LEARNING PATH / CALCULUS-FOUNDATIONS

高等数学基础

从函数极限进入一元微积分,再过渡到多变量变化率和微分方程。

22 小时11 个概念节点完成中学代数与基本函数学习,希望系统掌握连续变化语言的学习者。
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阶段目标

  1. 01用极限给出连续、导数和积分的严格定义。
  2. 02使用链式法则、偏导和梯度分析复合多变量函数。
  3. 03把局部变化与累积量连接到常微分方程。

学习序列

  1. 01
    mathematics / 难度 1

    函数、复合与图像

    把函数理解为带定义域和值域的映射,并从图像识别单调性、对称性和复合变化。

    未开始
    正文
  2. 02
    mathematics / 难度 2

    极限与连续性

    用趋近过程刻画函数局部行为,并以极限定义连续、间断和无穷变化。

    未开始
    正文
  3. 03
    mathematics / 难度 2

    导数与微分

    由差商极限定义瞬时变化率,并区分导数、线性近似和微分记号。

    未开始
    正文
  4. 04
    mathematics / 难度 2

    链式法则

    把复合函数的局部变化拆为各层导数的乘积,并推广到多变量映射。

    未开始
    大纲
  5. 05
    mathematics / 难度 2

    积分与累积量

    从分割求和极限定义定积分,并把积分解释为面积、总量和连续累积。

    未开始
    正文
  6. 06
    mathematics / 难度 3

    微积分基本定理

    证明求导与积分在适当连续条件下互为逆运算,并连接局部变化与总累积。

    未开始
    大纲
  7. 07
    mathematics / 难度 2

    偏导数

    在其他变量固定时测量多变量函数沿坐标方向的局部变化率。

    未开始
    大纲
  8. 08
    mathematics / 难度 3

    方向导数

    沿任意给定方向定义多变量函数的变化率,并连接单位方向与局部线性近似。

    未开始
    大纲
  9. 09
    mathematics / 难度 3

    梯度

    把各坐标偏导组织为向量,并用内积说明梯度给出无约束下最陡上升方向。

    未开始
    正文
  10. 10
    mathematics / 难度 3

    Taylor 展开

    以一点处的导数构造多项式局部近似,并用余项控制截断误差。

    未开始
    大纲
  11. 11
    mathematics / 难度 3

    常微分方程

    用未知函数及其常导数描述动态规律,区分阶数、线性、自治和初值条件。

    未开始
    大纲

CHECKPOINTS

阶段检查

  1. 完成 链式法则

    解释极限如何把平均变化率变成瞬时变化率,并推导一个复合函数的导数。

  2. 完成 梯度

    从方向导数公式说明梯度方向结论所需的内积与可微条件。

PATH EXERCISES

综合练习

分段函数的连续与可微性

limits-and-continuity · derivatives-and-differentials

构造并解释一个二维目标函数的梯度

partial-derivatives · directional-derivative · gradient