| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
CHA-4 | CHA-4.A |
|
积分与变化的累积
AP 微积分 AB · 第 6 主题
6.1
探究变化的累积
大纲
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
求导找到率。积分反向运行这个思想:给定一个变化率(rate of change),它找到累积变化(accumulated change)。关键的图画:一个率函数的图象和 $x$ 轴之间的面积(area)给出总累积。
- 若率在一个区间上是正的,累积变化是正的;若是负的,是负的。坐标轴下方的面积算作负的。
- 简单的区域(三角形、矩形)能用几何(geometry)求出。
- 单位: 面积的单位是率的单位乘输入的单位。一个以车辆每小时计的率乘小时给出车辆。
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| accumulated change | 累积变化 | lěi jī biàn huà |
| geometry | 几何 | jǐ hé |
6.2
用黎曼和近似面积
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
LIM-5 | LIM-5.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
当精确的面积很难时,用一个黎曼和(Riemann sum)近似它——把区间分成子区间并加起矩形(或梯形)的面积。四个标准的估计:

- 左黎曼和——高度来自每个子区间的左端点。
- 右黎曼和——高度来自右端点。
- 中点黎曼和——高度来自中点(midpoint)。
- 梯形法(trapezoidal sum)——对两个端点高度取平均(一个梯形)。
子区间可能是均匀的(相等宽度)或非均匀的——从表读宽度。
高估还是低估? 从函数的行为判断:对于一个递增函数,一个左和低估而一个右和高估;一个梯形和在函数上凹时高估而在下凹时低估。考试部分要求你陈述哪个以及为什么。
Worked example. 一张表给出 $f(0)=3$、$f(2)=5$、$f(4)=8$、$f(6)=9$。用三个相等子区间($\Delta x=2$)的一个右黎曼和估计 $\int_0^6 f(x)\,dx$。用每个条的右端点:
Approximate area with rectangles
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.
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| Riemann sum | 黎曼和 | lí màn hé |
| midpoint | 中点 | zhōng diǎn |
| Trapezoidal sum | 梯形法 | tī xíng fǎ |
6.3
黎曼和、求和记号与定积分记号
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
LIM-5 | LIM-5.B |
|
LIM-5.C |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
随着子区间宽度收缩到零,黎曼和趋近一个精确的值——定积分(definite integral):
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| definite integral | 定积分 | dìng jī fēn |
6.4
微积分基本定理与累积函数
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
FUN-5 | FUN-5.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
一个有一个变的上限的定积分定义一个新的累积函数(accumulation function)。微积分基本定理(Fundamental Theorem of Calculus)(第一部分)说求导撤销这个累积:若 $f$ 连续,那么

Accumulate area as an integral
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 $f(x)$.
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| accumulation function | 累积函数 | lěi jī hán shù |
| Fundamental Theorem of Calculus | 微积分基本定理 | wēi jī fēn jī běn dìng lǐ |
6.5
解释涉及面积的累积函数的性态
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
FUN-5 | FUN-5.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
因为 $g'(x)=f(x)$,第 5 单元的一切都用 $f$ 的图象应用于一个累积函数:
- $g$ 在 $f>0$ 的地方递增而在 $f<0$ 的地方递减;
- $g$ 在 $f$ 穿越零(带一个符号变化)的地方有一个局部极值;
- $g$ 在 $f$ 递增的地方上凹;$g$ 的拐点出现在 $f$ 有一个局部极值的地方。
要得到 $g$ 的一个值,计算有符号的面积:$g(x)=\int_a^x f(t)\,dt$,加坐标轴上方的面积并减坐标轴下方的面积。
6.6
应用定积分的性质
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
FUN-6 | FUN-6.A |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
这些性质简化计算并不断出现:
6.7
微积分基本定理与定积分
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
FUN-6 | FUN-6.B |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
基本定理的第二部分用一个原函数(antiderivative)求一个定积分。若 $F'=f$,那么
Worked example. 求 $\int_1^3 (2x+1)\,dx$。一个原函数是 $F(x)=x^2+x$,所以

| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| antiderivative | 原函数 | yuán hán shù |
6.8
求原函数与不定积分:基本法则与记号
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
FUN-6 | FUN-6.C |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
一个不定积分(indefinite integral)是所有原函数的族,带一个积分常数(constant of integration)写出:
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| indefinite integral | 不定积分 | bù dìng jī fēn |
| constant of integration | 积分常数 | jī fēn cháng shù |
| u-substitution | 换元积分法 | huàn yuán jī fēn fǎ |
6.9
用换元法积分
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
FUN-6 | FUN-6.D |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
$u$-换元($u$-substitution,换元积分法)反转链式法则。选择一个里面的函数 $u=g(x)$,所以 $du=g'(x)\,dx$,并把积分完全以 $u$ 重写:
Worked example. 求 $\int 2x\cos(x^2)\,dx$。里面的函数是 $u=x^2$,它的导数 $2x\,dx=du$ 存在,所以
6.10
用长除法与配方法积分
大纲
| Enduring Understanding | Learning Objective | Essential Knowledge |
|---|---|---|
FUN-6 | FUN-6.D |
|
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
两个代数设置的做法让更多的积分符合基本形式:当一个有理函数的上部次数 $\ge$ 底部次数时的多项式长除法(polynomial long division),以及把一个二次分母变成一个积分到反正切或对数的形式的配方法(completing the square)。
| 英文 | 中文 | 拼音 |
|---|---|---|
| polynomial long division | 多项式长除法 | duō xiàng shì zhǎng chú fǎ |
| completing the square | 配方法 | pèi fāng fǎ |
6.14
选择求原函数的方法
大纲
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.
来源:美国大学理事会 AP 课程与考试说明
一个技能主题:把积分匹配到一个方法。先尝试一个基本的原函数;寻找一个 $u$-换元(一个里面的函数,它的导数也存在);用代数(除法、配方法、拆分一个分数)把被积函数重塑成一个标准形式。先命名结构防止浪费的努力。
6.14
考试技巧
- 积分是反求导;用幂法则 $\int x^n\,dx=\tfrac{x^{n+1}}{n+1}+C$ 并不要忘记 $+C$。
- 基本定理联系这两者:$\int_a^b f'(x)\,dx=f(b)-f(a)$,而 $\tfrac{d}{dx}\int_a^x f(t)\,dt=f(x)$。
- 用黎曼和或从一张值表的梯形法则近似一个定积分。
- 一个定积分是一个有符号的面积(坐标轴下方算负的);在符号变化处拆分以求总面积。
- 用 u-换元并记得相应地改变限(或反代)。
本主题的互动课程
逐步学习,并即时检测练习。