题 干
将 $f(x)=\arctan x$ 展开成 $x$ 的幂级数,并求 $\sum_{n=0}^\infty\frac{(-1)^n}{2n+1}=\frac\pi4$。
图一还原图先把「有什么」摆出来
教师点题:$f'(x)=\frac1{1+x^2}=\sum(-1)^n x^{2n}$。
学生写出导数展开,再逐项积分。
图二过程图标准解答逐步(题库真题自带)
标准解答(题库真题自带,逐步可核验)
- L4分析:$f'(x)=\frac1{1+x^2}=\sum_{n=0}^\infty(-1)^nx^{2n}$,逐项积分得展开式。代入 $x=1$ 得 $\sum\frac{(-1)^n}{2n+1}=\frac\pi4$。
- 思路:利用 $\arctan x$ 的导数展开再积分,这是间接展开法的典型应用。
教师强调:代端点 x=1 需端点处收敛。
学生复算代点。
图三雷区图错在哪一步(真实数据接入位)
雷区数据接入位 本图用于把「最易错处」钉在图上的具体位置;错误率来自题库作答聚合(脱敏·按知识点「幂级数展开」)。
本知识点真实错误率:数据接入后显示(暂无则不显示,绝不编造)。
教师只点典型错误、不点名。
学生对照自查:这几个位置我有没有踩坑?
图四认知层级图本题落在 Bloom 哪一层
教师据此定课堂标高:只到「应用」的题,不拔到「评价」。
学生知道要练到哪一层:会算 ≠ 会用。
🎯 同型题 · 同考场(Ch7 幂级数展开 · 题库真题 33 道,取 4 道 · 可溯源 id,非本题改编)
函数 $f(x)=\frac{1}{1+x^2}$ 在 $x=0$ 处展开为幂级数,求 $f^{(10)}(0)$。
看答案
$0$
将 $\frac1{1+x}$ 展开为 $x$ 的幂级数
看答案
$\sum_{n=0}^\infty(-1)^nx^n$,$|x|<1$
将函数 $f(x)=\frac{1}{1-x}$ 展开成 $x$ 的幂级数。
看答案
$\sum_{n=0}^\infty x^n,\;|x|<1$
将 $f(x)=\sin x$ 展开成 $x$ 的幂级数(麦克劳林级数)。
看答案
$\sum_{n=0}^\infty \frac{(-1)^n}{(2n+1)!}x^{2n+1}$
做法同源:识别特征 → 判别方法 → 验算。答案可折叠,先自己做再看;错误率来自训练记录(样本不足则留白,绝不编造)。