2017年1月2日 星期一

羅必達法則(L’Hôpital’s Rule)

簡介

在 AP Calculus 中,有許多極限值(limit)等待人們去攻克,而其中有一些我們稱為「不定型」(indeterminate form),它們通常有以下的形式:


    • 0 / 0
    • ∞ / ∞

乍看之下雖然難解,但是這類型的困境有時能夠輕易化解開,比如:


















可以透過代數方法,化簡後得知極限值。但有一些是無論如何做不到的,比如:










就無法輕易被代數方法處理掉。而面對這類型困境時,就是 L’Hôpital’s Rule 大顯身手的時刻:
假設 f 與 g 都是在特定區間內可微分(differentiable)的函數,當我們求取 f/g 的極限值時,若會導致 0/0, ∞/∞, -∞/∞, ∞/(-∞), (-∞)/(-∞) 等等的不定型,且 g' 不為 0,則
lim(f/g)=lim(f'/g')

換句話說,當今天待求的極限值給出了上述不定型,我們可以試著將分子、分母各自微分一次,再試試求出 limit。某些情況下,你可能會需要連續使用 L’Hôpital’s Rule 兩次或更多次。



範例

Example 1








因為此極限中的分子、分母各自都收斂到 0













所以我們需要使用 L’Hôpital’s Rule 來處理:



















Example 2








這個範例中,我們面對的是 ∞/∞ 的類型,因此仍然要使用 L’Hôpital’s Rule:




















Example 3








在這個範例中,我們討論如何處理 0·∞ 這種類型。首先要改寫成分數型態:












接著才套用 L’Hôpital’s Rule:

















總結

以上就是 L’Hôpital’s Rule 的簡介以及使用方式,但當然不僅限於這些題型,這個世界上還有很多不定型等著我們去挑戰,例如 1 的 0 次方、0 的 0 次方、∞ − ∞ 等等,都是相當具有挑戰性的題型。
如果以上教的內容你都掌握了,那你在 AP calculus 中可以拿到不錯的成績。若想要再更進一步,挑戰更多不同的類型,可以傳訊息跟我討論,或者網路上也有相當多的資源可供取用,祝你拿到 5 分 👍🏼
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2016年4月10日 星期日

Cracking the SAT Physics Subject Test: Ch6 Curved and Rotational Motion, RQ 1


題目
An object of mass 0.5 kg, moving in a circular path of radius 0.25 m, experiences a centripetal acceleration of constant magnitude 9 m/s2. What is the object’s angular speed?


相關主題:centripetal force, circular motion, angular speed


解答影片:


詳解:































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2016年4月2日 星期六

Cracking the SAT Physics Subject Test: Ch6 Curved and Rotational Motion, RQ 8

題目:

A moon of Jupiter has a nearly circular orbit of radius R and an orbit period T. Which of the following expression gives the mass of Jupiter?


相關主題:Kepler's law, gravitational force, centripetal force, circular motion

解答影片:


詳解:


評論:這一題是 Kepler's law 的應用題,可以從萬有引力定律以及向心力解出來。公式背得熟的同學可以直接套用,如此便能省略中間的步驟。

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2016年2月17日 星期三

學測成績公布了,然後呢?


今天是學科能力測驗(簡稱學測)發成績單的日子,
整體來說,各科的分數都比以往降低了一些。
有一個長期給我們輔導的學生,
從剛開始經常要在寒、暑假補修數學,
到這次獲得頂標的成績,
其中的努力值得令人喝采。

成績公布後,該是時候探索自己的興趣了。
好好研究檯面上的選項,
無論是選系主義者,還是選校主義者,
都必須多與身邊的人討論,
避免落入自己想像的窠臼。

但是,也必須傾聽自己心裡的聲音,
別光顧著美好的願景,
導致自己必須「苦撐」4 年(或更多...),
這樣也不見得較好。

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建議:
同學們可以找學校的輔導室老師,他們通常會有歷屆學長姐的升學資料,能夠協助你準確預估落點。 而且,相較於補習班經常為了榜單,誘騙你去名聲較響亮的學校就讀,學校輔導室比較能真正幫助你做出好選擇。 或者也可以傳訊息跟我們諮詢,我們沒有打算製作什麼榜單(而且你也不是我們的學生呀 :P ),所以不用擔心上面提到的情形。

2016年1月26日 星期二

SAT 2 物理該怎麼準備?

SAT 2 物理該怎麼準備?
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對台灣的學生來說,報考 SAT 2(或稱 SAT Subject)時經常會選擇數學、物理,數學沒話說,台灣學生的程度真的游刃有餘,只要熟悉一下 SAT 2 考題型態即可。

但是物理科就沒這麼簡單了。SAT 2 的物理並沒有高難度的計算,更多的是考「你知不知道這個物理概念」。考試的範圍相當廣,如果我們去翻翻看專門的考試用書,一眼看過去,將近 20 個大主題,裡面還細分為許多 sub-topics,因此千萬要預留多一些時間準備物理科。

那麼,究竟該如何準備呢?其實並不建議直接把考試用書(如 Barron, Princeton)拿來讀,畢竟那些都是高度濃縮後的產物,在沒有背景知識的前提下,讀那種書只能囫圇吞棗,因此,除非你已經來不及準備(例如考前 2 個月),不然真的不建議從這些書開始。若還有半年左右的時間,其實可以從 AP 物理的書著手,或是一些知名教科書(例如 Conceptual Physics),先將 Barron, Princeton 書上沒出現的概念、公式剔除,剩下的內容花 3 個月時間好好閱讀,能夠建立起堅實的基礎。再來就拿出考試用書,將習題好好做過一遍,就能夠在考試上獲得不錯的成績了。

但是這樣會不會比較沒效率?這樣的準備方式,當然比起直接把考試重點背起來來得慢,但是這才是真正把物理科學會的正途。因此最根本的解決之道,應該是提早開始準備,不要讓自己陷入臨時抱佛腳的困境中。在規劃這方面,建議可以找有經驗的人幫忙,相信學校也會有相關資源可以取用。或者也可以請家教老師,除了協助規劃外,還能幫忙講解 text 的重點,這樣的學習就既扎實又有效率了。

2016年1月18日 星期一

我需要做什麼,才能去歐美留學?

許多家長期望能將小孩送到英國、美國留學,
除了替自己的小孩鍍一層金之外,
也想藉以遠離台灣教育體系的紛紛擾擾。

一個很適合出國的時間點是升大學的時候,
能夠到英、美知名的世界名校就讀,
在未來人生的幾乎任何層面上都有加分效果,
因此也讓許多家長趨之若鶩。
但是,就好比在台灣讀大學需要學測、指考成績一樣,
申請美國、英國的學校,也需要能讓對方參考的依據。
比如大家都聽過的 SAT 考試。那除此之外,還有哪些籌碼可以供我們選用呢?
其實國際上有一些認證課程,若能在這些課程上取得好成績,
就能給審查者比較深刻的印象。

以下幫大家整理最知名的三個國際認證課程:AP, IB, A-Level

這些課程可以在諸如台北美國學校、康橋雙語學校等地方學習,
本來就在這些學校就讀的學生,可以直接選修。
或者一般台灣考生也能直接參加最後的考試(例如 AP 是每年五月),
取得考試成績,提高審查時的競爭力。

參與這類國際認證課程,除了能提高自己的知識水平,
實務面上也能大大提高申請名校的競爭力。
甚至有些課程能抵免大學學分,縮短大學的就讀年限,省下許多學分費。

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可以參考以下網站: