知识地图

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入门核心进阶前沿 ⌀ 虚线 = 前置依赖
入门核心进阶前沿 什么是微积分:两个基本问题(入门) kp-001 极限:直觉、ε-δ 与运算规则(核心) kp-002 连续与间断:一笔画出的函数(核心) kp-003 无穷小的阶与等价替换:极限的速算法(核心) kp-004 两个重要极限与自然常数 e(核心) kp-005 导数:定义、几何与可微性(核心) kp-006 求导法则:四则、链式与隐函数(核心) kp-007 线性近似与泰勒公式:用多项式克隆函数(核心) kp-008 中值定理与洛必达法则(核心) kp-009 单调性、极值与凸性:导数是函数的 X 光(核心) kp-010 基本导数表与反函数求导(入门) kp-011 定积分:黎曼和与面积问题(核心) kp-012 微积分基本定理:Newton-Leibniz 的会师(核心) kp-013 积分技巧:换元法与分部积分(核心) kp-014 反常积分与收敛判别(进阶) kp-015 定积分的应用:从面积到物理量(核心) kp-016 数值积分:机器怎么算积分(进阶) kp-017 级数收敛判别:无穷多个数能加吗(核心) kp-018 幂级数与收敛半径:多项式的无穷版(核心) kp-019 泰勒级数与常用展开:函数的多项式身份证(核心) kp-020 傅里叶级数初步:把函数拆成波(前沿) kp-021 多元函数与偏导数:一次只动一个旋钮(核心) kp-022 梯度与方向导数:最陡上升的方向(核心) kp-023 多元链式法则:变化率在变量网络中传播(核心) kp-024 多元极值、Hessian 与 Lagrange 乘数(进阶) kp-025 二重积分与换元:在平面上累加(进阶) kp-026 多元泰勒与凸函数:曲率的完整刻画(进阶) kp-027 优化中的微积分:梯度下降与损失地形(核心) kp-028 数值微分与自动微分:机器怎么求导(进阶) kp-029 概率中的微积分:密度、期望与归一化(核心) kp-030 微分方程初步:从导数到动力系统(进阶) kp-031 微积分的历史:从穷竭法到严格化革命(入门) kp-032 常见错误清单与学习策略(入门) kp-033

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领域边界

核心问题:微积分研究变化与累积——两个互逆的基本问题:① 瞬时变化率(切线斜率 → 导数);② 无穷多微小量的累加(面积 → 积分)。Newton-Leibniz 公式宣布两者互逆,从此"局部线性化 + 全局累加"成为描写连续世界的通用语言。

学完能做到什么:

  1. 用 ε-δ 语言读懂极限与连续,会用等价无穷小与 L'Hôpital 处理不定型。
  2. 熟练求导与积分(链式/换元/分部),会用泰勒展开做局部近似。
  3. 判断级数收敛、写出常用函数的幂级数展开。
  4. 掌握多元微积分主干(偏导/梯度/链式/条件极值/二重积分),读懂梯度下降与损失曲面的数学。
  5. 理解数值微分/自动微分的原理边界,把微积分用在概率与微分方程里。

前置知识(不属于本库范围):

阶段划分

阶段内容对应模块
入门微积分的两个基本问题、极限直觉、导数定义01、02 前半
核心求导法则、泰勒、中值定理、积分与基本定理、级数、偏导与梯度02–05
进阶反常积分、傅里叶级数、条件极值、凸性、微分方程03–05
实践与历史数值/自动微分、概率应用、梯度下降、历史脉络、纠错清单06

最小可用路径:kp-001 → kp-002 → kp-006 → kp-007 → kp-008 → kp-010 → kp-012 → kp-013 → kp-014 → kp-020 → kp-023 → kp-028。走完即拿到"极限—导数—泰勒—积分—级数—梯度—优化"的完整主干,足以支撑机器学习的数学需求。

01-极限与连续

02-一元微分

03-一元积分

04-级数

05-多元微积分

06-实践历史与应用