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IB 数学 AA|微积分入门 备课指引(导师用)|导数、切线与驻点

IB 数学 AA|微积分入门 备课指引(导师用)|导数、切线与驻点

  • 2026-10-28

IB 的微积分题第一步永远不是求导,而是问“这条线想问斜率、还是想问极值”。这一堂用一条三次函数把两件事分清楚。

本堂目标 学生能够:① 用幂法则求 f′(x) 并说明它代表瞬时变化率;② 由导数写出某一点的切线方程;③ 由 f′(x)=0 找出驻点并判断极大或极小。

01 先备知识(开课前 3 分钟快检)

以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:

技能 快检题 过关标准
幂法则 f(x) = x³ − 3x + 2,f′(x) 是什么 3x² − 3
代入 f(2) 是多少 4
直线方程 斜率 9、过 (2, 4) 的直线 y = 9x − 14

02 课堂流程(60 分钟)

时间 环节 导师做什么 学生做什么
0–10 分 斜率到导数 由割线平均变化率推到切线瞬时变化率 讲出两者分别
10–24 分 幂法则 x³ − 3x + 2 → 3x² − 3 逐项求导
24–36 分 切线方程 m = f′(2)、点 (2, f(2)) 写出 y = 9x − 14
36–48 分 驻点与增减 f′(x)=0 → x = ±1 判断极大极小
48–56 分 IB 答题格式 写出方法与理由,不只写答案 改写一段
56–60 分 离场检查 三题收回即批 独立完成

03 讲解脚本(照着说就可以)

第一幕:由割线到切线:导数是什么

割线斜率 = [f(x+h) − f(x)] / h;h 越来越细,割线就越贴近切线,极限就是 f′(x)。
对 x³ − 3x + 2 用幂法则:3x² − 3,这是每一点自己的斜率,不是一个固定数字。

要学生讲:为什么 f′(x) 仍然含 x(因为斜率逐点不同)。

第二幕:切线方程:先斜率、后切点

在 x = 2:m = f′(2) = 3(4) − 3 = 9;切点 y = f(2) = 8 − 6 + 2 = 4。
用点斜式:y − 4 = 9(x − 2),即 y = 9x − 14,常数项 −14 是自算结果,不是背出来的。

要学生计:x = 0 时切线的 y 值(-14)。

第三幕:驻点:f′(x)=0 之后要再看符号

3x² − 3 = 0 → x = 1 或 −1。x = 1 时 f(1) = 0(极小),x = −1 时 f(−1) = 4(极大)。
判断方法:取 x = 0 得 f′(0) = −3 < 0(递减),所以左边 −1 是极大、右边 1 是极小。

提醒:f′(x)=0 只是候选,还要看两侧符号;IB 的“justify”就是要求这一句。

04 必教题型与步骤

题型 例子 步骤 答案
幂法则求导 f(x) = x³ − 3x + 2 逐项乘指数、减一 f′(x) = 3x² − 3
切线方程 x = 2 的切线 m = f′(2),点 (2, f(2)) y = 9x − 14
驻点与极值 f′(x) = 0 解方程再验符号 x = 1 极小 0;x = −1 极大 4
变化率应用 给距离函数求速度 位置求导即速度 单位要写清楚
合理性检查(一定要教):切线在切点的函数值一定等于原函数值:把 x = 2 代入 y = 9x − 14 得 4,与 f(2) 相同才算对。

05 独立练习三题

题目 答案 想观察什么
f′(x),f(x) = x³ − 3x + 2 3x² − 3 有没有把常数项变 0
x = 2 的切线斜率 9 有没有先求导再代入
两个驻点的座标 (1, 0) 与 (−1, 4) 有没有分辨极大与极小

06 学生常见错误与纠正句

错误 学生通常这样写 导师这样说
忘记常数项求导为 0 f′(x) 写成 3x² − 3 + 2 “常数没有斜率,求导一定变 0。”
切线用了 f(x) 当斜率 m 写成 4 “斜率一定来自 f′(x),不是 f(x)。”
找到驻点就当极值 只写 x = ±1 “要验两侧符号,IB 要求 justify 这一句。”
单位与意义不分 速度写成距离 “求导之后单位也变了,速度是米每秒。”

07 家课建议(直接指到练习卷题号)

08 离场检查(最后 5 分钟)

题目 答案 判定
f(2) 的值 4 三题全对=可进积分
x = 2 的切线方程 y = 9x − 14 错一题=重讲点斜式
两个驻点与极值性质 (1, 0) 极小、(–1, 4) 极大 错两题以上=回到第二幕

09 导师常问

IB 会不会考导数的极限定义?

Paper 1 少考定义推导,但 Paper 3 或探究题会要求解释“极限”的意思,所以第一幕仍要讲。

计算机可以求导吗?

计算机能验答案,但 IB 要求写出求导步骤,只有答案不给方法分。

微积分与函数章的关系?

函数章读图的形状,微积分章读斜率与极值,两章合用同一条多项式最省时间。

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