極限及函數的導數(DSE M1)

f(x) 的導數是 f′(x) = limh→0 [f(x + h) − f(x)] / h,即曲線切線的斜率。在 M1 中須掌握這個概念及記法(y′、f′(x)、dy/dx);由基本原理求導則不在要求之內。

用 AI 逐步解極限及函數的導數題目
當 Q 沿 y = x³ − 2x 滑向 P(1, −1),割線 PQ 逐漸變成例題 1 的切線 y = x − 2。 自己試試 →

極限及切線:重點

導數的定義f′(x) = limh→0 [f(x + h) − f(x)] / h
在 x = x₀ 的切線斜率f′(x₀)
切線方程y − f(x₀) = f′(x₀)(x − x₀)
有理函數在無窮遠處分子分母同除以 x 的最高次冪
0/0 型先因式分解及約簡,再代入

極限及函數的導數例題詳解

例題 1:求切線方程

求曲線 y = x³ − 2x 在 x = 1 的切線方程。

  1. dy/dx = 3x² − 2
  2. 當 x = 1:斜率 = 3 − 2 = 1,而 y = 1 − 2 = −1
  3. y − (−1) = 1(x − 1)

答案: y = x − 2

例題 2:兩個常見的極限

求 (a) limx→2 (x² − 4)/(x − 2) 及 (b) limx→∞ (3x² + 1)/(x² − 4)。

  1. (a) 當 x ≠ 2,(x² − 4)/(x − 2) = x + 2,所以極限是 4
  2. (b) 同除以 x²:(3 + 1/x²)/(1 − 4/x²)
  3. 當 x → ∞,各分式趨向 0,所以極限是 3

答案: (a) 4; (b) 3

💡 應試陷阱與秘訣 (DSE 奪星陷阱)

⚠️ dy/dx 不是分數d/dx 是一個運算符號,意思是「對 x 求導」。課程說明特別指出:dy/dx 是一個整體的記號,並非 dy 除以 dx。
⚠️ 切線需要一點及斜率把 x₀ 代入 dy/dx 求斜率,並且代入原方程求 y 坐標。兩者都代入導數是常見的錯誤。

✏️ 自我測試:互動練習

溫習方法:點擊以下任何題目,即時在坐標網格載入並核對計算步驟。

(切線)求 y = x² − 3x + 5 在 x = 2 的切線方程並畫出。
(0/0 型極限)求當 x 趨向 3 時 (x² − x − 6)/(x − 3) 的極限。
(無窮遠處的極限)求當 x 趨向無窮大時 (2x + 5)/(x − 1) 的極限。

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