimes applied twice.

    Worked example. For $\int x e^x\,dx$, choose $u=x$ ($du=dx$) and $dv=e^x\,dx$ ($v=e^x$):

    $$\int x e^x\,dx = x e^x-\int e^x\,dx = x e^x - e^x + C = e^x(x-1)+C.$$

    ไทย

    การอินทิเกรตแบบแบ่งส่วน กลับด้านของกฎผลคูณ:

    $$\int u\,dv = uv-\int v\,du.$$
    เลือก $u$ เพื่อทำให้ลดรูปได้ง่ายเมื่อหาอนุพันธ์ และ $dv$ เพื่อให้หาอินทิเกรตได้ง่าย (คู่มือ LIATE: ลอกاريทึม, ฟังก์ชันตรีโกณมิติผกผัน, พหุนาม, ตรีโกณมิติ, ฟังก์ชันเอ็กซ์โพเนนเชียล) วิธีนี้จัดการกับผลคูณอย่าง $\int x e^x\,dx$ และ $\int x\ln x\,dx$ บางครั้งอาจใช้ซ้ำสองครั้ง

    ตัวอย่างแสดงวิธีทำ. สำหรับ $\int x e^x\,dx$ ให้เลือก $u=x$ ($du=dx$) และ $dv=e^x\,dx$ ($v=e^x$):

    $$\int x e^x\,dx = x e^x-\int e^x\,dx = x e^x - e^x + C = e^x(x-1)+C.$$

    6.12

    Integrating Using Linear Partial Fractions · ⁨การอินทิเกรตโดยใช้เศษส่วนย่อยเชิงเส้น⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-6): Recognizing opportunities to apply knowledge of geometry and mathematical rules can simplify integration.

    Learning Objective FUN-6.F: For integrands requiring integration by linear partial fractions: (a) Determine indefinite integrals. BC ONLY (b) Evaluate definite integrals. BC ONLY

    • FUN-6.F.1 Some rational functions can be decomposed into sums of ratios of linear, nonrepeating factors to which basic integration techniques can be applied. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-6): การตระหนักถึงโอกาสในการนำความรู้ด้านเรขาคณิตและกฎทางคณิตศาสตร์มาใช้สามารถทำให้การอินทิเกรตง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-6.F: สำหรับตัวประกอบใต้เครื่องหมายอินทิกรัลที่ต้องการการอินทิเกรตโดยใช้เศษส่วนย่อยเชิงเส้น: (ก) หาอินทิกรัลไม่จำกัด. เฉพาะ BC เท่านั้น (ข) คำนวณค่าอินทิกรัลจำกัด. เฉพาะ BC เท่านั้น

    • FUN-6.F.1 ฟังก์ชันบางชนิดสามารถแยกออกเป็นผลรวมของอัตราส่วนของปัจจัยเชิงเส้นที่ไม่ซ้ำกัน เพื่อให้สามารถประยุกต์ใช้เทคนิคการอินทิเกรตพื้นฐานได้ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Partial fractions 部分分式 split a rational function with a factorable denominator into a sum of simpler fractions:

    $$\frac{1}{(x-a)(x-b)}=\frac{A}{x-a}+\frac{B}{x-b},$$
    each of which integrates to a logarithm. This technique is essential for the logistic differential equation in the next unit.

    ไทย

    เศษส่วนย่อย แยกฟังก์ชันตรรกยะที่มีตัวส่วนแยกตัวประกอบได้ออกเป็นผลรวมของเศษส่วนที่ง่ายกว่า:

    $$\frac{1}{(x-a)(x-b)}=\frac{A}{x-a}+\frac{B}{x-b},$$
    แต่ละส่วนจะอินทิเกรตได้เป็น ล็อกاريทึม เทคนิคนี้มีความสำคัญสำหรับสมการเชิงอนุพันธ์โลจิสติกส์ในหน่วยถัดไป

    6.13

    Evaluating Improper Integrals · ⁨การคำนวณอินทิเกรลไม่ปกติ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-6): The use of limits allows us to show that the areas of unbounded regions may be finite.

    Learning Objective LIM-6.A: Evaluate an improper integral or determine that the integral diverges. BC ONLY

    • LIM-6.A.1 An improper integral is an integral that has one or both limits infinite or has an integrand that is unbounded in the interval of integration. BC ONLY
    • LIM-6.A.2 Improper integrals can be determined using limits of definite integrals. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-6): การใช้ลิมิตช่วยให้เราพิสูจน์ได้ว่าพื้นที่ของบริเวณที่ไม่มีขอบเขตอาจมีค่าจำกัดได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-6.A: คำนวณค่าอินทิกรัลไม่จำกัดหรือกำหนดว่าอินทิกรัลลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-6.A.1 อินทิกรัลไม่จำกัดจำนวน (improper integral) คืออินทิกรัลที่มีขอบเขตหนึ่งหรือทั้งสองข้างเป็นอนันต์ หรือมีฟังก์ชันที่อินทิเกรตไม่มีค่าจำกัดในช่วงของการอินทิเกรต BC ONLY
    • LIM-6.A.2 อินทิกรัลไม่จำกัดจำนวนสามารถหาได้โดยใช้ลิมิตของอินทิกรัลจำกัดจำนวน BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Improper integrals: converge or diverge

    An improper integral 反常积分 has an infinite limit of integration or an infinite discontinuity in the integrand. Evaluate it as a limit: $\int_a^\infty f\,dx=\lim_{b\to\infty}\int_a^b f\,dx$. If the limit is a finite number the integral converges 收敛; otherwise it diverges 发散.

    Worked example. $\displaystyle\int_1^\infty \frac{1}{x^2}\,dx=\lim_{b\to\infty}\left[-\frac1x\right]_1^b=\lim_{b\to\infty}\left(1-\frac1b\right)=1$, so it converges to $1$. By contrast $\int_1^\infty \frac1x\,dx$ gives $\lim_{b\to\infty}\ln b=\infty$ and diverges – the same integrand-shape can go either way.

    ไทย
    อินทิเกรลไม่ปกติ: ลู่เข้าหรือลู่ออก

    อินทิเกรลไม่ปกติ มี ขีดจำกัดของการอินทิเกรตเป็นอนันต์ หรือมี ความต่อเนื่องเป็นอนันต์ ในตัวประกอบที่อินทิเกรต คำนวณโดยพิจารณาเป็น ลิมิต: $\int_a^\infty f\,dx=\lim_{b\to\infty}\int_a^b f\,dx$. หากลิมิตเป็นจำนวนจริง是有限的则อินทิเกรล ลู่เข้า; มิฉะนั้นจะ ลู่ออก

    ตัวอย่างแสดงวิธีทำ. $\displaystyle\int_1^\infty \frac{1}{x^2}\,dx=\lim_{b\to\infty}\left[-\frac1x\right]_1^b=\lim_{b\to\infty}\left(1-\frac1b\right)=1$ ดังนั้นจึง ลู่เข้า ไปยัง $1$ ในทางตรงกันข้าม $\int_1^\infty \frac1x\,dx$ จะได้ $\lim_{b\to\infty}\ln b=\infty$ และ ลู่ออก – รูปทรงของตัวประกอบที่อินทิเกรตเดียวกันสามารถมีพฤติกรรมทั้งสองแบบได้

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    integral/ˈɪntɪɡrəl/ อินทิกรัล
    improper integral/ɪmˈprɒpə ˈɪntɪɡrəl/ อินทิกรัลไม่proper
    converges/kənˈvɜːdʒɪz/ ลู่เข้า
    diverges/daɪˈvɜːdʒɪz/ ลู่เข้า
    6.14

    Selecting Techniques for Antidifferentiation · ⁨การเลือกเทคนิคสำหรับการหาอินทิกรัลไม่จำกัดเขตต้นแบบ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    This topic is intended to focus on the skill of selecting an appropriate procedure for antidifferentiation. Students should be given opportunities to practice when and how to apply all learning objectives relating to antidifferentiation.

    ไทย

    หัวข้อนี้มุ่งเน้นทักษะในการเลือกขั้นตอนที่เหมาะสมสำหรับการหาอนุพันธ์รวม นักเรียนควรได้รับโอกาสฝึกปฏิบัติเวลาและวิธีการใช้ทุกวัตถุประสงค์การเรียนรู้ที่เกี่ยวข้องกับการหาอนุพันธ์รวม

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The BC exam expects you to recognize which method fits: basic rules, substitution (a chain-rule pattern), by parts (a product), partial fractions (a factorable rational), or long division/completing the square. Being able to look at an integral and pick the right tool quickly is itself a tested skill.

    ไทย

    ข้อสอบ BC คาดหวังให้คุณ ระบุได้ว่าควรใช้วิธีใด: กฎพื้นฐาน, การแทนค่า (รูปแบบกฎลูกโซ่), แบบแบ่งส่วน (ผลคูณ), เศษส่วนย่อย (ฟังก์ชันตรรกยะที่แยกตัวประกอบได้), หรือการหารยาว/การจัดรูปกำลังสองสมบูรณ์. ความสามารถในการมองอินทิเกรลแล้วเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมได้อย่างรวดเร็วถือเป็นทักษะที่ถูกทดสอบเอง

    6.14

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Integration is antidifferentiation; use the power rule $\int x^n\,dx=\tfrac{x^{n+1}}{n+1}+C$ and don't forget the $+C$.
    • The Fundamental Theorem links the two: $\int_a^b f'(x)\,dx=f(b)-f(a)$, and $\tfrac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt=f(x)$.
    • Approximate a definite integral with Riemann sums or the trapezoidal rule from a table of values.
    • A definite integral is a signed area (below the axis counts negative); split at sign changes for total area.
    • Use u-substitution and remember to change the limits (or back-substitute) accordingly.
    ไทย
    • การอินทิเกรตคือการหาอินทิกรัลไม่จำกัดเขตต้นแบบ; ใช้ กฎกำลัง $\int x^n\,dx=\tfrac{x^{n+1}}{n+1}+C$ และอย่าลืม $+C$
    • ทฤษฎีบทพื้นฐาน เชื่อมโยงสองสิ่งนี้: $\int_a^b f'(x)\,dx=f(b)-f(a)$, และ $\tfrac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt=f(x)$
    • ประมาณค่าอินทิกรัลจำกัดเขตด้วย ผลบวกไรม์ หรือกฎสี่เหลี่ยมคางหมูจากตารางค่า
    • อินทิกรัลจำกัดเขตคือพื้นที่ที่มีเครื่องหมาย (ใต้แกวนับเป็นลบ); แบ่งที่จุดเปลี่ยนเครื่องหมายสำหรับพื้นที่รวม
    • ใช้ การแทนตัวแปร u และจำไว้ว่าต้องเปลี่ยนขอบเขต (หรือแทนกลับ) ให้สอดคล้องกัน
  • 7

    Differential Equations · ⁨สมการเชิงอนุพันธ์⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    7.1

    Modeling Situations with Differential Equations · ⁨การสร้างแบบจำลองสถานการณ์ด้วยสมการเชิงอนุพันธ์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

    Learning Objective FUN-7.A: Interpret verbal statements of problems as differential equations involving a derivative expression.

    • FUN-7.A.1 Differential equations relate a function of an independent variable and the function's derivatives.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.A: ตีความข้อความปัญหาเป็นสมการเชิงอนุพันธ์ที่มีพจน์อนุพันธ์

    • FUN-7.A.1 สมการเชิงอนุพันธ์เชื่อมโยงฟังก์ชันของตัวแปรอิสระและการอนุพันธ์ของฟังก์ชันนั้นเข้าด้วยกัน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A differential equation 微分方程 relates a function to its derivatives. Many real situations are described by a rate: "the population grows at a rate proportional to its size" becomes $\dfrac{dP}{dt}=kP$. Setting up the equation from a verbal description – identifying what changes and what it is proportional to – is the first skill.

    ไทย

    สมการเชิงอนุพันธ์ เชื่อมโยงฟังก์ชันเข้ากับ อนุพันธ์ ของมัน สถานการณ์จริงจำนวนมากอธิบายด้วยอัตรา: "ประชากรเพิ่มขึ้นในอัตราแปรผันตรงกับขนาด" เขียนเป็น $\dfrac{dP}{dt}=kP$. การตั้งสมการจากคำบรรยาย – การระบุสิ่งที่เปลี่ยนแปลงและแปรผันตรงกับอะไร – คือทักษะแรก

    7.2

    Verifying Solutions for Differential Equations · ⁨การตรวจสอบคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

    Learning Objective FUN-7.B: Verify solutions to differential equations.

    • FUN-7.B.1 Derivatives can be used to verify that a function is a solution to a given differential equation.
    • FUN-7.B.2 There may be infinitely many general solutions to a differential equation.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.B: ตรวจสอบคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์

    • FUN-7.B.1 สามารถใช้การอนุพันธ์เพื่อตรวจสอบว่าฟังก์ชันใดเป็นคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์ที่กำหนดให้
    • FUN-7.B.2 อาจมีคำตอบทั่วไปของสมการเชิงอนุพันธ์เป็นจำนวนนับไม่ถ้วน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A solution is a function that satisfies the equation. To verify a proposed solution, differentiate it and substitute into the equation, checking that both sides agree. A general solution contains a constant $C$; a particular solution fixes $C$ from a condition.

    ไทย

    คำตอบ คือฟังก์ชันที่สอดคล้องกับสมการ. เพื่อ ตรวจสอบ คำตอบที่เสนอให้หาอนุพันธ์แล้วแทนลงในสมการ โดยตรวจสอบว่าทั้งสองข้างเท่ากัน คำตอบทั่วไป มีค่าคงที่ $C$; คำตอบเฉพาะ $C$ จากเงื่อนไข

    7.3

    Sketching Slope Fields · ⁨การวาดสนามความชัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

    Learning Objective FUN-7.C: Estimate solutions to differential equations.

    • FUN-7.C.1 A slope field is a graphical representation of a differential equation on a finite set of points in the plane.
    • FUN-7.C.2 Slope fields provide information about the behavior of solutions to first-order differential equations.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.C: ประมาณคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์

    • FUN-7.C.1 สนามความชันคือภาพกราฟิกของสมการเชิงอนุพันธ์บนเซตจุดจำกัดในระนาบ
    • FUN-7.C.2 สนามความชันให้ข้อมูลเกี่ยวกับพฤติกรรมของคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์อันดับหนึ่ง

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Slope fields & solution curves

    A slope field 斜率场 draws a short line segment at many points, each with the slope $\dfrac{dy}{dx}$ the equation gives there. It pictures the family of solution curves without solving. To sketch one, evaluate the right-hand side at each grid point and draw a segment of that slope.

    ไทย
    สนามความชันและเส้นคำตอบ

    สนามความชัน วาดเส้นท่อนสั้นๆ ที่จุดต่างๆ หลายจุด แต่ละจุดมีความชัน $\dfrac{dy}{dx}$ ตามที่สมการกำหนดที่จุดนั้น มันแสดงภาพครอบครัวของเส้นโค้งคำตอบโดยไม่ต้องแก้สมการ. ในการวาด ให้แทนค่าด้านขวาของสมการ在每个网格点 แล้ววาดเส้นท่อนด้วยความชันนั้น

    สนามความชันแสดงความชันทุกจุด; เส้นโซลูชันตามทางมัน
    สนามความชันแสดงความชันทุกจุด; เส้นโซลูชันตามทางมัน
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Read a differential equation as a slope field · ⁨อ่านสมการเชิงอนุพันธ์เป็นสนามความชัน⁩

    A slope field draws the slope $dy/dx$ at each point. A solution curve threads through, always tangent to the little segments — you can sketch it by following the flow. · ⁨สนามความชันวาดความชัน $dy/dx$ ที่แต่ละจุด เส้นโซลูชันทะลุผ่าน เสมอสัมผัสกับส่วนย่อยเล็ก ๆ — คุณสามารถวาดโดยติดตามการไหล⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    differential equation/ˌdɪfəˈrenʃl ɪˈkweɪʒn/ สมการเชิงอนุพันธ์
    slope field/sləʊp fiːld/ สนามความชัน
    Euler's method/ˈɔɪləz ˈmeθəd/ วิธีของออยเลอร์
    separable/ˈsepərəbl/ แยกตัวแปรได้
    initial condition/ɪˈnɪʃl kənˈdɪʃn/ เงื่อนไขเริ่มต้น
    exponential growth or decay/ˌekspəˈnenʃl ɡrəʊθ ɔː dɪˈkeɪ/ การเติบโตหรือการสลายตัวแบบเอกซ์โพเนนเชียล
    logistic model/ləˈdʒɪstɪk ˈmɒdl/ โมเดลโลจิสติก
    carrying capacity/ˈkæriɪŋ kəˈpæsɪti/ ความจุการรองรับ
    7.4

    Reasoning Using Slope Fields · ⁨การให้เหตุผลโดยใช้สนามความชัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

    Learning Objective FUN-7.C: Estimate solutions to differential equations.

    • FUN-7.C.3 Solutions to differential equations are functions or families of functions.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.C: ประมาณคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์

    • FUN-7.C.3 คำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์เป็นฟังก์ชันหรือกลุ่มของฟังก์ชัน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A solution curve follows the segments like a boat following a current. From a slope field you can sketch the particular solution through a given point, describe long-run behavior, and locate where solutions level off (slopes near zero) – reasoning about solutions purely from the picture.

    ไทย

    เส้นโค้งคำตอบ ติดตามเส้นท่อน เหมือนเรือที่ลอยตามกระแสน้ำ. จากสนามความชัน คุณสามารถวาดคำตอบเฉพาะผ่านจุดที่กำหนด, อธิบายพฤติกรรมระยะยาว, และระบุตำแหน่งที่คำตอบราบเรียบ (ความชันใกล้ศูนย์) – การวิเคราะห์คำตอบจากภาพเพียงอย่างเดียว

    7.5

    Approximating Solutions Using Euler's Method · ⁨การประมาณคำตอบโดยใช้วิธีออยเลอร์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

    Learning Objective FUN-7.C: Estimate solutions to differential equations.

    • FUN-7.C.4 Euler's method provides a procedure for approximating a solution to a differential equation or a point on a solution curve. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.C: ประมาณคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์

    • FUN-7.C.4 วิธีของออยเลอร์ให้ขั้นตอนการประมาณคำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์หรือจุดบนเส้นโค้งคำตอบ BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Euler's method

    Euler's method 欧拉方法 approximates a solution numerically by stepping along the slope field. Starting from a known point, take a small step $\Delta x$ and update:

    $$y_{\text{new}}=y_{\text{old}}+\frac{dy}{dx}\cdot\Delta x.$$
    Repeat for each step. Smaller steps give a better approximation. (This is a BC-only technique.)

    Exam skill: be able to carry out two or three Euler steps by hand from a table, and know that Euler's method under- or over-estimates depending on the solution's concavity.

    Worked example. Approximate $y(1)$ for $\dfrac{dy}{dx}=x+y$, $y(0)=1$, with step $\Delta x=0.5$. Step 1: slope at $(0,1)$ is $0+1=1$, so $y(0.5)\approx 1+1(0.5)=1.5$. Step 2: slope at $(0.5,1.5)$ is $0.5+1.5=2$, so $y(1)\approx 1.5+2(0.5)=2.5$.

    ไทย
    วิธีออยเลอร์

    วิธีออยเลอร์ ประมาณคำตอบเชิงตัวเลขโดยการก้าวไปตามสนามความชัน เริ่มจากจุดที่ทราบก่อน ให้ก้าวเล็ก $\Delta x$ และอัปเดต:

    $$y_{\text{new}}=y_{\text{old}}+\frac{dy}{dx}\cdot\Delta x.$$
    ทำซ้ำสำหรับแต่ละขั้น. ก้าวที่เล็กลงจะให้ค่าประมาณที่ดีขึ้น. (นี่เป็นเทคนิคที่ใช้เฉพาะใน BC เท่านั้น)

    ทักษะข้อสอบ: ต้อง能做两三个欧拉步骤从表格中, และรู้ว่าวิธีออยเลอร์ ประเมินต่ำหรือสูงเกินไป ขึ้นอยู่กับความเว้าของคำตอบ

    ตัวอย่างที่หาคำตอบแล้ว. ประมาณค่า $y(1)$ สำหรับ $\dfrac{dy}{dx}=x+y$, $y(0)=1$, ด้วยขั้นบันได $\Delta x=0.5$. ขั้นบันไดที่ 1: ความชันที่ $(0,1)$ คือ $0+1=1$, ดังนั้น $y(0.5)\approx 1+1(0.5)=1.5$. ขั้นบันไดที่ 2: ความชันที่ $(0.5,1.5)$ คือ $0.5+1.5=2$, ดังนั้น $y(1)\approx 1.5+2(0.5)=2.5$.

    7.6

    Finding General Solutions Using Separation of Variables · ⁨การหาคำตอบทั่วไปด้วยการแยกตัวแปร⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

    Learning Objective FUN-7.D: Determine general solutions to differential equations.

    • FUN-7.D.1 Some differential equations can be solved by separation of variables.
    • FUN-7.D.2 Antidifferentiation can be used to find general solutions to differential equations.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.D: หาคำตอบทั่วไปของสมการเชิงอนุพันธ์

    • FUN-7.D.1 สมการเชิงอนุพันธ์บางชนิดสามารถแก้ได้โดยการแยกตัวแปร
    • FUN-7.D.2 การหาฟังก์ชันหาอนุพันธ์สามารถใช้หาคำตอบทั่วไปของสมการเชิงอนุพันธ์ได้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A separable 可分离 differential equation can be written with all the $y$'s on one side and all the $x$'s on the other, then integrated:

    $$\frac{dy}{dx}=g(x)h(y)\ \Rightarrow\ \int\frac{dy}{h(y)}=\int g(x)\,dx.$$
    This produces the general solution (with a $+C$), the main analytic method for solving differential equations in this course.

    Worked example. Solve $\dfrac{dy}{dx}=xy$ with $y(0)=2$. Separating, $\int\frac{dy}{y}=\int x\,dx$ gives $\ln|y|=\frac{x^2}{2}+C$, so $y=Ae^{x^2/2}$. The condition $y(0)=2$ gives $A=2$, so $y=2e^{x^2/2}$.

    ไทย
    E. coli ภายใต้กล้องจุลทรรศน์: สมการเชิงอนุพันธ์จำลองการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล
    E. coli ภายใต้กล้องจุลทรรศน์: สมการเชิงอนุพันธ์จำลองการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล

    สมการเชิงอนุพันธ์แบบแยกตัวแปรได้ สามารถเขียนให้ตัวแปร $y$ อยู่ด้านหนึ่งและตัวแปร $x$ อยู่อีกด้านหนึ่ง แล้วอินทิเกรต:

    $$\frac{dy}{dx}=g(x)h(y)\ \Rightarrow\ \int\frac{dy}{h(y)}=\int g(x)\,dx.$$
    สิ่งนี้จะสร้างคำตอบทั่วไป (พร้อมค่าคงที่ $+C$) ซึ่งเป็นวิธีการวิเคราะห์หลักในการแก้สมการเชิงอนุพันธ์ในรายวิชานี้

    ตัวอย่างแสดงวิธีทำ. แก้ $\dfrac{dy}{dx}=xy$ ด้วย $y(0)=2$. แยกตัวแปร, $\int\frac{dy}{y}=\int x\,dx$ ได้ $\ln|y|=\frac{x^2}{2}+C$, ดังนั้น $y=Ae^{x^2/2}$. เงื่อนไข $y(0)=2$ ได้ $A=2$, ดังนั้น $y=2e^{x^2/2}$.

    7.7

    Finding Particular Solutions Using Initial Conditions · ⁨การหาคำตอบเฉพาะโดยใช้เงื่อนไขเริ่มต้น⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

    Learning Objective FUN-7.E: Determine particular solutions to differential equations.

    • FUN-7.E.1 A general solution may describe infinitely many solutions to a differential equation. There is only one particular solution passing through a given point.
    • FUN-7.E.2 The function $F$ defined by $F(x) = y_0 + \int_a^x f(t)\,dt$ is a particular solution to the differential equation $\dfrac{dy}{dx} = f(x)$, satisfying $F(a) = y_0$.
    • FUN-7.E.3 Solutions to differential equations may be subject to domain restrictions.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.E: หาคำตอบเฉพาะของสมการเชิงอนุพันธ์

    • FUN-7.E.1 คำตอบทั่วไปอาจอธิบายคำตอบนับไม่ถ้วนของสมการเชิงอนุพันธ์ มีเพียงคำตอบเฉพาะเดียวที่ผ่านจุดที่กำหนดเท่านั้น
    • FUN-7.E.2 ฟังก์ชัน $F$ ที่นิยามโดย $F(x) = y_0 + \int_a^x f(t)\,dt$ เป็นคำตอบเฉพาะของสมการเชิงอนุพันธ์ $\dfrac{dy}{dx} = f(x)$ โดยสอดคล้องกับ $F(a) = y_0$
    • FUN-7.E.3 คำตอบของสมการเชิงอนุพันธ์อาจถูกจำกัดโดยโดเมน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    An initial condition 初始条件 (a known point, e.g. $y(0)=5$) pins down the constant $C$. Solve for the general solution, substitute the condition to find $C$, then write the particular solution. Watch the domain – a particular solution is valid only on the interval containing the initial point.

    ไทย

    เงื่อนไขเริ่มต้น (จุดที่ทราบ เช่น $y(0)=5$) จะกำหนดค่าคงที่ $C$. แก้หาคำตอบทั่วไป แทนเงื่อนไขเพื่อหาค่า $C$, จากนั้นเขียนคำตอบเฉพาะ. ระวังโดเมน – คำตอบเฉพาะใช้ได้เฉพาะในช่วงที่มีจุดเริ่มต้น

    ค่าคงที่สร้างครอบครัวของเส้นโค้ง; เงื่อนไขเริ่มต้นเลือกเส้นโค้งหนึ่ง
    ค่าคงที่สร้างครอบครัวของเส้นโค้ง; เงื่อนไขเริ่มต้นเลือกเส้นโค้งหนึ่ง
    7.8

    Exponential Models with Differential Equations · ⁨โมเดลเอ็กซ์โพเนนเชียลด้วยสมการเชิงอนุพันธ์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

    Learning Objective FUN-7.F: Interpret the meaning of a differential equation and its variables in context.

    • FUN-7.F.1 Specific applications of finding general and particular solutions to differential equations include motion along a line and exponential growth and decay.
    • FUN-7.F.2 The model for exponential growth and decay that arises from the statement "The rate of change of a quantity is proportional to the size of the quantity" is $\dfrac{dy}{dt} = ky$.

    Learning Objective FUN-7.G: Determine general and particular solutions for problems involving differential equations in context.

    • FUN-7.G.1 The exponential growth and decay model, $\dfrac{dy}{dt} = ky$, with initial condition $y = y_0$ when $t = 0$, has solutions of the form $y = y_0 e^{kt}$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.F: ตีความความหมายของสมการเชิงอนุพันธ์และตัวแปรในบริบท

    • FUN-7.F.1 การประยุกต์ใช้การหาคำตอบทั่วไปและคำตอบเฉพาะของสมการเชิงอนุพันธ์รวมถึงการเคลื่อนที่ตามเส้นตรงและการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลและการสลายตัว
    • FUN-7.F.2 แบบจำลองการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลและการสลายตัวที่เกิดขึ้นจากข้อความ "อัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณมีความสัมพันธ์โดยตรงกับขนาดของปริมาณ" คือ $\dfrac{dy}{dt} = ky$

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.G: หาคำตอบทั่วไปและคำตอบเฉพาะสำหรับปัญหาที่เกี่ยวข้องกับสมการเชิงอนุพันธ์ในบริบท

    • FUN-7.G.1 แบบจำลองการเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลและการสลายตัว $\dfrac{dy}{dt} = ky$ โดยมีเงื่อนไขเริ่มต้น $y = y_0$ เมื่อ $t = 0$, มีคำตอบอยู่ในรูป $y = y_0 e^{kt}$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Exponential vs logistic growth

    The equation $\dfrac{dy}{dt}=ky$ says the rate of change is proportional to the amount – giving exponential growth or decay 指数增长. Separating variables yields

    $$y=y_0 e^{kt},$$
    with $k>0$ for growth and $k<0$ for decay. This models unrestricted population growth, radioactive decay, and continuously compounded interest.

    ไทย
    การเจริญเติบโตแบบเอ็กซ์โพเนนเชียลเทียบกับโลจิสติกส์

    สมการ $\dfrac{dy}{dt}=ky$ บอกว่าอัตราการเปลี่ยนแปลง แปรผันตรงกับ ปริมาณ – ซึ่งให้ การเติบโตหรือลดลงแบบเอ็กซ์โพเนนเชียล. การแยกตัวแปรจะได้

    $$y=y_0 e^{kt},$$
    โดยมี $k>0$ สำหรับการเติบโตและ $k<0$ สำหรับการลดลง. สิ่งนี้จำลองการเติบโตของประชากรที่ไม่มีการจำกัด, การสลายตัวของสารกัมมันตรังสี, และดอกเบี้ยทบต้น

    ถ้วยกาแฟที่กำลังเย็นลง: กฎการทำความเย็นของนิวตันเป็นโมเดลสมการเชิงอนุพันธ์คลาสสิก
    ถ้วยกาแฟที่กำลังเย็นลง: กฎการทำความเย็นของนิวตันเป็นโมเดลสมการเชิงอนุพันธ์คลาสสิก
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    An exponential growth/decay model · ⁨โมเดลการเติบโต/การสลายตัวแบบเอกซ์โพเนนเชียล⁩

    y = a·e^(bx) + c

    The equation $dy/dt=ky$ has exponential solutions: quantity changes at a rate proportional to itself, giving unbounded growth ($k>0$) or decay to zero ($k<0$). · ⁨สมการ $dy/dt=ky$ มี เอกซ์โพเนนเชียล โซลูชัน: ปริมาณเปลี่ยนแปลงด้วยอัตราที่เป็นสัดส่วนกับตัวเอง ให้การเติบโตที่ไม่จำกัด ($k>0$) หรือการสลายตัวสู่ศูนย์ ($k<0$)⁩

    7.9

    Logistic Models with Differential Equations · ⁨โมเดลโลจิสติกส์ด้วยสมการเชิงอนุพันธ์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-7): Solving differential equations allows us to determine functions and develop models.

    Learning Objective FUN-7.H: Interpret the meaning of the logistic growth model in context. BC ONLY

    • FUN-7.H.1 The model for logistic growth that arises from the statement "The rate of change of a quantity is jointly proportional to the size of the quantity and the difference between the quantity and the carrying capacity" is $\dfrac{dy}{dt} = ky(a - y)$. BC ONLY
    • FUN-7.H.2 The logistic differential equation and initial conditions can be interpreted without solving the differential equation. BC ONLY
    • FUN-7.H.3 The limiting value (carrying capacity) of a logistic differential equation as the independent variable approaches infinity can be determined using the logistic growth model and initial conditions. BC ONLY
    • FUN-7.H.4 The value of the dependent variable in a logistic differential equation at the point when it is changing fastest can be determined using the logistic growth model and initial conditions. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-7): การแก้สมการเชิงอนุพันธ์ช่วยให้เราสามารถหาค่าฟังก์ชันและพัฒนาแบบจำลองได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-7.H: ตีความความหมายของโมเดลการเติบโตแบบลอจิสติกในบริบทที่กำหนด BC ONLY

    • FUN-7.H.1 โมเดลสำหรับการเติบโตแบบลอจิสติกที่เกิดขึ้นจากข้อความ "อัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณหนึ่งแปรผันร่วมกับขนาดของปริมาณนั้นและความแตกต่างระหว่างปริมาณนั้นกับความจุรองรับ" คือ $\dfrac{dy}{dt} = ky(a - y)$ BC ONLY
    • FUN-7.H.2 สมการเชิงอนุพันธ์ลอจิสติกและเงื่อนไขเริ่มต้นสามารถตีความได้โดยไม่ต้องแก้สมการเชิงอนุพันธ์ BC ONLY
    • FUN-7.H.3 ค่าลิมิต (ความจุรองรับ) ของสมการเชิงอนุพันธ์ลอจิสติกเมื่อตัวแปรอิสระเข้าใกล้ค่าอนันต์ สามารถหาได้โดยใช้โมเดลการเติบโตแบบลอจิสติกและเงื่อนไขเริ่มต้น BC ONLY
    • FUN-7.H.4 ค่าของตัวแปรตามในสมการเชิงอนุพันธ์ลอจิสติก ณ จุดที่เปลี่ยนเร็วที่สุด สามารถหาได้โดยใช้โมเดลการเติบโตแบบลอจิสติกและเงื่อนไขเริ่มต้น BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Real growth is limited by resources, so the logistic model 逻辑斯蒂模型 adds a carrying capacity 环境容纳量 $L$:

    $$\frac{dP}{dt}=kP\!\left(1-\frac{P}{L}\right).$$
    Growth is nearly exponential when $P$ is small, slows as $P$ approaches $L$, and stops at $P=L$. Key BC facts: the population levels off at $L$ ($\lim_{t\to\infty}P=L$), and it grows fastest when $P=\tfrac{L}{2}$ (the inflection point of the S-shaped curve). You are expected to read $L$ and the fastest-growth value directly from the equation.

    Worked example. For $\dfrac{dP}{dt}=0.05\,P\!\left(1-\dfrac{P}{2000}\right)$, the carrying capacity is $L=2000$ (the population levels off there), and growth is fastest when $P=\dfrac{L}{2}=1000$ – both read straight off the equation, no solving needed.

    ไทย

    การเติบโตจริงถูกจำกัดด้วยทรัพยากร ดังนั้น โมเดลโลจิสติกส์ จึงเพิ่ม ความสามารถรองรับ $L$:

    $$\frac{dP}{dt}=kP\!\left(1-\frac{P}{L}\right).$$
    การเติบโตจะเป็นเกือบเอ็กซ์โพเนนเชียลเมื่อ $P$ มีค่าน้อย, ช้าลงเมื่อ $P$ เข้าใกล้ $L$, และหยุดที่ $P=L$. ข้อเท็จจริงสำคัญจาก BC: จำนวนประชากร คงที่ที่ $L$ ($\lim_{t\to\infty}P=L$), และเติบโต เร็วที่สุดเมื่อ $P=\tfrac{L}{2}$ (จุดเปลี่ยนเว้าของกราฟรูปตัว S) คุณควรอ่านค่า $L$ และค่าการเติบโต fastest โดยตรงจากสมการ

    ตัวอย่างที่หาคำตอบแล้ว. สำหรับ $\dfrac{dP}{dt}=0.05\,P\!\left(1-\dfrac{P}{2000}\right)$, ความจุรองรับคือ $L=2000$ (จำนวนประชากรคงที่ที่นั่น), และการเติบโตเร็วที่สุดเมื่อ $P=\dfrac{L}{2}=1000$ – อ่านได้โดยตรงจากสมการ ไม่ต้องแก้สมการ

    โมเดลโลจิสติกเติบโตเร็วที่สุดที่ P=L/2 และคงที่ที่ความจุรองรับ L
    โมเดลโลจิสติกเติบโตเร็วที่สุดที่ P=L/2 และคงที่ที่ความจุรองรับ L
    7.9

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Solve a separable equation by getting all $y$ on one side and all $x$ on the other, then integrating both sides (add $+C$ once).
    • Use the initial condition to find $C$ (a particular solution).
    • Sketch or read a slope field: the little segments show $\tfrac{dy}{dx}$ at each point, and a solution curve follows them.
    • Recognise exponential models $\tfrac{dy}{dt}=ky\Rightarrow y=Ce^{kt}$ (growth/decay).
    • A differential equation gives the slope — you must integrate to recover the function.
    ไทย
    • แก้สมการที่ แยกตัวแปรได้ โดยย้ายทุก $y$ ไปด้านหนึ่ง และทุก $x$ ไปอีกด้าน แล้วอินทิเกรตทั้งสองข้าง (เพิ่ม $+C$ ครั้งเดียว)
    • ใช้เงื่อนไขเริ่มต้นเพื่อหา $C$ (คำตอบเฉพาะ)
    • วาดหรืออ่าน สนามความชัน: เส้นท่อน้อยๆ แสดง $\tfrac{dy}{dx}$ ที่แต่ละจุด และเส้นคำตอบจะลากตามทิศทางเหล่านั้น
    • จำแนก โมเดลเอ็กซ์โพเนนเชียล $\tfrac{dy}{dt}=ky\Rightarrow y=Ce^{kt}$ (การเติบโต/การสลายตัว)
    • สมการเชิงอนุพันธ์ให้ความชัน – คุณต้องอินทิเกรตเพื่อคืนฟังก์ชันกลับ
  • 8

    Applications of Integration · ⁨การใช้งานของอินทิเกรชัน⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    8.1

    Finding the Average Value of a Function on an Interval · ⁨การหาค่าเฉลี่ยของฟังก์ชันในช่วง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-4): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change over an interval.

    Learning Objective CHA-4.B: Determine the average value of a function using definite integrals.

    • CHA-4.B.1 The average value of a continuous function $f$ over an interval $[a, b]$ is $\dfrac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-4): อินทิกรัลจำกัดเขตช่วยให้เราสามารถแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-4.B: หาค่าเฉลี่ยของฟังก์ชันโดยใช้อินทิกรัลจำกัด

    • CHA-4.B.1 ค่าเฉลี่ยของฟังก์ชัน $f$ ที่ต่อเนื่องบนช่วง $[a, b]$ คือ $\dfrac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The average value 平均值 of $f$ over $[a,b]$ is the integral divided by the width:

    $$f_{\text{avg}}=\frac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx.$$
    It is the constant height a rectangle would need to have the same area as the region under $f$. Do not confuse this with the average rate of change (which uses the derivative).

    Worked example. The average value of $f(x)=x^2$ on $[0,3]$ is $\dfrac{1}{3}\displaystyle\int_0^3 x^2\,dx=\dfrac13\left[\dfrac{x^3}{3}\right]_0^3=\dfrac13(9)=3$.

    ไทย

    ค่าเฉลี่ย ของ $f$ บน $[a,b]$ คืออินทิกรัลหารด้วยความกว้าง:

    $$f_{\text{avg}}=\frac{1}{b-a}\int_a^b f(x)\,dx.$$
    มันคือส่วนสูงคงที่ที่สี่เหลี่ยมผืนผ้าต้องมีเพื่อให้มีพื้นที่เท่ากันกับพื้นที่ใต้ $f$. อย่าสับสนกับอัตราเปลี่ยนแปลงเฉลี่ย (rate of change) ซึ่งใช้ดิฟเฟอเรนเชียล

    ตัวอย่างที่หาคำตอบแล้ว. ค่าเฉลี่ยของ $f(x)=x^2$ บน $[0,3]$ คือ $\dfrac{1}{3}\displaystyle\int_0^3 x^2\,dx=\dfrac13\left[\dfrac{x^3}{3}\right]_0^3=\dfrac13(9)=3$.

    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The average value of a function · ⁨ค่าเฉลี่ยของฟังก์ชัน⁩

    y = ax³ + bx² + cx + d

    The average value of $f$ on $[a,b]$ is its integral divided by the width — the constant height whose rectangle has the same area as under the curve. · ⁨ค่าเฉลี่ยของ $f$ บน $[a,b]$ คืออินทิกรัลหารด้วยความกว้าง — ส่วนสูงคงที่ซึ่งสี่เหลี่ยมผืนผ้ามีพื้นที่เท่ากันใต้เส้นโค้ง⁩

    8.2

    Connecting Position, Velocity, and Acceleration Using Integrals · ⁨เชื่อมโยงตำแหน่ง ความเร็ว และความเร่งโดยใช้อินทิกรัล⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-4): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change over an interval.

    Learning Objective CHA-4.C: Determine values for positions and rates of change using definite integrals in problems involving rectilinear motion.

    • CHA-4.C.1 For a particle in rectilinear motion over an interval of time, the definite integral of velocity represents the particle's displacement over the interval of time, and the definite integral of speed represents the particle's total distance traveled over the interval of time.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-4): อินทิกรัลจำกัดเขตช่วยให้เราสามารถแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในช่วงหนึ่งได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ CHA-4.C: หาค่าตำแหน่งและอัตราการเปลี่ยนแปลงโดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขตในปัญหาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่แบบเส้นตรง

    • CHA-4.C.1 สำหรับอนุภาคที่เคลื่อนที่แบบเส้นตรงในช่วงเวลาหนึ่ง อินทิกรัลจำกัดเขตของความเร็วแสดงถึงการกระจัดของอนุภาคในช่วงเวลานั้น และอินทิกรัลจำกัดเขตของความเร็วแสดงถึงระยะทางรวมที่อนุภาคเดินทางได้ในช่วงเวลานั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    For straight-line motion, integration reverses differentiation:

    $$v(t)=\int a(t)\,dt,\qquad s(t)=\int v(t)\,dt.$$
    Two key distinctions: displacement 位移 is $\int_a^b v\,dt$ (net change in position), while total distance 总路程 is $\int_a^b |v|\,dt$ (splitting where $v$ changes sign). Speed is $|v|$.

    ไทย

    สำหรับการเคลื่อนที่แบบเส้นตรง อินทิกรัลเป็นการย้อนกลับของการดิฟ:

    $$v(t)=\int a(t)\,dt,\qquad s(t)=\int v(t)\,dt.$$
    ข้อแตกต่างสำคัญสองประการ: การกระจัด คือ $\int_a^b v\,dt$ (การเปลี่ยนแปลงสุทธิของตำแหน่ง), ในขณะที่ ระยะทางทั้งหมด คือ $\int_a^b |v|\,dt$ (แบ่งส่วนเมื่อ $v$ เปลี่ยนเครื่องหมาย) ความเร็วคือ $|v|$.

    8.3

    Using Accumulation Functions and Definite Integrals in Applied Contexts · ⁨การใช้ฟังก์ชันสะสมและอินทิกรัลจำกัดเขตในบริบทการใช้งานจริง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-4): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change over an interval.

    Learning Objective CHA-4.D: Interpret the meaning of a definite integral in accumulation problems.

    • CHA-4.D.1 A function defined as an integral represents an accumulation of a rate of change.
    • CHA-4.D.2 The definite integral of the rate of change of a quantity over an interval gives the net change of that quantity over that interval.

    Learning Objective CHA-4.E: Determine net change using definite integrals in applied contexts.

    • CHA-4.E.1 The definite integral can be used to express information about accumulation and net change in many applied contexts.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-4): อินทิกรัลจำกัดเขตช่วยให้เราสามารถแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในช่วงหนึ่งได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ CHA-4.D: ตีความความหมายของอินทิกรัลจำกัดเขตในปัญหาการสะสม

    • CHA-4.D.1 ฟังก์ชันที่กำหนดโดยอินทิกรัลแสดงถึงการสะสมของอัตราการเปลี่ยนแปลง
    • CHA-4.D.2 อินทิกรัลจำกัดเขตของอัตราการเปลี่ยนแปลงของปริมาณใดปริมาณหนึ่งในช่วงเวลาหนึ่ง จะให้ผลคือความเปลี่ยนแปลงสุทธิของปริมาณนั้นในช่วงเวลาดังกล่าว

    จุดประสงค์การเรียนรู้ CHA-4.E: หาความเปลี่ยนแปลงสุทธิโดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขตในบริบทเชิงประยุกต์

    • CHA-4.E.1 อินทิกรัลจำกัดเขตสามารถใช้ในการแสดงความสัมพันธ์เกี่ยวกับการสะสมและความเปลี่ยนแปลงสุทธิในหลายบริบทเชิงประยุกต์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    When a rate is given (flow rate, sales per day), the definite integral gives the accumulated total, and $\int_a^b R(t)\,dt$ carries the units of $R$ times time. A common setup: initial amount $+\int(\text{rate in}-\text{rate out})\,dt$ gives the amount at a later time. Always interpret the answer in context, with units.

    ไทย

    เมื่อให้ค่าอัตราการไหล (อัตราการไหล, ยอดขายต่อวัน) อินทิกรัลจำกัดเขตจะให้ ผลรวมสะสม, และ $\int_a^b R(t)\,dt$ จะพกพา หน่วย ของ $R$ คูณเวลา การตั้งค่าทั่วไป: ปริมาณเริ่มต้น $+\int(\text{rate in}-\text{rate out})\,dt$ ให้ปริมาณ ณ เวลาต่อมาเสมอ ตีความคำตอบ ตามบริบท พร้อมหน่วย

    8.4

    Finding the Area Between Curves Expressed as Functions of x · ⁨การหาพื้นที่ระหว่างโค้งที่แสดงเป็นฟังก์ชันของ x⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.A: Calculate areas in the plane using the definite integral.

    • CHA-5.A.1 Areas of regions in the plane can be calculated with definite integrals.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.A: คำนวณพื้นที่บนระนาบโดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขต

    • CHA-5.A.1 พื้นที่ของภูมิภาคบนระนาบสามารถคำนวณได้ด้วยอินทิกรัลจำกัดเขต

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The area between $y=f(x)$ (top) and $y=g(x)$ (bottom) from $a$ to $b$ is

    $$\int_a^b\big(f(x)-g(x)\big)\,dx.$$
    Find the intersection points for the limits, and always subtract top minus bottom.

    Worked example. Between $y=x$ and $y=x^2$ (crossing at $x=0,1$, with $y=x$ on top), the area is $\displaystyle\int_0^1 (x-x^2)\,dx=\left[\dfrac{x^2}{2}-\dfrac{x^3}{3}\right]_0^1=\dfrac16$.

    ไทย
    ช่างปั้นเครื่องเคลือบกำลังขึ้นรูปภาชนะ: ปริมาตรจากการหมุนหมุนพื้นที่ระนาบรอบแกน
    การปั้นเครื่องเคลือบ: ปริมาตรจากการหมุน (Volumes of revolution) หมุนพื้นที่ระนาบรอบแกน

    พื้นที่ระหว่าง $y=f(x)$ (ด้านบน) และ $y=g(x)$ (ด้านล่าง) จาก $a$ ถึง $b$ คือ

    $$\int_a^b\big(f(x)-g(x)\big)\,dx.$$
    หาจุดตัดเพื่อใช้เป็นขอบเขต แล้วนำ บน ลบ ล่าง เสมอ

    พื้นที่ระหว่างเส้นโค้งคืออินทิกรัลของด้านบนลบด้านล่าง
    พื้นที่ระหว่างเส้นโค้งสองเส้นคืออินทิกรัลของ บน ลบ ล่าง

    ตัวอย่างวิธีทำ. ระหว่าง $y=x$ ถึง $y=x^2$ (ตัดกันที่ $x=0,1$, โดยมี $y=x$ อยู่ด้านบน), พื้นที่คือ $\displaystyle\int_0^1 (x-x^2)\,dx=\left[\dfrac{x^2}{2}-\dfrac{x^3}{3}\right]_0^1=\dfrac16$.

    8.5

    Finding the Area Between Curves Expressed as Functions of y · ⁨การหาพื้นที่ระหว่างเส้นโค้งที่แสดงเป็นฟังก์ชันของ y⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.A: Calculate areas in the plane using the definite integral.

    • CHA-5.A.2 Areas of regions in the plane can be calculated using functions of either $x$ or $y$.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.A: คำนวณพื้นที่บนระนาบโดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขต

    • CHA-5.A.2 พื้นที่ของภูมิภาคในระนาบสามารถคำนวณได้โดยใช้ฟังก์ชันของตัวแปร EITHER $x$ หรือ $y$

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    When curves are easier to describe as $x=f(y)$, integrate with respect to $y$ instead, using right minus left:

    $$\int_c^d\big(f_{\text{right}}(y)-g_{\text{left}}(y)\big)\,dy.$$
    Choosing to integrate in $y$ can avoid splitting the region into several pieces.

    ไทย

    เมื่อเส้นโค้งอธิบายได้ง่ายกว่าในรูป $x=f(y)$ ให้ใช้การอินทิเกรตเทียบกับ $y$ แทน โดยใช้ ขวา ลบ ซ้าย:

    $$\int_c^d\big(f_{\text{right}}(y)-g_{\text{left}}(y)\big)\,dy.$$
    การเลือกอินทิเกรตใน $y$ อาจช่วยหลีกเลี่ยงการแบ่งพื้นที่ออกเป็นหลายส่วนได้

    8.6

    Finding the Area Between Curves That Intersect More Than Twice · ⁨การหาพื้นที่ระหว่างเส้นโค้งที่ตัดกันมากกว่าสองครั้ง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.A: Calculate areas in the plane using the definite integral.

    • CHA-5.A.3 Areas of certain regions in the plane may be calculated using a sum of two or more definite integrals or by evaluating a definite integral of the absolute value of the difference of two functions.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.A: คำนวณพื้นที่บนระนาบโดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขต

    • CHA-5.A.3 พื้นที่ของบางภูมิภาคบนระนาบอาจคำนวณได้จากการบวกอินทิกรัลจำกัดเขตสองหรือมากกว่า หรือโดยการหาค่าของอินทิกรัลจำกัดเขตของค่าสัมบูรณ์ของผลต่างระหว่างฟังก์ชันสองฟังก์ชัน

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    If two curves cross several times, the top and bottom switch. Split the region at each intersection and integrate each piece with the correct top-minus-bottom (or use $\int|f-g|$), then add the pieces.

    ไทย

    หากเส้นโค้งสองเส้นตัดกันหลายครั้ง ตำแหน่ง บนและล่างจะสลับ ให้แบ่งพื้นที่ตามจุดตัดทุกจุด แล้วอินทิเกรตแต่ละส่วนโดยใช้นิยามบน-ลบ-ล่างที่ถูกต้อง (หรือใช้ $\int|f-g|$) จากนั้นรวมผลลัพธ์ของแต่ละส่วนเข้าด้วยกัน

    8.7

    Volumes with Cross Sections: Squares and Rectangles · ⁨ปริมาตรด้วยหน้าตัด: สี่เหลี่ยมจัตุรัสและสี่เหลี่ยมผืนผ้า⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.B: Calculate volumes of solids with known cross sections using definite integrals.

    • CHA-5.B.1 Volumes of solids with square and rectangular cross sections can be found using definite integrals and the area formulas for these shapes.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.B: คำนวณปริมาตรของวัตถุแข็งทอนที่มีหน้าตัดที่ทราบแล้วโดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขต

    • CHA-5.B.1 ปริมาตรของวัตถุแข็งทอนที่มีหน้าตัดเป็นสี่เหลี่ยมและสี่เหลี่ยมผืนผ้าสามารถหาได้โดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขตและสูตรพื้นที่ของรูปเหล่านี้

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    If a solid's cross sections 横截面 perpendicular to the $x$-axis are squares or rectangles, integrate their area. With side length equal to the distance between two curves, a square cross section gives

    $$V=\int_a^b \big(f(x)-g(x)\big)^2\,dx.$$
    The method is always "integrate the cross-sectional area."

    ไทย

    หากหน้าตัดของวัตถุแข็ง (cross sections) ที่ตั้งฉากกับแกน $x$ เป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสหรือสี่เหลี่ยมผืนผ้า ให้หาผลบวกของพื้นที่หน้าตัดเหล่านั้น หากมีความยาวด้านเท่ากับความห่างระหว่างเส้นโค้งสองเส้น หน้าตัดรูปสี่เหลี่ยมจัตุรัสจะได้

    $$V=\int_a^b \big(f(x)-g(x)\big)^2\,dx.$$
    วิธีการนี้คือ "อินทิเกรตพื้นที่หน้าตัด" เสมอ

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    average value/ˈævrɪdʒ ˈvæljuː/ ค่าเฉลี่ย
    displacement/dɪˈspleɪsmənt/ การกระจัด
    total distance/ˈtəʊtl ˈdɪstəns/ ระยะทางทั้งหมด
    cross sections/krɒs ˈsekʃnz/ หน้าตัด
    8.8

    Volumes with Cross Sections: Triangles and Semicircles · ⁨ปริมาตรด้วยส่วนตัด: สามเหลี่ยมและครึ่งวงกลม⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.B: Calculate volumes of solids with known cross sections using definite integrals.

    • CHA-5.B.2 Volumes of solids with triangular cross sections can be found using definite integrals and the area formulas for these shapes.
    • CHA-5.B.3 Volumes of solids with semicircular and other geometrically defined cross sections can be found using definite integrals and the area formulas for these shapes.
      • Illustrative examples for CHA-5.B.3:
        • The volume of a funnel whose cross sections are circles can be found using the area formula for a circle and definite integrals (see 2016 AB Exam FRQ #5(b)).
        • The volume of a solid whose cross sectional area is defined using a function can be found using the known area function and a definite integral (see 2009 AB Exam FRQ #4(c)).
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.B: คำนวณปริมาตรของวัตถุแข็งทอนที่มีหน้าตัดที่ทราบแล้วโดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขต

    • CHA-5.B.2 ปริมาตรของวัตถุแข็งทอนที่มีหน้าตัดเป็นสามเหลี่ยมสามารถหาได้โดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขตและสูตรพื้นที่ของรูปเหล่านี้
    • CHA-5.B.3 ปริมาตรของวัตถุแข็งทอนที่มีหน้าตัดเป็นครึ่งวงกลมหรือรูปทรงเรขาคณิตอื่นๆ สามารถหาได้โดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขตและสูตรพื้นที่ของรูปเหล่านี้
      • ตัวอย่างประกอบสำหรับ CHA-5.B3:
        • ปริมาตรของกรวยwhose cross sections are circles can be found using the area formula for a circle and definite integrals (see 2016 AB Exam FRQ #5(b)).
        • ปริมาตรของวัตถุแข็งทอน whose cross sectional area is defined using a function can be found using the known area function and a definite integral (see 2009 AB Exam FRQ #4(c)).

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Same idea, different area formula: for equilateral-triangle cross sections use $A=\tfrac{\sqrt3}{4}s^2$, and for semicircular ones $A=\tfrac{\pi}{8}s^2$ (with $s$ the distance between the curves). Substitute the area formula and integrate.

    ไทย

    แนวคิดเดียวกันแต่ใช้สูตรพื้นที่ต่างออกไป: สำหรับหน้าตัดรูปสามเหลี่ยมด้านเท่าใช้ $A=\tfrac{\sqrt3}{4}s^2$, และสำหรับหน้าตัดรูปครึ่งวงกลมใช้ $A=\tfrac{\pi}{8}s^2$ (โดยที่ $s$ คือระยะห่างระหว่างเส้นโค้ง) แทนค่าสูตรพื้นที่แล้วทำการอินทิเกรต

    8.9

    Volume with Disc Method: Revolving Around the x- or y-Axis · ⁨ปริมาตรด้วยวิธีดิสก์: การหมุนรอบแกน x หรือแกน y⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.C: Calculate volumes of solids of revolution using definite integrals.

    • CHA-5.C.1 Volumes of solids of revolution around the $x$- or $y$-axis may be found by using definite integrals with the disc method.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.C: คำนวณปริมาตรของวัตถุหมุน باستخدامอินทิกรัลจำกัด

    • CHA-5.C.1 ปริมาตรของวัตถุแข็งทอนที่เกิดจากการหมุนรอบแกน $x$ หรือแกน $y$ สามารถหาได้โดยใช้อินทิกรัลจำกัดเขตด้วยวิธีดิสก์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Solids of revolution: the disc method

    Revolving a region around an axis makes a solid whose cross sections are discs. The disc method 圆盘法 integrates $\pi(\text{radius})^2$:

    $$V=\pi\int_a^b \big(R(x)\big)^2\,dx,$$
    where the radius $R$ is the distance from the curve to the axis. Use $dy$ when revolving around the $y$-axis.

    Worked example. Revolving the region under $y=\sqrt{x}$ from $0$ to $4$ about the $x$-axis gives discs of radius $\sqrt{x}$: $V=\pi\displaystyle\int_0^4 (\sqrt{x})^2\,dx=\pi\int_0^4 x\,dx=8\pi$.

    ไทย
    รูปทรงหมุนรอบแกน: วิธีดิสก์

    การหมุนพื้นที่รอบแกนจะทำให้เกิดวัตถุแข็งที่มีหน้าตัดเป็น ดิสก์ วิธี ดิสก์ (disc method) จะอินทิเกรต $\pi(\text{radius})^2$:

    $$V=\pi\int_a^b \big(R(x)\big)^2\,dx,$$
    โดยที่รัศมี $R$ คือระยะห่างจากเส้นโค้งไปยังแกน ใช้ $dy$ เมื่อหมุนรอบแกน $y$

    روشดิสก์: หมุน y=f(x) รอบแกนจะสร้างดิสก์ที่มีรัศมี f(x)
    วิธีดิสก์: การหมุน y=f(x) รอบแกนจะสร้างดิสก์ที่มีรัศมี f(x)

    ตัวอย่างวิธีทำ. การหมุนพื้นที่ใต้ $y=\sqrt{x}$ จาก $0$ ถึง $4$ รอบแกน $x$ จะได้ดิสก์ที่มีรัศมี $\sqrt{x}$: $V=\pi\displaystyle\int_0^4 (\sqrt{x})^2\,dx=\pi\int_0^4 x\,dx=8\pi$

    หมุนพื้นที่รอบแกนจะสร้างstyled volume of revolution
    การหมุนพื้นที่รอบแกนจะสร้างรูปทรงหมุนรอบแกน
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    disc method/dɪsk ˈmeθəd/ วิธีดิสก์
    8.10

    Volume with Disc Method: Revolving Around Other Axes · ⁨ปริมาตรด้วยวิธีดิสก์: การหมุนรอบแกนอื่น ๆ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.C: Calculate volumes of solids of revolution using definite integrals.

    • CHA-5.C.2 Volumes of solids of revolution around any horizontal or vertical line in the plane may be found by using definite integrals with the disc method.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.C: คำนวณปริมาตรของวัตถุหมุน باستخدامอินทิกรัลจำกัด

    • CHA-5.C.2 ปริมาตรของวัตถุหมุนรอบเส้นแนวนอนหรือแนวตั้งใดๆ ในระนาบสามารถหาได้โดยใช้อินทิกรัลจำกัดด้วยวิธีดิสก์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    When the axis of revolution is a horizontal or vertical line like $y=k$ (not an axis), the radius adjusts: $R=|f(x)-k|$. Set up the radius as the distance from the curve to that line, then integrate $\pi R^2$ as before.

    ไทย

    เมื่อแกนหมุนเป็นเส้นแนวนอนหรือแนวตั้งเช่น $y=k$ (ไม่ใช่แกนพิกัดมาตรฐาน) รัศมีจะปรับค่า: $R=|f(x)-k|$. ตั้งค่ารัศมีให้เป็นระยะห่างจากเส้นโค้งไปยังเส้นตรงนั้น แล้วอินทิเกรต $\pi R^2$ เหมือนเดิม

    8.11

    Volume with Washer Method: Revolving Around the x- or y-Axis · ⁨ปริมาตรด้วยวิธีวอชเชอร์: การหมุนรอบแกน x หรือแกน y⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.C: Calculate volumes of solids of revolution using definite integrals.

    • CHA-5.C.3 Volumes of solids of revolution around the $x$- or $y$-axis whose cross sections are ring shaped may be found using definite integrals with the washer method.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.C: คำนวณปริมาตรของวัตถุหมุน باستخدامอินทิกรัลจำกัด

    • CHA-5.C.3 ปริมาตรของวัตถุหมุนรอบแกน $x$ หรือ $y$ ที่มีหน้าตัดเป็นวงแหวนสามารถหาได้โดยใช้อินทิกรัลจำกัดด้วยวิธีวอชเชอร์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Volume by the washer method

    If the region does not touch the axis, revolving leaves a hole, so cross sections are washers (rings). The washer method 垫圈法 subtracts the inner disc:

    $$V=\pi\int_a^b\Big(R_{\text{outer}}^2-R_{\text{inner}}^2\Big)\,dx.$$
    Identify the outer and inner radii as distances from each curve to the axis.

    ไทย
    ปริมาตรด้วยวิธีวอชเชอร์

    หากพื้นที่ไม่สัมผัสแกน การหมุนจะเกิดช่องว่าง ดังนั้นหน้าตัดจะเป็น แผ่นวงแหวน (rings) วิธี แผ่นวงแหวน จะลบดิสก์ด้านในออก:

    $$V=\pi\int_a^b\Big(R_{\text{outer}}^2-R_{\text{inner}}^2\Big)\,dx.$$
    ระบุรัศมีภายนอกและรัศมีภายในเป็นระยะห่างจากแต่ละเส้นโค้งไปยังแกน

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    washer method/ˈwɒʃə ˈmeθəd/ วิธีแหวน
    arc length/ɑːk leŋθ/ ความยาวส่วนโค้ง
    8.12

    Volume with Washer Method: Revolving Around Other Axes · ⁨ปริมาตรด้วยวิธีแผ่นวงแหวน: หมุนรอบแกนอื่น ๆ⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.C: Calculate volumes of solids of revolution using definite integrals.

    • CHA-5.C.4 Volumes of solids of revolution around any horizontal or vertical line whose cross sections are ring shaped may be found using definite integrals with the washer method.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.C: คำนวณปริมาตรของวัตถุหมุน باستخدامอินทิกรัลจำกัด

    • CHA-5.C.4 ปริมาตรของวัตถุหมุนรอบเส้นแนวนอนหรือแนวตั้งใดๆ ที่มีหน้าตัดเป็นวงแหวนสามารถหาได้โดยใช้อินทิกรัลจำกัดด้วยวิธีวอชเชอร์

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    As with discs, revolving around a line $y=k$ or $x=k$ shifts both radii – each becomes the distance from its curve to that line. Sketch the region and the axis, label $R_{\text{outer}}$ and $R_{\text{inner}}$, then integrate the difference of squares.

    ไทย

    เช่นเดียวกับดิสก์ การหมุนรอบเส้นตรง $y=k$ หรือ $x=k$ จะเปลี่ยนรัศมีทั้งสอง – แต่ละตัวจะกลายเป็นระยะห่างจากเส้นโค้งไปยังเส้นตรงนั้น วาดแผนภาพพื้นที่และแกน, ทำเครื่องหมาย $R_{\text{outer}}$ และ $R_{\text{inner}}$, แล้วอินทิเกรตผลต่างของกำลังสอง

    8.13

    The Arc Length of a Smooth Curve and Distance Traveled · ⁨ความยาวส่วนโค้งของเส้นโค้งเรียบและการเคลื่อนที่⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-6): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in length over an interval.

    Learning Objective CHA-6.A: Determine the length of a curve in the plane defined by a function, using a definite integral. BC ONLY

    • CHA-6.A.1 The length of a planar curve defined by a function can be calculated using a definite integral. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-6): อินทิกรัลจำกัดจำนวนช่วยให้เราแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงของความยาวในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-6.A: หาความยาวของเส้นโค้งในระนาบที่กำหนดโดยฟังก์ชัน โดยใช้อินทิกรัลจำกัดจำนวน BC ONLY

    • CHA-6.A.1 ความยาวของเส้นโค้งในระนาบที่กำหนดโดยฟังก์ชันสามารถคำนวณได้ด้วยอินทิกรัลจำกัดจำนวน BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The arc length 弧长 of $y=f(x)$ from $a$ to $b$ is

    $$L=\int_a^b\sqrt{1+\big(f'(x)\big)^2}\,dx.$$
    This BC-only formula comes from summing tiny hypotenuses $\sqrt{dx^2+dy^2}$. The same idea gives the distance a particle travels along a curved path.

    Worked example. Find the arc length of $y=\tfrac{2}{3}x^{3/2}$ from $x=0$ to $x=3$. Here $f'(x)=x^{1/2}$, so $1+(f')^2=1+x$ and

    $$L=\int_0^3\sqrt{1+x}\,dx=\left[\tfrac{2}{3}(1+x)^{3/2}\right]_0^3=\tfrac{2}{3}(8-1)=\tfrac{14}{3}.$$

    ไทย

    ความยาวส่วนโค้ง ของ $y=f(x)$ จาก $a$ ถึง $b$ คือ

    $$L=\int_a^b\sqrt{1+\big(f'(x)\big)^2}\,dx.$$
    สูตรเฉพาะ BC นี้ได้มาจากการรวมเส้นทแยงมุมเล็ก ๆ $\sqrt{dx^2+dy^2}$ หลักการเดียวกันนี้ให้ระยะทางที่อนุภาคเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางโค้ง

    ตัวอย่างแสดงวิธีทำ. หาความยาวส่วนโค้งของ $y=\tfrac{2}{3}x^{3/2}$ จาก $x=0$ ถึง $x=3$. ที่นี่ $f'(x)=x^{1/2}$, ดังนั้น $1+(f')^2=1+x$ และ

    $$L=\int_0^3\sqrt{1+x}\,dx=\left[\tfrac{2}{3}(1+x)^{3/2}\right]_0^3=\tfrac{2}{3}(8-1)=\tfrac{14}{3}.$$

    สะพานโกลเด้นเกตและสายเคเบิลหลักที่โค้งงอ *สายเคเบิลหลักของสะพานแขวนเป็นเส้นโค้งเรียบ; อินทิกรัลให้ความยาวที่แม่นยำ

    8.13

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Area between curves is $\int(\text{top}-\text{bottom})\,dx$ — find the intersection points for the limits and keep top minus bottom.
    • For a volume of revolution, add up disc/washer cross-sections of area $\pi r^2$ (or $\pi(R^2-r^2)$).
    • The average value of $f$ on $[a,b]$ is $\tfrac{1}{b-a}\int_a^b f\,dx$.
    • Accumulated change is $\int$ of a rate: total = initial value $+\int_a^b(\text{rate})\,dt$.
    • Integration means "adding up infinitely many tiny pieces" — set up the integrand as one thin slice.
    ไทย
    • พื้นที่ระหว่างเส้นโค้งคือ $\int(\text{top}-\text{bottom})\,dx$ — หาจุดตัดเพื่อใช้เป็นขีดจำกัด และเก็บไว้แบบบนลบล่าง.
    • สำหรับ ปริมาตรหมุนรอบแกน, รวมผลส่วนตัดดิสก์/วอชเชอร์ที่มีพื้นที่ $\pi r^2$ (หรือ $\pi(R^2-r^2)$).
    • ค่าเฉลี่ย ของ $f$ บน $[a,b]$ คือ $\tfrac{1}{b-a}\int_a^b f\,dx$.
    • การเปลี่ยนแปลงสะสมคือ $\int$ ของอัตรา: รวม = ค่าเริ่มต้น $+\int_a^b(\text{rate})\,dt$.
    • อินทิกรัลหมายถึง "การรวมชิ้นส่วนเล็กๆ จำนวนมหาศาล" — จัดตั้งตัวถูกอินทิเกรตให้เป็นชิ้นส่วนบางๆ หนึ่งชิ้น
  • 9

    Parametric Equations, Polar Coordinates, and Vector-Valued Functions · ⁨สมการพารามิเตอร์ พิกัดขั้ว และฟังก์ชันที่มีค่าเวกเตอร์⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    9.1

    Defining and Differentiating Parametric Equations · ⁨การกำหนดและหาอนุพันธ์ของสมการพารามิเตอร์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    Enduring UnderstandingLearning ObjectiveEssential Knowledge

    CHA-3
    Derivatives allow us to solve real-world problems involving rates of change.

    CHA-3.G
    Calculate derivatives of parametric functions. BC ONLY

    • CHA-3.G.1 Methods for calculating derivatives of real-valued functions can be extended to parametric functions. BC ONLY
    • CHA-3.G.2 For a curve defined parametrically, the value of $\dfrac{dy}{dx}$ at a point on the curve is the slope of the line tangent to the curve at that point. $\dfrac{dy}{dx}$, the slope of the line tangent to a curve defined using parametric equations, can be determined by dividing $\dfrac{dy}{dt}$ by $\dfrac{dx}{dt}$, provided $\dfrac{dx}{dt}$ does not equal zero. BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Parametric equations 参数方程 give $x$ and $y$ each as functions of a parameter $t$ (often time): $x=x(t)$, $y=y(t)$. They trace a curve that need not be a function of $x$. The slope of the curve is found with the chain rule:

    $$\frac{dy}{dx}=\frac{dy/dt}{dx/dt}\qquad(dx/dt\neq0).$$

    Worked example. For $x=t^2$, $y=t^3-t$, find the slope at $t=2$. Here $\dfrac{dx}{dt}=2t$ and $\dfrac{dy}{dt}=3t^2-1$, so $\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{3t^2-1}{2t}$; at $t=2$ this is $\dfrac{11}{4}$.

    ไทย

    ISS ในวงโคจร: สมการพารามิเตอร์อธิบายตำแหน่งในฐานะฟังก์ชันของเวลา *ISS ในวงโคจร: สมการพารามิเตอร์อธิบายตำแหน่งในฐานะฟังก์ชันของเวลา

    สมการพารามิเตอร์ ให้ $x$ และ $y$ แต่ละตัวในฐานะฟังก์ชันของ พารามิเตอร์ $t$ (มักเป็นเวลา): $x=x(t)$, $y=y(t)$. พวกมันวาดเส้นโค้งซึ่งอาจไม่ใช่ฟังก์ชันของ $x$. ความชันของเส้นโค้งหาได้จากกฎโซ่:

    $$\frac{dy}{dx}=\frac{dy/dt}{dx/dt}\qquad(dx/dt\neq0).$$

    ตัวอย่างที่คำนวณแล้ว. สำหรับ $x=t^2$, $y=t^3-t$, หาความชันที่ $t=2$. ที่นี่ $\dfrac{dx}{dt}=2t$ และ $\dfrac{dy}{dt}=3t^2-1$, ดังนั้น $\dfrac{dy}{dx}=\dfrac{3t^2-1}{2t}$; ที่ $t=2$ ค่านี้คือ $\dfrac{11}{4}$.

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Parametric equations/ˌpærəˈmetrɪk ɪˈkweɪʒnz/ สมการพารามิเตอร์
    vector-valued function/ˈvektə ˈvæljuːd ˈfʌŋkʃn/ ฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์
    Polar coordinates/ˈpəʊlə kəʊˈɔːdɪnəts/ พิกัดขั้ว
    9.2

    Second Derivatives of Parametric Equations · ⁨เปรียบเทียบอันดับสองของสมการพารามิเตอร์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-3): Derivatives allow us to solve real-world problems involving rates of change.

    Learning Objective CHA-3.G: Calculate derivatives of parametric functions. BC ONLY

    • CHA-3.G.3 $\dfrac{d^2 y}{dx^2}$ can be calculated by dividing $\dfrac{d}{dt}\left(\dfrac{dy}{dx}\right)$ by $\dfrac{dx}{dt}$. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-3): อนุพันธ์ช่วยให้เราแก้ปัญหาจริงที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเปลี่ยนแปลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-3.G: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันพารามิเตอร์ BC ONLY

    • CHA-3.G.3 $\dfrac{d^2 y}{dx^2}$ สามารถคำนวณได้โดยการหาร $\dfrac{d}{dt}\left(\dfrac{dy}{dx}\right)$ ด้วย $\dfrac{dx}{dt}$ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The second derivative is not $\dfrac{d^2y/dt^2}{d^2x/dt^2}$. Instead, differentiate the first derivative with respect to $t$, then divide by $dx/dt$ again:

    $$\frac{d^2y}{dx^2}=\frac{\dfrac{d}{dt}\!\left(\dfrac{dy}{dx}\right)}{dx/dt}.$$
    Use it to test concavity of a parametric curve.

    ไทย

    เปรียบเทียบอันดับสอง ไม่ใช่ $\dfrac{d^2y/dt^2}{d^2x/dt^2}$. แทนที่จะทำนั้น ให้หาอนุพันธ์ของเปรียบเทียบอันดับแรกเทียบกับ $t$ แล้วหารด้วย $dx/dt$ อีกครั้ง:

    $$\frac{d^2y}{dx^2}=\frac{\dfrac{d}{dt}\!\left(\dfrac{dy}{dx}\right)}{dx/dt}.$$
    ใช้มันเพื่อทดสอบความโค้งเว้าของ curve แบบพารามิเตอร์.

    9.3

    Finding Arc Lengths of Curves Given by Parametric Equations · ⁨การหาความยาวส่วนโค้งของ curves ที่กำหนดโดยสมการพารามิเตอร์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-6): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in length over an interval.

    Learning Objective CHA-6.B: Determine the length of a curve in the plane defined by parametric functions, using a definite integral. BC ONLY

    • CHA-6.B.1 The length of a parametrically defined curve can be calculated using a definite integral. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-6): อินทิกรัลจำกัดจำนวนช่วยให้เราแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงของความยาวในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-6.B: หาความยาวของเส้นโค้งในระนาบที่กำหนดโดยฟังก์ชันพารามิเตอร์ โดยใช้อินทิกรัลจำกัดจำนวน BC ONLY

    • CHA-6.B.1 ความยาวของเส้นโค้งที่กำหนดด้วยพารามิเตอร์สามารถคำนวณได้ด้วยอินทิกรัลจำกัดจำนวน BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The length of a parametric curve for $t$ from $a$ to $b$ is

    $$L=\int_a^b\sqrt{\left(\frac{dx}{dt}\right)^2+\left(\frac{dy}{dt}\right)^2}\,dt.$$
    This is the parametric version of arc length – summing tiny hypotenuses $\sqrt{dx^2+dy^2}$ over the parameter.

    ไทย

    ความยาวของ curve แบบพารามิเตอร์สำหรับ $t$ จาก $a$ ถึง $b$ คือ

    $$L=\int_a^b\sqrt{\left(\frac{dx}{dt}\right)^2+\left(\frac{dy}{dt}\right)^2}\,dt.$$
    นี่คือเวอร์ชันแบบพารามิเตอร์ของความยาวส่วนโค้ง – การรวม hypotenuses เล็กน้อย $\sqrt{dx^2+dy^2}$ ตลอดพารามิเตอร์.

    9.4

    Defining and Differentiating Vector-Valued Functions · ⁨การนิยามและหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-3): Derivatives allow us to solve real-world problems involving rates of change.

    Learning Objective CHA-3.H: Calculate derivatives of vector-valued functions. BC ONLY

    • CHA-3.H.1 Methods for calculating derivatives of real-valued functions can be extended to vector-valued functions. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-3): อนุพันธ์ช่วยให้เราแก้ปัญหาจริงที่เกี่ยวข้องกับอัตราการเปลี่ยนแปลง

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-3.H: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์ BC ONLY

    • CHA-3.H.1 วิธีการหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันค่าจริงสามารถขยาย应用到ฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์ได้ BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A vector-valued function 向量值函数 $\vec{r}(t)=\langle x(t),\,y(t)\rangle$ gives a position vector for each $t$. Differentiate component-wise: the velocity is $\vec{v}(t)=\langle x'(t),\,y'(t)\rangle$ and the acceleration is $\vec{a}(t)=\langle x''(t),\,y''(t)\rangle$. The speed is the magnitude $|\vec{v}|=\sqrt{x'^2+y'^2}$.

    ไทย

    ฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์ $\vec{r}(t)=\langle x(t),\,y(t)\rangle$ ให้ position vector สำหรับแต่ละ $t$. หาอนุพันธ์ ตามองค์ประกอบ: ความเร็วคือ $\vec{v}(t)=\langle x'(t),\,y'(t)\rangle$ และ ความเร่งคือ $\vec{a}(t)=\langle x''(t),\,y''(t)\rangle$. ความเร็ว (speed) คือขนาด $|\vec{v}|=\sqrt{x'^2+y'^2}$.

    เส้นที่มีค่าเป็นเวกเตอร์: เริ่มที่ a, แล้วเลื่อนไป t หลายเท่าในทิศทาง b
    เส้นที่มีค่าเป็นเวกเตอร์: เริ่มที่ a, แล้วเลื่อนไป t หลายเท่าในทิศทาง b
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Add vector-valued components · ⁨เพิ่มองค์ประกอบเวกเตอร์⁩

    A vector-valued function packs an $x(t)$ and $y(t)$ into one vector. Differentiating each component gives the velocity vector, tangent to the path. · ⁨ฟังก์ชันเวกเตอร์บรรจุ ⟨$x(t)$⟩ และ ⟨$y(t)$⟩ เข้าในเวกเตอร์เดียว การหาอนุพันธ์ของแต่ละองค์ประกอบจะได้เวกเตอร์ความเร็ว ซึ่งสัมผัสกับเส้นทาง⁩

    9.5

    Integrating Vector-Valued Functions · ⁨การอินทิเกรตฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-8): Solving an initial value problem allows us to determine an expression for the position of a particle moving in the plane.

    Learning Objective FUN-8.A: Determine a particular solution given a rate vector and initial conditions. BC ONLY

    • FUN-8.A.1 Methods for calculating integrals of real-valued functions can be extended to parametric or vector-valued functions. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-8): การแก้ปัญหาค่าเริ่มต้นช่วยให้เราหาสมการสำหรับตำแหน่งของอนุภาคที่เคลื่อนที่ในระนาบได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-8.A: หาคำตอบเฉพาะเมื่อกำหนดให้มีความเร็วเป็นเวกเตอร์และเงื่อนไขเริ่มต้น BC ONLY

    • FUN-8.A.1 วิธีการหาอินทิกรัลของฟังก์ชันค่าจริงสามารถขยาย应用到ฟังก์ชันพารามิเตอร์หรือฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์ได้ BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Integrate a vector function component by component. Given acceleration or velocity plus an initial condition, integrate each component and use the condition to find the constants – recovering velocity from acceleration, or position from velocity.

    ไทย

    อินทิเกรตฟังก์ชันเวกเตอร์ ทีละองค์ประกอบ. กำหนดความเร่งหรือความเร็วพร้อมเงื่อนไขเริ่มต้น, อินทิเกรตแต่ละองค์ประกอบและใช้เงื่อนไขเพื่อหาค่าคงที่ – สืบคืนความเร็วจากความเร่ง, หรือตำแหน่งจากความเร็ว.

    9.6

    Solving Motion Problems Using Parametric and Vector-Valued Functions · ⁨แก้โจทย์การเคลื่อนที่โดยใช้สมการพารามิเตอร์และฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-8): Solving an initial value problem allows us to determine an expression for the position of a particle moving in the plane.

    Learning Objective FUN-8.B: Determine values for positions and rates of change in problems involving planar motion. BC ONLY

    • FUN-8.B.1 Derivatives can be used to determine velocity, speed, and acceleration for a particle moving along a curve in the plane defined using parametric or vector-valued functions. BC ONLY
    • FUN-8.B.2 For a particle in planar motion over an interval of time, the definite integral of the velocity vector represents the particle's displacement (net change in position) over the interval of time, from which we might determine its position. The definite integral of speed represents the particle's total distance traveled over the interval of time. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-8): การแก้ปัญหาค่าเริ่มต้นช่วยให้เราหาสมการสำหรับตำแหน่งของอนุภาคที่เคลื่อนที่ในระนาบได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-8.B: หาค่าสำหรับตำแหน่งและอัตราการเปลี่ยนแปลงในปัญหาเกี่ยวกับการเคลื่อนที่ในระนาบ BC ONLY

    • FUN-8.B.1 อนุพันธ์สามารถใช้หาความเร็ว ความเร็วสัมบูรณ์ และความเร่งสำหรับอนุภาคที่เคลื่อนที่ตามเส้นโค้งในระนาบที่กำหนดโดยฟังก์ชันพารามิเตอร์หรือฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์ได้ BC ONLY
    • FUN-8.B.2 สำหรับอนุภาคที่เคลื่อนที่ในระนาบในช่วงเวลาหนึ่ง อินทิกรัลจำกัดจำนวนของเวกเตอร์ความเร็วแทนการกระจัดของอนุภาค (การเปลี่ยนแปลงตำแหน่งสุทธิ) ในช่วงเวลานั้น ซึ่งเราสามารถนำไปใช้หาตำแหน่งได้ อินทิกรัลจำกัดจำนวนของความเร็วสัมบูรณ์แทนระยะทางทั้งหมดที่อนุภาคเดินทางในช่วงเวลานั้น BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    For a particle moving in a plane: position is $\langle x(t),y(t)\rangle$, velocity and acceleration are its derivatives, speed is $|\vec v|$, and the distance traveled over $[a,b]$ is

    $$\int_a^b\sqrt{x'(t)^2+y'(t)^2}\,dt.$$

    Exam skill: these plane-motion problems appear on the BC free-response nearly every year – be fluent finding speed, the position at a later time (initial point plus the integral of velocity), and total distance.

    Worked example. A particle has position $\langle t^2,\ t^3-t\rangle$. Its velocity is $\langle 2t,\ 3t^2-1\rangle$, so at $t=1$ the velocity is $\langle 2,\ 2\rangle$ and the speed is $\sqrt{2^2+2^2}=2\sqrt{2}$. Its position at $t=2$ is $\langle 4,\ 6\rangle$.

    ไทย

    สำหรับอนุภาคที่เคลื่อนที่ในระนาบ: ตำแหน่งคือ $\langle x(t),y(t)\rangle$, ความเร็วและความเร่งคืออนุพันธ์ของมัน, ความเร็วคือ $|\vec v|$, และ ระยะทางที่เดินทางตลอด $[a,b]$ คือ

    $$\int_a^b\sqrt{x'(t)^2+y'(t)^2}\,dt.$$

    ทักษะการสอบ: โจทย์การเคลื่อนที่ในระนาบเหล่านี้ปรากฏในข้อ free-response ของ BC เกือบทุกปี – ต้องคล่องในการหาความเร็ว, ตำแหน่ง ณ เวลาถัดไป (จุดเริ่มต้นบวกอินทิกรัลของความเร็ว), และระยะทางทั้งหมด.

    ตัวอย่างที่คำนวณแล้ว. อนุภาคมีตำแหน่ง $\langle t^2,\ t^3-t\rangle$. ความเร็วของมันคือ $\langle 2t,\ 3t^2-1\rangle$, ดังนั้นที่ $t=1$ ความเร็วคือ $\langle 2,\ 2\rangle$ และความเร็วคือ $\sqrt{2^2+2^2}=2\sqrt{2}$. ตำแหน่งของมันที่ $t=2$ คือ $\langle 4,\ 6\rangle$.

    9.7

    Defining Polar Coordinates and Differentiating in Polar Form · ⁨การนิยามพิกัดขั้วและการหาอนุพันธ์ในรูปแบบขั้ว⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (FUN-3): Recognizing opportunities to apply derivative rules can simplify differentiation.

    Learning Objective FUN-3.G: Calculate derivatives of functions written in polar coordinates. BC ONLY

    • FUN-3.G.1 Methods for calculating derivatives of real-valued functions can be extended to functions in polar coordinates. BC ONLY
    • FUN-3.G.2 For a curve given by a polar equation $r = f(\theta)$, derivatives of $r$, $x$, and $y$ with respect to $\theta$, and first and second derivatives of $y$ with respect to $x$ can provide information about the curve. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (FUN-3): การตระหนักถึงโอกาสในการใช้กฎอนุพันธ์สามารถทำให้การหาอนุพันธ์ง่ายขึ้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ FUN-3.G: คำนวณอนุพันธ์ของฟังก์ชันที่เขียนในพิกัดขั้ว BC ONLY

    • FUN-3.G.1 วิธีการหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันค่าจริงสามารถขยาย应用到ฟังก์ชันในพิกัดขั้วได้ BC ONLY
    • FUN-3.G.2 สำหรับเส้นโค้งที่กำหนดโดยสมการขั้ว $r = f(\theta)$, อนุพันธ์ของ $r$, $x$ และ $y$ เทียบกับ $\theta$, และอนุพันธ์อันดับหนึ่งและอันดับสองของ $y$ เทียบกับ $x$ สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับเส้นโค้งได้ BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Tracing a polar curve

    Polar coordinates 极坐标 locate a point by its distance $r$ from the origin and angle $\theta$: convert with $x=r\cos\theta$, $y=r\sin\theta$. A polar curve $r=f(\theta)$ is a parametric curve in $\theta$, so its slope is

    $$\frac{dy}{dx}=\frac{dy/d\theta}{dx/d\theta},\quad\text{with } x=r\cos\theta,\ y=r\sin\theta.$$

    ไทย
    การติดตาม curve ขั้ว

    พิกัดขั้ว ตั้งตำแหน่งจุดโดยระยะ $r$ จากจุดกำเนิดและมุม $\theta$: แปลงด้วย $x=r\cos\theta$, $y=r\sin\theta$. Curve ขั้ว $r=f(\theta)$ เป็น curve แบบพารามิเตอร์ใน $\theta$, ดังนั้นความชันของมันคือ

    $$\frac{dy}{dx}=\frac{dy/d\theta}{dx/d\theta},\quad\text{with } x=r\cos\theta,\ y=r\sin\theta.$$

    พิกัดขั้วให้จุดโดยระยะ r และมุม theta
    พิกัดขั้วให้จุดโดยระยะ r และมุม theta
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    Plot a polar curve · ⁨พล็อตเส้นโค้งขั้ว⁩

    In polar coordinates a point is a distance $r$ at angle $\theta$. Letting $r$ depend on $\theta$ traces curves like this cardioid. · ⁨ในพิกัด ขั้ว จุดหนึ่งคือระยะ $r$ ที่มุม $\theta$ การให้ $r$ ขึ้นอยู่กับ $\theta$ จะพล็อตเส้นโค้งเช่นคาร์ดิอยด์นี้⁩

    9.8

    Finding the Area of a Polar Region · ⁨การหาพื้นที่ของบริเวณขั้ว⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.D: Calculate areas of regions defined by polar curves using definite integrals. BC ONLY

    • CHA-5.D.1 The concept of calculating areas in rectangular coordinates can be extended to polar coordinates. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.D: คำนวณพื้นที่ของภูมิภาคที่กำหนดโดยเส้นโค้งขั้วโดยใช้อินทิกรัลจำกัดจำนวน BC ONLY

    • CHA-5.D.1 แนวคิดในการคำนวณพื้นที่ในพิกัดฉากสามารถขยาย应用到พิกัดขั้วได้ BC ONLY

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The area swept out by a polar curve $r=f(\theta)$ from $\alpha$ to $\beta$ is

    $$A=\frac12\int_\alpha^\beta \big(f(\theta)\big)^2\,d\theta.$$
    The region is a "fan" of thin triangular sectors; choosing the correct $\theta$-limits (where the curve starts and finishes tracing the region) is the main challenge.

    Worked example. Find the area of one petal of the rose $r=2\sin(2\theta)$ (traced for $\theta$ from $0$ to $\tfrac{\pi}{2}$). Using $\sin^2 u=\tfrac12(1-\cos 2u)$,

    $$A=\frac12\int_0^{\pi/2}(2\sin 2\theta)^2\,d\theta=\int_0^{\pi/2}(1-\cos 4\theta)\,d\theta=\left[\theta-\tfrac{\sin 4\theta}{4}\right]_0^{\pi/2}=\frac{\pi}{2}.$$

    ไทย

    พื้นที่ที่ swept out โดย curve ขั้ว $r=f(\theta)$ จาก $\alpha$ ถึง $\beta$ คือ

    $$A=\frac12\int_\alpha^\beta \big(f(\theta)\big)^2\,d\theta.$$
    บริเวณนี้เป็น "พัด" ของ sectors สามเหลี่ยมบางๆ; การเลือก $\theta$-limits ที่ถูกต้อง (ที่ curve เริ่มต้นและจบการ tracing บริเวณ) เป็นความท้าทายหลัก.

    ตัวอย่างแสดงวิธีทำ. หาพื้นที่ของกลีบหนึ่งดอกกุหลาบ $r=2\sin(2\theta)$ (วาดสำหรับ $\theta$ จาก $0$ ถึง $\tfrac{\pi}{2}$). ใช้ $\sin^2 u=\tfrac12(1-\cos 2u)$,

    $$A=\frac12\int_0^{\pi/2}(2\sin 2\theta)^2\,d\theta=\int_0^{\pi/2}(1-\cos 4\theta)\,d\theta=\left[\theta-\tfrac{\sin 4\theta}{4}\right]_0^{\pi/2}=\frac{\pi}{2}.$$

    พื้นที่ของบริเวณขั้วถูก swept out เมื่อครึ่งหนึ่งของอินทิกรัลของ r² d theta
    บริเวณทึบสีเป็นพัดของ sectors บางที่ถูก sweep จาก $\alpha$ ถึง $\beta$; แต่ละตัวมีพื้นที่ $\tfrac12 r^2\,d\theta$, ดังนั้นผลรวมคือ $\tfrac12\int_\alpha^\beta r^2\,d\theta$.
    9.9

    Finding the Area of the Region Bounded by Two Polar Curves · ⁨การหาพื้นที่ของบริเวณที่จำกัดโดย curve ขั้วสองเส้น⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (CHA-5): Definite integrals allow us to solve problems involving the accumulation of change in area or volume over an interval.

    Learning Objective CHA-5.D: Calculate areas of regions defined by polar curves using definite integrals. BC ONLY

    • CHA-5.D.2 Areas of regions bounded by polar curves can be calculated with definite integrals. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (CHA-5): อินทิกรัลจำกัดช่วยให้เราแก้ปัญหาเกี่ยวกับการสะสมของการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่หรือปริมาตรในช่วงหนึ่งได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ CHA-5.D: คำนวณพื้นที่ของภูมิภาคที่กำหนดโดยเส้นโค้งขั้วโดยใช้อินทิกรัลจำกัดจำนวน BC ONLY

    • CHA-5.D.2 พื้นที่ของบริเวณที่จำกัดด้วยเส้นโค้งขั้วสามารถคำนวณได้โดยใช้อินทิกรัล_examples_ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    For the area between an outer curve $r_1$ and an inner curve $r_2$, subtract the sectors:

    $$A=\frac12\int_\alpha^\beta\big(r_1^2-r_2^2\big)\,d\theta.$$
    Find the intersection angles first (set $r_1=r_2$), and be careful which curve is outer over each interval – they can swap.

    ไทย

    สำหรับพื้นที่ระหว่าง curve ภายนอก $r_1$ และ curve ภายใน $r_2$, ลบ sectors ออก:

    $$A=\frac12\int_\alpha^\beta\big(r_1^2-r_2^2\big)\,d\theta.$$
    หา มุมตัดกัน ก่อน (ตั้ง $r_1=r_2$), และระวังว่า curve کدامเป็นภายนอกเหนือแต่ละช่วง – พวกมันสามารถสลับกันได้.

    9.9

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • For parametric curves, $\tfrac{dy}{dx}=\tfrac{dy/dt}{dx/dt}$; speed is $\sqrt{(dx/dt)^2+(dy/dt)^2}$.
    • A vector-valued function carries the same information — differentiate/integrate it component by component.
    • In polar, convert with $x=r\cos\theta$, $y=r\sin\theta$; area swept is $\tfrac12\int r^2\,d\theta$.
    • Watch the direction of tracing (the sign of $dx/dt$) and set correct $\theta$-limits for polar area.
    • Eliminate the parameter to recover the ordinary $y$-vs-$x$ shape when it helps.
    ไทย
    • สำหรับ curve แบบพารามิเตอร์, $\tfrac{dy}{dx}=\tfrac{dy/dt}{dx/dt}$; ความเร็วคือ $\sqrt{(dx/dt)^2+(dy/dt)^2}$.
    • ฟังก์ชันที่มีค่าเป็นเวกเตอร์ นำข้อมูลเดียวกันมา – หาอนุพันธ์/อินทิเกรตมันทีละองค์ประกอบ.
    • ใน ขั้ว, แปลงด้วย $x=r\cos\theta$, $y=r\sin\theta$; พื้นที่ที่ swept out คือ $\tfrac12\int r^2\,d\theta$.
    • ระวังทิศทางของการ tracing (เครื่องหมายของ $dx/dt$) และตั้ง $\theta$-limits ที่ถูกต้องสำหรับพื้นที่ขั้ว.
    • กำจัดพารามิเตอร์เพื่อ recovery รูปทรง $y$-vs-$x$ ปกติเมื่อมันช่วยได้.
  • 10

    Infinite Sequences and Series · ⁨ลำดับและชุดอนันต์⁩

    Watch lesson · ⁨ดูบทเรียน⁩
    10.1

    Defining Convergent and Divergent Infinite Series · ⁨การนิยามอนุกรมอนันต์ที่ลู่เข้าและลู่ออก⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.A: Determine whether a series converges or diverges. BC ONLY

    • LIM-7.A.1 The $n$th partial sum is defined as the sum of the first $n$ terms of a series. BC ONLY
    • LIM-7.A.2 An infinite series of numbers converges to a real number $S$ (or has sum $S$), if and only if the limit of its sequence of partial sums exists and equals $S$. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.A: ตรวจสอบว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.A.1 ผลบวกย่อยที่ $n$ กำหนดโดยผลบวกของ $n$ พจน์แรกๆ ของอนุกรม เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-7.A.2 อนุกรมอนันต์ของจำนวนจริงจะลู่เข้าสู่จำนวนจริง $S$ (หรือมีผลบวกเป็น $S$) ก็ต่อเมื่อลิมิตของอนุกรมผลบวกย่อยของมันมีอยู่และมีค่าเท่ากับ $S$ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    An infinite series 无穷级数 adds infinitely many terms, $\sum_{n=1}^\infty a_n$. Its value is defined as the limit of the partial sums 部分和 $S_N=a_1+a_2+\cdots+a_N$. If $S_N$ approaches a finite number $L$, the series converges 收敛 to $L$; otherwise it diverges 发散. Every convergence question is really a question about the limit of the partial sums.

    ไทย
    ตุ๊กตา matryoshka ซ้อนกัน: อนุกรมอนันต์เพิ่ม terms ต่อเนื่อง — บางตัวลู่เข้า บางตัวลู่ออก
    ตุ๊กตา matryoshka ซ้อนกัน: อนุกรมอนันต์เพิ่ม terms ต่อเนื่อง — บางตัวลู่เข้า บางตัวลู่ออก

    อนุกรมอนันต์ เพิ่ม terms数目อนันต์, $\sum_{n=1}^\infty a_n$. ค่าของมันถูกนิยามเป็น limit ของ ผลบวกย่อย $S_N=a_1+a_2+\cdots+a_N$. ถ้า $S_N$ เข้าใกล้จำนวนจำกัด $L$, อนุกรม ลู่เข้า ไปยัง $L$; มิฉะนั้นจะ ลู่ออก. ทุกคำถามเกี่ยวกับการลู่เข้าที่แท้จริงเป็นคำถามเกี่ยวกับ limit ของผลบวกย่อย.

    ผลบวกย่อยของอนุกรมเรขาคณิตที่ลู่เข้าปีนขึ้น toward a บน 1-r
    สำหรับอนุกรมเรขาคณิตที่มี $a=1,\ r=\tfrac12$, ผลบวกย่อย $S_1,S_2,S_3,\dots$ ปีนขึ้น toward limit $\dfrac{a}{1-r}=2$ – limit นั้นคือค่าของอนุกรม.
    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    infinite series/ˈɪnfɪnət ˈsɪəriːz/ อนุกรมอนันต์
    partial sums/ˈpɑːʃl sʌmz/ ผลบวกย่อย
    converges/kənˈvɜːdʒɪz/ ลู่เข้า
    diverges/daɪˈvɜːdʒɪz/ ลู่เข้า
    geometric series/ˌdʒiːəʊˈmetrɪk ˈsɪəriːz/ อนุกรมเรขาคณิต
    integral test/ˈɪntɪɡrəl test/ การทดสอบอินทิเกรต
    harmonic series/hɑːˈmɒnɪk ˈsɪəriːz/ อนุกรมฮาร์มอนิก
    Direct comparison/daɪˈrekt kəmˈpærɪsn/ การเปรียบเทียบโดยตรง
    Limit comparison/ˈlɪmɪt kəmˈpærɪsn/ การเปรียบเทียบค่าลิมิต
    alternating series/ˈɔːltəneɪtɪŋ ˈsɪəriːz/ อนุกรมสลับ
    ratio test/ˈreɪʃɪəʊ test/ การทดสอบอัตราส่วน
    converges absolutely/kənˈvɜːdʒɪz ˌæbsəˈluːtli/ ลู่เข้าแบบสัมบูรณ์
    converges conditionally/kənˈvɜːdʒɪz kənˈdɪʃənəli/ ลู่เข้าแบบเงื่อนไข
    10.2

    Working with Geometric Series · ⁨การจัดการกับอนุกรมเรขาคณิต⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.A: Determine whether a series converges or diverges. BC ONLY

    • LIM-7.A.3 A geometric series is a series with a constant ratio between successive terms. BC ONLY
    • LIM-7.A.4 If $a$ is a real number and $r$ is a real number such that $|r| < 1$, then the geometric series $\sum_{n=0}^{\infty} ar^n = \dfrac{a}{1-r}$. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.A: ตรวจสอบว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.A.3 อนุกรมเรขาคณิตคืออนุกรมที่มีอัตราส่วนคงที่ระหว่างพจน์ที่ต่อเนื่องกัน เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-7.A.4 ถ้า $a$ เป็นจำนวนจริง และ $r$ เป็นจำนวนจริงซึ่งทำให้ $|r| < 1$, แล้วอนุกรมเรขาคณิต $\sum_{n=0}^{\infty} ar^n = \dfrac{a}{1-r}$ ลู่เข้า เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Geometric series & convergence

    A geometric series 几何级数 $\sum ar^{n}$ has a constant ratio $r$ between terms. It converges exactly when $|r|<1$, and then

    $$\sum_{n=0}^\infty ar^n=\frac{a}{1-r}.$$
    This is the one series whose sum you can find exactly, and it underlies power series later in the unit.

    Worked example. Sum $3+\tfrac32+\tfrac34+\tfrac38+\cdots$. Here $a=3$ and $r=\tfrac12$ (with $|r|<1$), so the sum is $\dfrac{a}{1-r}=\dfrac{3}{1-\tfrac12}=6$.

    ไทย
    อนุกรมเรขาคณิต & การลู่เข้า

    อนุกรมเรขาคณิต $\sum ar^{n}$ มี อัตราส่วน $r$ คงที่ระหว่าง terms. มัน ลู่เข้าก็ต่อเมื่อ $|r|<1$, และแล้ว

    $$\sum_{n=0}^\infty ar^n=\frac{a}{1-r}.$$
    นี่คืออนุกรมเดียวwhose sum คุณหาได้แม่นยำ, และเป็นพื้นฐานของ power series ในหน่วยถัดไป.

    ตัวอย่างแสดงวิธีทำ. รวม $3+\tfrac32+\tfrac34+\tfrac38+\cdots$. ที่นี่ $a=3$ และ $r=\tfrac12$ (พร้อมทั้ง $|r|<1$), ดังนั้นผลรวมคือ $\dfrac{a}{1-r}=\dfrac{3}{1-\tfrac12}=6$.

    ลำดับเรขาคณิตคูณด้วยอัตราส่วนเดิม在每个ขั้นตอน
    ลำดับเรขาคณิตคูณด้วยอัตราSame每个步骤
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    When a geometric series converges · ⁨เมื่ออนุกรมเรขาคณิตลู่เข้า⁩

    A geometric series $\sum ar^n$ converges only when $|r|<1$, summing to $\frac{a}{1-r}$. Change the ratio and watch the partial sums settle or blow up. · ⁨อนุกรมเรขาคณิต $\sum ar^n$ ลู่เข้าก็ต่อเมื่อ $|r|<1$, รวมเป็น $\frac{a}{1-r}$ เปลี่ยนอัตราส่วนและดูผลบวกย่อยที่นิ่งหรือพุ่งขึ้น⁩

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    power series/ˈpaʊə ˈsɪəriːz/ อนุกรมกำลัง
    radius of convergence/ˈreɪdɪəs ɒv kənˈvɜːdʒəns/ รัศมีของการลู่เข้า
    interval of convergence/ˈɪntəvl ɒv kənˈvɜːdʒəns/ ช่วงลู่เข้า
    10.3

    The nth Term Test for Divergence · ⁨ทดสอบพจน์ nth เพื่อความลู่ออก⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.A: Determine whether a series converges or diverges. BC ONLY

    • LIM-7.A.5 The $n$th term test is a test for divergence of a series. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.A: ตรวจสอบว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.A.5 ข้อสอบพจน์ที่ $n$ เป็นข้อทดสอบการลู่เข้า (divergence) ของอนุกรม เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    If the terms do not shrink to zero, the sum cannot settle: if $\lim_{n\to\infty}a_n\neq0$, the series diverges. This is only a test for divergence – if the terms do go to zero, the test is inconclusive (the series may still diverge, like the harmonic series). Always check this quick test first.

    ไทย

    หากพจน์ไม่หดตัวเข้าหาศูนย์ ผลรวมจะไม่สามารถมีค่าคงที่: ถ้า $\lim_{n\to\infty}a_n\neq0$,อนุกรมนั้นลู่ไปอนันต์ ข้อนี้เป็นการทดสอบสำหรับ การลู่ไปอนันต์ เท่านั้น – หากพจน์ เข้าหา ศูนย์ การทดสอบนี้จะให้ผลไม่ชัดเจน (อนุกรมอาจยังลู่ไปอนันต์ได้ เช่น อนุกรมฮาร์มอนิก) ควรตรวจสอบการทดสอบสั้นๆ นี้ก่อนเสมอ

    10.4

    Integral Test for Convergence · ⁨การทดสอบด้วยอินทิกรัลเพื่อหาค่าลู่เข้า⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.A: Determine whether a series converges or diverges. BC ONLY

    • LIM-7.A.6 The integral test is a method to determine whether a series converges or diverges. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.A: ตรวจสอบว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.A.6 การทดสอบอินทิกรัลเป็นวิธีการกำหนดว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    If $a_n=f(n)$ for a positive, decreasing, continuous $f$, then $\sum a_n$ and $\int_1^\infty f(x)\,dx$ both converge or both diverge. The integral test 积分判别法 turns a series question into an improper-integral question, and it is what proves the p-series rule below.

    ไทย

    หาก $a_n=f(n)$ สำหรับฟังก์ชัน $f$ ที่เป็นบวก ลดลง และต่อเนื่อง $\sum a_n$ และ $\int_1^\infty f(x)\,dx$ ลู่เข้าหรือลู่ไปอนันต์ร่วมกัน การ ทดสอบด้วยอินทิกรัล เปลี่ยนโจทย์อนุกรมให้เป็นโจทย์อินทิกรัลไม่ปกติ และนี่คือสิ่งที่ใช้พิสูจน์กฎ p-series ด้านล่าง

    10.5

    Harmonic Series and p-Series · ⁨อนุกรมฮาร์มอนิกและ p-series⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.A: Determine whether a series converges or diverges. BC ONLY

    • LIM-7.A.7 In addition to geometric series, common series of numbers include the harmonic series, the alternating harmonic series, and $p$-series. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.A: ตรวจสอบว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.A.7 นอกจากอนุกรมเรขาคณิตแล้ว อนุกรมตัวเลขที่พบบ่อย还包括 อนุกรมฮาร์โมนิก, อนุกรมสลับสัญญาณฮาร์โมนิก และ $p$-อนุกรม เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A p-series $\sum \dfrac{1}{n^p}$ converges if $p>1$ and diverges if $p\le1$. The special case $p=1$, $\sum\dfrac1n$, is the harmonic series 调和级数 – it diverges even though its terms go to zero (a famous, must-know fact). The p-series family is the standard yardstick for comparison tests.

    ไทย

    p-series $\sum \dfrac{1}{n^p}$ ลู่เข้าเมื่อ $p>1$ และ ลู่ไปอนันต์เมื่อ $p\le1$ กรณีพิเศษ $p=1$, $\sum\dfrac1n$ คือ อนุกรมฮาร์มอนิก – ซึ่ง ลู่ไปอนันต์ แม้พจน์ของมันจะเข้าหาศูนย์ (เป็นข้อเท็จจริงสำคัญที่ต้องรู้) p-series เป็นมาตรฐานในการทดสอบเปรียบเทียบ

    10.6

    Comparison Tests for Convergence · ⁨การทดสอบเปรียบเทียบเพื่อหาค่าลู่เข้า⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.A: Determine whether a series converges or diverges. BC ONLY

    • LIM-7.A.8 The comparison test is a method to determine whether a series converges or diverges. BC ONLY
    • LIM-7.A.9 The limit comparison test is a method to determine whether a series converges or diverges. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.A: ตรวจสอบว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.A.8 การทดสอบเปรียบเทียบเป็นวิธีการกำหนดว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-7.A.9 การทดสอบเปรียบเทียบแบบลิมิตเป็นวิธีการกำหนดว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Compare an unfamiliar series to a known one (a p-series or geometric series):

    • Direct comparison 直接比较: if $0\le a_n\le b_n$ and $\sum b_n$ converges, so does $\sum a_n$; if $a_n\ge b_n\ge0$ and $\sum b_n$ diverges, so does $\sum a_n$.
    • Limit comparison 极限比较: if $\lim\dfrac{a_n}{b_n}$ is a finite positive number, the two series do the same thing. This is easier when the terms only behave like a known series.
    ไทย

    เปรียบเทียบอนุกรมที่ไม่คุ้นเคยกับอนุกรมที่ทราบแล้ว (p-series หรืออนุกรมเรขาคณิต):

    • การเปรียบเทียบโดยตรง: ถ้า $0\le a_n\le b_n$ และ $\sum b_n$ ลู่เข้า แล้ว $\sum a_n$ ก็ลู่เข้า; ถ้า $a_n\ge b_n\ge0$ และ $\sum b_n$ ลู่ไปอนันต์ แล้ว $\sum a_n$ ก็ลู่ไปอนันต์
    • การเปรียบเทียบด้วยลิมิต: ถ้า $\lim\dfrac{a_n}{b_n}$ เป็น จำนวน有限的บวก (finite positive) อนุกรมทั้งสองจะมีพฤติกรรมเหมือนกัน วิธีนี้ง่ายกว่าเมื่อพจน์เพียง * behaving like* อนุกรมที่ทราบ
    10.7

    Alternating Series Test for Convergence · ⁨การทดสอบอนุกรมสลับเครื่องหมายเพื่อหาค่าลู่เข้า⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.A: Determine whether a series converges or diverges. BC ONLY

    • LIM-7.A.10 The alternating series test is a method to determine whether an alternating series converges. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.A: ตรวจสอบว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.A.10 การทดสอบอนุกรมสลับสัญญาณเป็นวิธีการกำหนดว่าอนุกรมสลับสัญญาณลู่เข้าหรือไม่ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    An alternating series 交错级数 has terms that switch sign, $\sum(-1)^n b_n$. It converges if the $b_n$ are positive, decreasing, and $\lim b_n=0$. This lets series like $\sum\dfrac{(-1)^n}{n}$ converge even though the same terms without the signs (the harmonic series) diverge.

    ไทย

    อนุกรมสลับเครื่องหมาย มีพจน์ที่เปลี่ยนเครื่องหมาย สลับกัน $\sum(-1)^n b_n$. มัน ลู่เข้าเมื่อ $b_n$ เป็นบวก, ลดลง, และ $\lim b_n=0$. สิ่งนี้ทำให้อนุกรมอย่าง $\sum\dfrac{(-1)^n}{n}$ ลู่เข้าได้ แม้พจน์เดียวกันโดยไม่考慮เครื่องหมาย (อนุกรมฮาร์มอนิก) จะลู่ไปอนันต์

    10.8

    Ratio Test for Convergence · ⁨การทดสอบอัตราส่วนเพื่อหาค่าลู่เข้า⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.A: Determine whether a series converges or diverges. BC ONLY

    • LIM-7.A.11 The ratio test is a method to determine whether a series of numbers converges or diverges. BC ONLY
      • Exclusion statement: The nth term test for divergence, and the integral test, comparison test, limit comparison test, alternating series test, and ratio test for convergence are assessed on the AP Calculus BC Exam. Other methods are not assessed on the exam. However, teachers may include additional methods in the course, if time permits.
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.A: ตรวจสอบว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.A.11 การทดสอบอัตราส่วนเป็นวิธีการกำหนดว่าอนุกรมของจำนวนจริงลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น
      • ข้อความยกเว้น: การทดสอบพจน์ที่ n เพื่อหาการลู่ออก, และการทดสอบอินทิกรัล, การทดสอบเปรียบเทียบ, การทดสอบเปรียบเทียบแบบลิมิต, การทดสอบอนุกรมสลับสัญญาณ และการทดสอบอัตราส่วนเพื่อการลู่เข้า ถูกประเมินในข้อสอบ AP Calculus BC วิธีการอื่น ๆ ไม่ถูกประเมินในข้อสอบ อย่างไรก็ตาม ครูอาจเพิ่มวิธีการอื่น ๆ ในหลักสูตร หากมีเวลาเพียงพอ

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The ratio test 比值判别法 examines $L=\lim_{n\to\infty}\left|\dfrac{a_{n+1}}{a_n}\right|$:

    • $L<1$: the series converges absolutely;
    • $L>1$: it diverges;
    • $L=1$: inconclusive.

    It is the go-to test for series with factorials or $n$th powers, and it is exactly how you find the radius of convergence of a power series.

    Worked example. Test $\displaystyle\sum \frac{n}{2^n}$. The ratio is $\left|\dfrac{a_{n+1}}{a_n}\right|=\dfrac{n+1}{2^{n+1}}\cdot\dfrac{2^n}{n}=\dfrac{n+1}{2n}\to\dfrac12<1$, so the series converges.

    ไทย

    การ ทดสอบอัตราส่วน ตรวจสอบ $L=\lim_{n\to\infty}\left|\dfrac{a_{n+1}}{a_n}\right|$:

    • $L<1$: อนุกรม ลู่เข้าสัมบูรณ์;
    • $L>1$: อนุกรม ลู่ไปอนันต์;
    • $L=1$: ให้ผลไม่ชัดเจน.

    นี่คือการทดสอบหลักสำหรับอนุกรมที่มี -factorials หรือ $n$th powers, และเป็นวิธีที่คุณใช้หารัศมีความลู่เข้าของอนุกรมกำลัง

    ตัวอย่างทำแบบฝึกหัด. ทดสอบ $\displaystyle\sum \frac{n}{2^n}$. อัตราส่วนคือ $\left|\dfrac{a_{n+1}}{a_n}\right|=\dfrac{n+1}{2^{n+1}}\cdot\dfrac{2^n}{n}=\dfrac{n+1}{2n}\to\dfrac12<1$, ดังนั้นอนุกรม ลู่เข้า

    10.9

    Determining Absolute or Conditional Convergence · ⁨การกำหนดค่าลู่เข้าสัมบูรณ์หรือลู่เข้าแบบมีเงื่อนไข⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.A: Determine whether a series converges or diverges. BC ONLY

    • LIM-7.A.12 A series may be absolutely convergent, conditionally convergent, or divergent. BC ONLY
    • LIM-7.A.13 If a series converges absolutely, then it converges. BC ONLY
    • LIM-7.A.14 If a series converges absolutely, then any series obtained from it by regrouping or rearranging the terms has the same value. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.A: ตรวจสอบว่าอนุกรมลู่เข้าหรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.A.12 อนุกรมอาจลู่เข้าสัมบูรณ์, ลู่เข้าแบบเงื่อนไข หรือลู่ออก เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-7.A.13 หากอนุกรมลู่เข้าสัมบูรณ์ อนุกรมนั้นก็ลู่เข้า เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-7.A.14 หากอนุกรมลู่เข้าสัมบูรณ์ อนุกรมใด ๆ ที่ได้จากโดยการจัดกลุ่มหรือจัดเรียงพจน์ใหม่จะมีค่าเท่าเดิม เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A series converges absolutely 绝对收敛 if $\sum|a_n|$ converges. It converges conditionally 条件收敛 if $\sum a_n$ converges but $\sum|a_n|$ diverges (the classic example is $\sum\dfrac{(-1)^n}{n}$). Absolute convergence is the stronger property; conditional convergence relies on the cancellation of signs.

    ไทย

    อนุกรม ลู่เข้าสัมบูรณ์ เมื่อ $\sum|a_n|$ ลู่เข้า. มัน ลู่เข้าแบบมีเงื่อนไข เมื่อ $\sum a_n$ ลู่เข้าแต่ $\sum|a_n|$ ลู่ไปอนันต์ (ตัวอย่างคลาสสิกคือ $\sum\dfrac{(-1)^n}{n}$). การลู่เข้าสัมบูรณ์เป็นคุณสมบัติที่แข็งแกร่งกว่า; การลู่เข้าแบบมีเงื่อนไขขึ้นอยู่กับผลลบของเครื่องหมาย

    10.10

    Alternating Series Error Bound · ⁨ขอบเขตความผิดพลาดของอนุกรมสลับเครื่องหมาย⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-7): Applying limits may allow us to determine the finite sum of infinitely many terms.

    Learning Objective LIM-7.B: Approximate the sum of a series. BC ONLY

    • LIM-7.B.1 If an alternating series converges by the alternating series test, then the alternating series error bound can be used to bound how far a partial sum is from the value of the infinite series. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-7): การ APPLY ลิมิตอาจช่วยให้เราหาผลบวกที่มีจำนวนจำกัดของพจน์นับไม่ถ้วนได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-7.B: ประมาณค่าผลบวกของอนุกรม เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-7.B.1 หากอนุกรมสลับเครื่องหมายลู่เข้าด้วยการทดสอบอนุกรมสลับเครื่องหมาย แล้วสามารถใช้ขอบเขตความผิดพลาดของอนุกรมสลับเครื่องหมายเพื่อประมาณขอบเขตของความแตกต่างระหว่างผลบวกย่อยกับค่าของอนุกรมอนันต์ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    For a convergent alternating series, the error in stopping at the $N$th partial sum is no larger than the first omitted term:

    $$|S-S_N|\le b_{N+1}.$$
    This simple, powerful bound lets you say how many terms guarantee a desired accuracy.

    ไทย

    สำหรับ อนุกรมสลับเครื่องหมายที่ลู่เข้า, ความผิดพลาดในการหยุดที่ผลบวกย่อย $N$ ที่ ไม่เกินพจน์แรกที่ถูกตัดออก:

    $$|S-S_N|\le b_{N+1}.$$
    ขอบเขตที่เรียบง่ายและมีพลังนี้ช่วยให้คุณบอกว่าต้องกี่พจน์จึงจะรับประกันความแม่นยำที่ต้องการ

    10.11

    Finding Taylor Polynomial Approximations of Functions · ⁨การหาค่าประมาณพหุนามเทย์เลอร์ของฟังก์ชัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-8): Power series allow us to represent associated functions on an appropriate interval.

    Learning Objective LIM-8.A: Represent a function at a point as a Taylor polynomial. BC ONLY

    • LIM-8.A.1 The coefficient of the $n$th degree term in a Taylor polynomial for a function $f$ centered at $x = a$ is $\dfrac{f^{(n)}(a)}{n!}$. BC ONLY
    • LIM-8.A.2 In many cases, as the degree of a Taylor polynomial increases, the $n$th degree polynomial will approach the original function over some interval. BC ONLY

    Learning Objective LIM-8.B: Approximate function values using a Taylor polynomial. BC ONLY

    • LIM-8.B.1 Taylor polynomials for a function $f$ centered at $x = a$ can be used to approximate function values of $f$ near $x = a$. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-8): อนุกรมกำลังช่วยให้เราสามารถแทนฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องบนช่วงที่เหมาะสมได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-8.A: แทนค่าฟังก์ชันที่จุดหนึ่งด้วยพหุนามเทย์เลอร์ เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-8.A.1 สัมประสิทธิ์ของพจน์ดีกรี $n$ ในเทย์เลอร์โพลิโนเมียลของฟังก์ชัน $f$ ที่มีศูนย์กลางอยู่ที่ $x = a$ คือ $\dfrac{f^{(n)}(a)}{n!}$เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-8.A.2 ในหลายกรณี เมื่อดีกรีของพหุนามเทย์เลอร์เพิ่มขึ้น พหุนามดีกรี $n$ จะเข้าใกล้ฟังก์ชันเดิมในช่วงใดช่วงหนึ่ง เฉพาะ BC เท่านั้น

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-8.B: ประมาณค่าฟังก์ชันโดยใช้พหุนามเทย์เลอร์ เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-8.B.1 พหุนามเทย์เลอร์ของฟังก์ชัน $f$ ที่ขยายรอบจุด $x = a$ สามารถใช้เพื่อประมาณค่าฟังก์ชันของ $f$ ใกล้กับจุด $x = a$ ได้ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English
    Taylor series approximation

    A Taylor polynomial 泰勒多项式 approximates a function near a center $x=a$ using its derivatives there:

    $$P_n(x)=\sum_{k=0}^{n}\frac{f^{(k)}(a)}{k!}(x-a)^k.$$
    Each added term matches one more derivative, so the polynomial hugs the curve more closely near $a$. Centered at $a=0$ it is a Maclaurin polynomial.

    Exam skill: be able to build a Taylor polynomial from a table of derivative values and use it to estimate a function value.

    ไทย
    การประมาณค่าอนุกรมเทย์เลอร์

    พหุนามเทย์เลอร์ ประมาณค่าฟังก์ชันใกล้จุดศูนย์กลาง $x=a$ โดยใช้อนุพันธ์ที่จุดนั้น:

    $$P_n(x)=\sum_{k=0}^{n}\frac{f^{(k)}(a)}{k!}(x-a)^k.$$
    ทุกพจน์ที่เพิ่มเข้ามาจับคู่กับอนุพันธ์อีกหนึ่งระดับ ทำให้พหุนามโอบกอดเส้นโค้งใกล้ชิดขึ้นใกล้ $a$. เมื่อตั้งศูนย์กลางที่ $a=0$ จะเรียกว่า พหุนามมาคลอริน

    พหุนามเทย์เลอร์ของ sin x โอบกอดเส้นcurve ใกล้ขึ้นเมื่อดีกรีเพิ่มขึ้น
    พหุนามมาคลอรินของ $\sin x$ – $T_1=x$, $T_3$, $T_5$ – แต่ละตัวจับคู่กับอนุพันธ์เพิ่มเติมที่ $0$, จึงโอบกอด $\sin x$ ได้ในช่วงกว้างขึ้นก่อนที่จะแยกออกจากกัน.

    ทักษะการสอบ: ต้องสร้างพหุนามเทย์เลอร์จากตารางค่าอนุพันธ์และ用它ประเมินค่าฟังก์ชันได้

    Vocabulary · ⁨คำศัพท์⁩ Train · ⁨ฝึกฝน⁩
    English ไทย
    Taylor polynomial/ˈteɪlə ˌpɒlɪˈnəʊmɪəl/ พหุนามเทย์เลอร์
    Lagrange error bound/ˈlæɡreɪndʒ ˈerə baʊnd/ ขอบเขตความผิดพลาดของลาگرانจ์
    10.12

    Lagrange Error Bound · ⁨ขอบเขตความผิดพลาดของลากรัง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-8): Power series allow us to represent associated functions on an appropriate interval.

    Learning Objective LIM-8.C: Determine the error bound associated with a Taylor polynomial approximation. BC ONLY

    • LIM-8.C.1 The Lagrange error bound can be used to determine a maximum interval for the error of a Taylor polynomial approximation to a function. BC ONLY
    • LIM-8.C.2 In some situations, the alternating series error bound can be used to bound the error of a Taylor polynomial approximation to the value of a function. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-8): อนุกรมกำลังช่วยให้เราสามารถแทนฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องบนช่วงที่เหมาะสมได้

    จุดประสงค์การเรียนรู้ LIM-8.C: หาขอบเขตความผิดพลาดที่เกี่ยวข้องกับการประมาณค่าด้วยพหุนามเทย์เลอร์ เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-8.C.1 ขอบเขตความผิดพลาดของลา格蘭Ж можно использовать для определения максимального интервала ошибки приближения Тейлора функции. BC ONLY
    • LIM-8.C.2 ในบางสถานการณ์ สามารถใช้ขอบเขตความผิดพลาดของอนุกรมสลับเครื่องหมายเพื่อประมาณขอบเขตความผิดพลาดของการประมาณค่าด้วยพหุนามเทย์เลอร์ toward ค่าของฟังก์ชัน เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    The Lagrange error bound 拉格朗日误差界 bounds how far a Taylor polynomial can be from the true value:

    $$|R_n(x)|\le\frac{\max\big|f^{(n+1)}(z)\big|}{(n+1)!}\,|x-a|^{\,n+1}.$$
    You bound the $(n+1)$th derivative on the interval, then compute – the standard way to prove a Taylor estimate is accurate enough.

    ไทย

    ขอบเขตความผิดพลาดของลากรัง ขอบเขตว่าพหุนามเทย์เลรร่อกัน多远จากค่าจริง:

    $$|R_n(x)|\le\frac{\max\big|f^{(n+1)}(z)\big|}{(n+1)!}\,|x-a|^{\,n+1}.$$
    คุณจำกัดค่า $(n+1)$th อนุพันธ์บนช่วง แล้วคำนวณ – วิธีมาตรฐานในการพิสูจน์ว่าประมาณค่าเทย์เลอร์มีความแม่นยำเพียงพอ

    10.13

    Radius and Interval of Convergence of Power Series · ⁨รัศมีและช่วงความลู่เข้าของอนุกรมกำลัง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-8): Power series allow us to represent associated functions on an appropriate interval.

    Learning Objective LIM-8.D: Determine the radius of convergence and interval of convergence for a power series. BC ONLY

    • LIM-8.D.1 A power series is a series of the form $\sum_{n=0}^{\infty} a_n (x-r)^n$, where $n$ is a non-negative integer, $\{a_n\}$ is a sequence of real numbers, and $r$ is a real number. BC ONLY
    • LIM-8.D.2 If a power series converges, it either converges at a single point or has an interval of convergence. BC ONLY
    • LIM-8.D.3 The ratio test can be used to determine the radius of convergence of a power series. BC ONLY
    • LIM-8.D.4 The radius of convergence of a power series can be used to identify an open interval on which the series converges, but it is necessary to test both endpoints of the interval to determine the interval of convergence. BC ONLY
    • LIM-8.D.5 If a power series has a positive radius of convergence, then the power series is the Taylor series of the function to which it converges over the open interval. BC ONLY
    • LIM-8.D.6 The radius of convergence of a power series obtained by term-by-term differentiation or term-by-term integration is the same as the radius of convergence of the original power series. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-8): อนุกรมกำลังช่วยให้เราสามารถแทนฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องบนช่วงที่เหมาะสมได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-8.D: หารัศมีของช่วงลู่เข้าและช่วงลู่เข้าสำหรับอนุกรมกำลัง เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-8.D.1 อนุกรมกำลังคืออนุกรมในรูป $\sum_{n=0}^{\infty} a_n (x-r)^n$, โดยที่ $n$ เป็นจำนวนเต็มที่ไม่เป็นลบ, $\{a_n\}$ เป็นลำดับของจำนวนจริง และ $r$ เป็นจำนวนจริง เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-8.D.2 หากอนุกรมกำลังลู่เข้า จะลู่เข้าที่จุดเดียวหรือมีช่วงลู่เข้าหนึ่ง เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-8.D.3 การทดสอบอัตราส่วนสามารถใช้หารัศมีของช่วงลู่เข้าของอนุกรมกำลังได้ เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-8.D.4 รัศมีของช่วงลู่เข้าของอนุกรมกำลังสามารถใช้ระบุช่วงเปิดที่อนุกรมลู่เข้าได้ แต่จำเป็นต้องทดสอบทั้งสองปลายของช่วงเพื่อหาช่วงลู่เข้า เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-8.D.5 หากอนุกรมกำลังมีรัศมีของช่วงลู่เข้าที่เป็นบวก อนุกรมกำลังนั้นจะเป็นอนุกรมเทย์เลอร์ของฟังก์ชันที่ลู่เข้าในช่วงเปิดนั้น เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-8.D.6 รัศมีของช่วงลู่เข้าของอนุกรมกำลังที่ได้จากการดิฟหรืออินทิเกรตทีละพจน์ จะมีค่าเท่ากับรัศมีของช่วงลู่เข้าของอนุกรมกำลังต้นฉบับ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    A power series 幂级数 $\sum c_n(x-a)^n$ converges for $x$ within a radius of convergence 收敛半径 $R$ of the center $a$. Find $R$ with the ratio test. Then test the two endpoints separately (the ratio test is inconclusive there) to state the full interval of convergence 收敛区间 – including or excluding each endpoint.

    Worked example. Find the radius of convergence of $\displaystyle\sum \frac{x^n}{n}$. The ratio test gives $\left|\dfrac{x^{n+1}}{n+1}\cdot\dfrac{n}{x^n}\right|=|x|\dfrac{n}{n+1}\to|x|$, which is $<1$ when $|x|<1$, so $R=1$. Testing the endpoints, $x=-1$ gives the convergent alternating harmonic series and $x=1$ the divergent harmonic series, so the interval is $[-1,1)$.

    ไทย

    อนุกรมกำลัง $\sum c_n(x-a)^n$ ลู่เข้าสำหรับ $x$ ภายใน รัศมีความลู่เข้า $R$ ของจุดศูนย์กลาง $a$. หา $R$ ด้วย การทดสอบอัตราส่วน. จากนั้นทดสอบสอง จุดปลาย แยกต่างหาก (การทดสอบอัตราส่วนให้ผลไม่ชัดเจนที่นี่) เพื่อบอก ช่วงความลู่เข้า ทั้งหมด – รวมถึงหรือละเว้นแต่ละจุดปลาย

    ตัวอย่างทำแบบฝึกหัด. หารัศมีความลู่เข้าของ $\displaystyle\sum \frac{x^n}{n}$. การทดสอบอัตราส่วนให้ $\left|\dfrac{x^{n+1}}{n+1}\cdot\dfrac{n}{x^n}\right|=|x|\dfrac{n}{n+1}\to|x|$, ซึ่งเป็น $<1$ เมื่อ $|x|<1$, ดังนั้น $R=1$. การทดสอบจุดปลาย, $x=-1$ ให้ อนุกรมฮาร์มอนิกสลับเครื่องหมายที่ลู่เข้า และ $x=1$ อนุกรมฮาร์มอนิกที่ลู่ไปอนันต์, ดังนั้นช่วงคือ $[-1,1)$.

    10.14

    Finding Taylor or Maclaurin Series for a Function · ⁨การหาอนุกรมเทย์เลอร์หรือมาคลอรินของฟังก์ชัน⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-8): Power series allow us to represent associated functions on an appropriate interval.

    Learning Objective LIM-8.E: Represent a function as a Taylor series or a Maclaurin series. BC ONLY

    • LIM-8.E.1 A Taylor polynomial for $f(x)$ is a partial sum of the Taylor series for $f(x)$. BC ONLY

    Learning Objective LIM-8.F: Interpret Taylor series and Maclaurin series. BC ONLY

    • LIM-8.F.1 The Maclaurin series for $\dfrac{1}{1-x}$ is a geometric series. BC ONLY
    • LIM-8.F.2 The Maclaurin series for $\sin x$, $\cos x$, and $e^x$ provides the foundation for constructing the Maclaurin series for other functions. BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-8): อนุกรมกำลังช่วยให้เราสามารถแทนฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องบนช่วงที่เหมาะสมได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-8.E: แทนที่ฟังก์ชันด้วยอนุกรมเทย์เลอร์หรืออนุกรมแมคลอเรน เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-8.E.1 พหุนามเทย์เลอร์สำหรับ $f(x)$ คือผลบวกย่อยของอนุกรมเทย์เลอร์สำหรับ $f(x)$ เฉพาะ BC เท่านั้น

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-8.F: อธิบายความหมายของอนุกรมเทย์เลอร์และอนุกรมแมคลอเรน เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-8.F.1 อนุกรมแมคลอเรนสำหรับ $\dfrac{1}{1-x}$ เป็นอนุกรมเรขาคณิต เฉพาะ BC เท่านั้น
    • LIM-8.F.2 อนุกรมแมคลอเรนสำหรับ $\sin x$, $\cos x$ และ $e^x$ ให้พื้นฐานในการสร้างอนุกรมแมคลอเรนสำหรับฟังก์ชันอื่นๆ เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Extending a Taylor polynomial to infinitely many terms gives a Taylor (or Maclaurin) series. Memorize the key Maclaurin series:

    $$e^x=\sum\frac{x^n}{n!},\quad \sin x=\sum\frac{(-1)^n x^{2n+1}}{(2n+1)!},\quad \cos x=\sum\frac{(-1)^n x^{2n}}{(2n)!},\quad \frac{1}{1-x}=\sum x^n.$$
    New series come from manipulating these – substituting, differentiating, integrating, or multiplying.

    Worked example. Find the Maclaurin series for $e^{x^2}$. Substitute $x^2$ for $x$ in $e^x=\sum\dfrac{x^n}{n!}$:

    $$e^{x^2}=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(x^2)^n}{n!}=1+x^2+\frac{x^4}{2!}+\frac{x^6}{3!}+\cdots,$$
    which converges for all $x$. This substitution trick is far faster than differentiating $e^{x^2}$ six times.

    ไทย

    ขยายพหุนามเทย์เลอร์ให้ยาวถึงอนันต์พจน์จะได้ อนุกรมเทย์เลอร์ (หรือมาคลอริน) จดจำอนุกรมมาคลอรินสำคัญ:

    $$e^x=\sum\frac{x^n}{n!},\quad \sin x=\sum\frac{(-1)^n x^{2n+1}}{(2n+1)!},\quad \cos x=\sum\frac{(-1)^n x^{2n}}{(2n)!},\quad \frac{1}{1-x}=\sum x^n.$$
    อนุกรมใหม่เกิดจากการ จัดการ这些ures – แทนค่า, อนุพันธ์, อินทิเกรต, หรือคูณ

    ตัวอย่างทำแบบฝึกหัด. หาอนุกรมมาคลอรินของ $e^{x^2}$. แทน $x^2$ เข้าไปแทน $x$ ใน $e^x=\sum\dfrac{x^n}{n!}$:

    $$e^{x^2}=\sum_{n=0}^{\infty}\frac{(x^2)^n}{n!}=1+x^2+\frac{x^4}{2!}+\frac{x^6}{3!}+\cdots,$$
    ซึ่งลู่เข้าสำหรับทุก $x$. เทคนิคการแทนนี้เร็วกว่าการหาอนุพันธ์ $e^{x^2}$ หกครั้งมาก

    แต่ละพจน์มาคลาวรินเพิ่มเติมกอดฟังก์ชันในช่วงกว้างขึ้น
    พหุนามมาคลอรินเพิ่มเติมแต่ละตัวโอบกอดฟังก์ชันในช่วงกว้างขึ้น
    Explore · ⁨สำรวจ⁩

    The function a Taylor series approximates · ⁨ฟังก์ชันที่อนุกรมเทย์เลอร์ประมาณ⁩

    y = asin(bx + c) + d

    A Taylor series builds a function from its derivatives at a point; more terms hug the curve (here $\sin x$) over a wider range. · ⁨อนุกรมเทย์เลอร์สร้างฟังก์ชันจากอนุพันธ์ของมันที่จุด; ยิ่งมีพจน์มากยิ่งโอบอ้อมเส้นโค้ง (ที่นี่ $\sin x$) ในช่วงที่กว้างขึ้น⁩

    10.15

    Representing Functions as Power Series · ⁨การแทนฟังก์ชันด้วยอนุกรมกำลัง⁩

    Syllabus · ⁨หลักสูตร⁩
    English

    Enduring Understanding (LIM-8): Power series allow us to represent associated functions on an appropriate interval.

    Learning Objective LIM-8.G: Represent a given function as a power series. BC ONLY

    • LIM-8.G.1 Using a known series, a power series for a given function can be derived using operations such as term-by-term differentiation or term-by-term integration, and by various methods (e.g., algebraic processes, substitutions, or using properties of geometric series). BC ONLY
    ไทย

    ความเข้าใจที่ยั่งยืน (LIM-8): อนุกรมกำลังช่วยให้เราสามารถแทนฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องบนช่วงที่เหมาะสมได้

    วัตถุประสงค์การเรียนรู้ LIM-8.G: แทนที่ฟังก์ชันที่กำหนดให้เป็นอนุกรมกำลัง เฉพาะ BC เท่านั้น

    • LIM-8.G.1 โดยใช้อนุกรมที่ทราบอยู่แล้ว สามารถหาอนุกรมกำลังสำหรับฟังก์ชันที่กำหนดได้โดยใช้การดำเนินการ เช่น การดิฟหรืออินทิเกรตทีละพจน์ และการใช้วิธีการต่างๆ (เช่น กระบวนการทางพีชคณิต, การแทนค่า หรือการใช้คุณสมบัติของอนุกรมเรขาคณิต) เฉพาะ BC เท่านั้น

    Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨แหล่งที่มา: คำอธิบายหลักสูตรและข้อสอบ College Board AP⁩

    English

    Because a power series can be differentiated and integrated term by term (within its radius), you can build new series from known ones – e.g. integrate the geometric series for $\dfrac{1}{1-x}$ to get the series for $-\ln(1-x)=\sum_{n\ge 1}\dfrac{x^n}{n}$, or substitute $-x^2$ to get the series for $\dfrac{1}{1+x^2}$. Representing a function as a power series lets you approximate values and integrals that have no elementary antiderivative.

    Exam skill: the BC series free-response usually asks you to derive a new Maclaurin series from a known one, find its interval of convergence, and use the alternating-series or Lagrange bound to estimate the error – the capstone skills of the course.

    ไทย

    เนื่องจากอนุกรมกำลังสามารถ หาอนุพันธ์และอินทิเกรตทีละพจน์ (ภายในรัศมีของคุณ) คุณสามารถสร้างอนุกรมใหม่จากที่ทราบไว้ – เช่น อินทิเกรตอนุกรมเรขาคณิตของ $\dfrac{1}{1-x}$ เพื่อรับอนุกรมของ $-\ln(1-x)=\sum_{n\ge 1}\dfrac{x^n}{n}$, หรือแทน $-x^2$ เพื่อรับอนุกรมของ $\dfrac{1}{1+x^2}$. การแทนฟังก์ชันด้วยอนุกรมกำลังช่วยให้ประมาณค่าและอินทิกรัลที่ไม่มีills primitive elementary ได้

    ทักษะการสอบ: ส่วนคำถามเชิงบรรยาย BC series มักขอให้คุณสร้างอนุกรมมาคลอรินใหม่จากที่ทราบ, หาช่วงความลู่เข้า, และใช้ขอบเขตอนุกรมสลับเครื่องหมายหรือลากรังเพื่อประมาณค่าความผิดพลาด – ทักษะสูงสุดของรายวิชานี้

    10.15

    Exam tips · ⁨ข้อแนะนำสำหรับการสอบ⁩

    English
    • Test a series for convergence with the right tool: geometric ($|r|<1$, sum $\tfrac{a}{1-r}$), $n$th-term, ratio, integral, comparison, or alternating-series test.
    • A geometric infinite sum converges only when $|r|<1$; otherwise it diverges.
    • Build a Taylor/Maclaurin series to approximate a function; more terms give a better fit near the centre.
    • Know the standard Maclaurin series for $e^x$, $\sin x$, $\cos x$, and $\tfrac{1}{1-x}$.
    • Find the radius/interval of convergence with the ratio test, then check the endpoints separately.
    ไทย
    • ทดสอบอนุกรมให้ลู่เข้าด้วยเครื่องมือที่ถูกต้อง: เรขาคณิต ($|r|<1$, ผลรวม $\tfrac{a}{1-r}$), พจน์ที่ $n$, อัตราส่วน, อินทิกรัล, เปรียบเทียบ, หรือทดสอบอนุกรมสลับเครื่องหมาย
    • เรขาคณิต ลู่เข้าเมื่อมีค่าอนันต์ก็ต่อเมื่อ $|r|<1$; ในกรณีอื่นจะลู่ไม่เข้า
    • สร้าง เทย์เลอร์/แมคลอเรน เพื่อประมาณค่าฟังก์ชัน; ยิ่งใช้พจน์มากยิ่งได้การจับคู่ที่ดีกว่า ใกล้จุดศูนย์กลาง
    • จำอนุกรมแมคลอเรนมาตรฐานสำหรับ $e^x$, $\sin x$, $\cos x$ และ $\tfrac{1}{1-x}$
    • หา รัศมี/ช่วงของการลู่เข้า ด้วยทดสอบอัตราส่วน แล้วตรวจสอบจุดปลายแยกต่างหาก

Log in or create account · ⁨เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี⁩

IGCSE, A-Level & AP