在线学AI

人工智能数学基础:微积分

人工智能数学基础-微积分 补习课程表

3
发表时间:2025-08-22 22:06作者:雨季


人工智能数学基础-微积分习课程表

人工智能数学基础:微积分

一、课程概述

微积分是人工智能领域的核心数学基础,为处理连续变量和优化问题提供了理论框架。在机器学习、深度学习、计算机视觉、自然语言处理等 AI 子领域中,微积分被广泛应用于梯度计算、优化算法、损失函数最小化等关键环节。对于希望在人工智能领域有所建树的工程师而言,扎实的微积分基础是必不可少的。

本课程表旨在帮助有工作经验但基础薄弱的学习者系统掌握微积分知识,从基础概念到高级应用,结合人工智能实际需要,构建完整的知识体系。通过循序渐进的学习,学习者将能够理解和应用微积分的基本理论与方法,为进一步学习机器学习、深度学习等 AI 核心技术打下坚实的数学基础。

1.1 学习目标

通过本课程的学习,你将能够:

理解微积分的基本概念和理论框架,掌握处理连续变量的描述工具和方法

掌握极限、导数与微分的基本概念,理解其在梯度计算和优化算法中的应用

掌握积分的基本概念和计算方法,理解其在概率分布和数值积分中的应用

理解多元函数微积分的基本概念,掌握偏导数、梯度和 Hessian 矩阵的计算方法

掌握矢量微积分的基本概念,理解其在深度学习和张量运算中的应用

理解微分方程的基本概念,掌握其在动态系统建模中的应用

能够将微积分知识应用于人工智能领域的实际问题中

1.2 学习路径说明

本课程表按照从易到难、知识依赖关系设计,共分为七个学习模块,每个模块包含若干知识点。学习时应严格按照顺序进行,前一个模块是后一个模块的基础。每个知识点都包含学习要求、学习时长建议、学习资源、难点总结、课后练习和过关考试,确保全面掌握。

1.3 学习资源说明

本课程表推荐的学习资源包括:

国内高校优质 MOOC 课程

国际知名大学公开课

经典教材及配套辅导书

人工智能领域微积分应用案例解析

数学软件使用教程(如 Python 科学计算库)

二、学习建议

2.1 学习方法建议

理论联系实际:微积分的概念较为抽象,学习时应结合具体的人工智能应用场景,如机器学习中的梯度下降、深度学习中的反向传播等,加深对理论知识的理解。

多做练习:微积分是一门需要大量练习的学科,应通过大量的习题巩固所学知识,特别是极限计算、导数应用、积分技巧等方面的题目。

使用数学软件:学习过程中应结合 Python 等数学软件进行计算和验证,提高解决实际问题的能力。推荐使用的库包括 NumPy(矩阵运算)、SciPy(科学计算)、Matplotlib(可视化)等。

理解概念本质:避免死记硬背公式和定理,应深入理解概念的本质和内在联系,如导数与积分的关系、多元函数的几何意义等。

定期总结:定期对所学知识进行总结,建立知识框架,梳理各知识点之间的联系,形成完整的知识体系。

2.2 学习工具推荐

数学软件强烈建议一边学习理论,一边用编程工具练习!!!

Python 科学计算库:NumPy(矩阵运算)、SciPy(统计模块)、Matplotlib(可视化)

符号计算库:SymPy(符号计算)

数值计算工具:Wolfram Alpha(在线计算工具)

学习平台

国家高等教育智慧教育平台:提供大量优质的微积分课程

中国大学 MOOC:汇聚国内多所高校的微积分相关课程

Coursera、edX:提供国际知名大学的微积分和人工智能课程

辅助学习工具

数学公式编辑器:帮助编写和理解复杂的数学公式

思维导图工具:帮助梳理知识结构和概念关系

在线计算工具:如 Wolfram Alpha、RapidTables 等

2.3 学习进度管理

制定学习计划:根据课程表的安排,制定详细的学习计划,合理分配每天的学习时间,确保按时完成学习目标。

阶段性目标:将整个学习过程分为若干阶段,每个阶段设定明确的学习目标,如完成一个模块的学习并通过相应的过关考试。

学习记录:记录每天的学习内容、遇到的问题和解决方法,便于复习和总结。

定期复习:定期复习已学内容,强化记忆,避免遗忘,特别是导数应用、积分技巧、多元函数微积分等核心内容。

模拟考试:在每个模块学习结束后,进行模拟考试,检验学习效果,及时发现和解决问题。

鼓励

本课程表系统地梳理了人工智能领域所需的微积分知识,从基础概念到高级应用,结合实际案例,帮助学习者建立扎实的微积分基础。通过按照本课程表的顺序学习,你将能够掌握微积分的核心概念和方法,并能够应用这些知识解决人工智能领域的实际问题。

微积分是人工智能的基石,也是提升逻辑思维和问题解决能力的重要工具。希望本课程表能够帮助你克服学习困难,建立对微积分的兴趣和信心,为未来的人工智能学习和研究打下坚实的数学基础。

记住,学习数学需要耐心和坚持,遇到困难时不要气馁,多思考、多练习、多交流,相信你一定能够掌握这门重要的数学工具!
若过程中有任何疑问,可关注公众号(iLearnAI)进专家群交流,不要放弃!

             

四、课程表

详细的学习课程如下


大类

序号

知识点

学习要求

学习时长建议

学习资源

难点总结

课后练习

过关考试

函数与极限基础
1
函数的基本概念与性质
•理解函数的概念和表示方法
•掌握函数的定义域、值域和图像
•理解函数的基本性质(单调性、奇偶性、周期性)
•掌握反函数和复合函数的概念和性质
•能够应用函数概念描述实际问题
建议 8 小时(理论学习 4 小时,练习 4 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第一章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第一章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第一章
•复合函数的理解需要结合具体例子
•反函数的存在条件需要深入理解
•函数性质的综合应用需要系统掌握
1.确定给定函数的定义域和值域
2.判断函数的单调性、奇偶性和周期性
3.求给定函数的反函数和复合函数
4.应用函数概念描述实际问题(如人口增长模型、经济增长模型等)
•笔试:函数的基本概念和性质
•应用题:利用函数模型描述实际问题
2
极限的概念与运算
•理解数列极限和函数极限的概念
•掌握极限的 ε-δ 定义和几何意义
•掌握极限的基本性质和运算法则
•理解无穷小和无穷大的概念及其关系
•能够应用极限概念解决实际问题
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第二章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第二章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第二章
•ε-δ 定义的理解较为抽象,需要结合具体例子
•极限的运算法则需要正确应用
•无穷小和无穷大的比较需要系统掌握
1.应用 ε-δ 定义证明简单极限
2.计算数列和函数的极限
3.比较不同无穷小和无穷大的阶
4.应用极限概念解决实际问题(如瞬时速度、切线斜率等)
过关考试:
•笔试:极限的概念和运算
•应用题:利用极限概念解决实际问题
3
连续函数的概念与性质
•理解函数连续性的概念
•掌握连续函数的定义和等价条件
•理解间断点的概念和分类
•掌握连续函数的运算性质和初等函数的连续性
•掌握闭区间上连续函数的性质(最大值最小值定理、介值定理)
•能够应用连续函数的性质解决实际问题
建议 10 小时(理论学习 5 小时,练习 5 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第三章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第三章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第三章
•连续性的等价条件需要深入理解
•间断点的分类需要结合具体例子
•闭区间上连续函数的性质需要系统掌握
1.判断函数在给定点的连续性
2.确定函数的间断点并分类
3.应用连续函数的性质证明相关命题
4.应用闭区间上连续函数的性质解决实际问题(如方程根的存在性)
•笔试:连续函数的概念和性质
•应用题:利用连续函数的性质解决实际问题
导数与微分
4
导数的概念与几何意义
•理解导数的概念和定义
•掌握导数的几何意义和物理意义
•理解单侧导数和可导性的概念
•掌握导数与连续性的关系
•能够应用导数概念解决实际问题
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第四章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第四章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第四章
•导数的定义需要深入理解
•导数的几何意义需要结合图形理解
•导数与连续性的关系容易混淆
1.应用导数定义求简单函数的导数
2.求曲线在给定点的切线方程和法线方程
3.应用导数概念解决实际问题(如瞬时速度、加速度等)
4.分析函数的可导性和连续性
•笔试:导数的概念和几何意义
•应用题:利用导数概念解决实际问题
5
导数的运算与法则
•掌握基本初等函数的导数公式
•掌握导数的四则运算法则
•掌握复合函数求导法则(链式法则)
•掌握反函数求导法则
•掌握隐函数求导法和参数方程求导法
•能够应用导数运算法则计算复杂函数的导数
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第五章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第五章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第五章
•复合函数求导法则的应用需要熟练掌握
•隐函数求导法需要正确处理变量关系
•参数方程求导法需要正确应用链式法则
1.计算基本初等函数的导数
2.应用导数运算法则计算复杂函数的导数
3.应用隐函数求导法和参数方程求导法求导数
4.解决与导数运算相关的综合问题
•笔试:导数的运算和法则
•应用题:利用导数运算法则解决实际问题
6
高阶导数与微分
•理解高阶导数的概念
•掌握高阶导数的计算方法
•理解微分的概念和几何意义
•掌握微分的运算法则和一阶微分形式不变性
•理解微分在近似计算中的应用
•能够应用高阶导数和微分解决实际问题
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第六章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第六章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第六章
•高阶导数的计算需要多次应用求导法则
•微分的概念容易与导数混淆
•微分在近似计算中的应用需要正确选择近似公式
1.计算函数的高阶导数
2.应用莱布尼茨公式计算乘积函数的高阶导数
3.计算函数的微分
4.应用微分进行近似计算(如误差估计)
•笔试:高阶导数和微分的概念和计算
•应用题:利用高阶导数和微分解决实际问题
微分中值定理与导数应用
7
微分中值定理
•理解罗尔定理的内容和几何意义
•理解拉格朗日中值定理的内容和几何意义
•掌握柯西中值定理的内容和应用条件
•能够应用微分中值定理证明相关命题
•能够应用微分中值定理解决实际问题
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第七章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第七章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第七章
•微分中值定理的证明需要理解其思路
•微分中值定理的应用需要正确选择定理
•微分中值定理的几何意义需要结合图形理解
1.应用罗尔定理和拉格朗日中值定理证明相关命题
2.应用柯西中值定理解决相关问题
3.应用微分中值定理证明不等式
4.应用微分中值定理解决实际问题(如证明函数单调性)
•笔试:微分中值定理的内容和应用
•应用题:利用微分中值定理解决实际问题
8
洛必达法则与不定式极限
•理解洛必达法则的内容和应用条件
•掌握 0/0 型和∞/∞型不定式极限的计算方法
•掌握其他类型不定式极限(0・∞、∞-∞、0⁰、1^∞、∞⁰)的转化方法
•能够应用洛必达法则计算各类不定式极限
•能够结合其他方法(如等价无穷小替换)简化极限计算
建议 10 小时(理论学习 5 小时,练习 5 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第八章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第八章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第八章
•洛必达法则的应用条件需要严格遵守
•不同类型不定式极限的转化需要系统掌握
•洛必达法则与其他方法的结合应用需要灵活处理
1.应用洛必达法则计算 0/0 型和∞/∞型极限
2.将其他类型不定式极限转化为 0/0 型或∞/∞型并计算
3.结合等价无穷小替换和泰勒展开简化极限计算
4.解决与不定式极限相关的综合问题
•笔试:洛必达法则的应用
•应用题:利用洛必达法则计算各类不定式极限
9
函数的单调性与极值
•理解函数单调性的概念和判定方法
•掌握函数极值的概念和必要条件
•掌握函数极值的第一充分条件和第二充分条件
•能够应用导数判断函数的单调性和极值
•能够应用函数的单调性和极值解决实际优化问题
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第九章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第九章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第九章
•函数单调性的判定需要正确应用导数的符号
•极值的必要条件和充分条件需要正确区分
•实际优化问题的建模需要正确设定目标函数和约束条件
1.判断函数的单调性并求单调区间
2.求函数的极值点和极值
3.应用函数的单调性和极值证明不等式
4.应用函数的单调性和极值解决实际优化问题(如最大利润、最小成本等)
•笔试:函数的单调性和极值
•应用题:利用函数的单调性和极值解决实际优化问题
10
函数的凹凸性与拐点
•理解函数凹凸性的概念和判定方法
•掌握函数拐点的概念和判定方法
•理解函数凹凸性与二阶导数的关系
•能够应用二阶导数判断函数的凹凸性和拐点
•能够应用函数的凹凸性和拐点解决实际问题
建议 10 小时(理论学习 5 小时,练习 5 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第十章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十章
•函数凹凸性的定义需要结合图形理解
•拐点的判定需要结合二阶导数的符号变化
•函数凹凸性和拐点的应用需要结合具体例子
1.判断函数的凹凸性并求凹凸区间
2.求函数的拐点
3.应用函数的凹凸性和拐点解决实际问题(如曲线拟合、误差分析等)
4.结合函数的单调性、极值、凹凸性和拐点绘制函数图像
•笔试:函数的凹凸性和拐点
•应用题:利用函数的凹凸性和拐点解决实际问题
积分学基础
11
不定积分的概念与性质
•理解原函数和不定积分的概念
•掌握不定积分的基本性质
•掌握基本积分公式
•理解不定积分与导数的关系
•能够应用不定积分的性质和基本积分公式计算简单函数的不定积分
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十一章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第十一章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十一章
•原函数和不定积分的概念容易混淆
•基本积分公式的记忆需要系统掌握
•不定积分与导数的关系需要深入理解
1.计算简单函数的不定积分
2.验证不定积分的正确性
3.应用不定积分的性质解决相关问题
4.求满足特定条件的原函数
•笔试:不定积分的概念和性质
•应用题:利用不定积分的概念和性质解决实际问题
12
不定积分的换元积分法
•理解第一类换元积分法(凑微分法)的原理和步骤
•掌握第二类换元积分法的原理和步骤
•能够应用换元积分法计算复杂函数的不定积分
•能够根据被积函数的特点选择合适的换元方法
•能够应用换元积分法解决实际问题
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十二章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第十二章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十二章
•第一类换元积分法的关键是凑微分,需要灵活选择变量替换
•第二类换元积分法的变量替换需要正确选择
•换元积分法的应用需要结合被积函数的特点
1.应用第一类换元积分法计算不定积分
2.应用第二类换元积分法计算不定积分
3.综合应用换元积分法解决复杂不定积分问题
4.应用换元积分法解决实际问题(如曲线长度计算、面积计算等)
•笔试:不定积分的换元积分法
•应用题:利用换元积分法计算复杂函数的不定积分
13
不定积分的分部积分法
•理解分部积分法的原理和公式
•掌握分部积分法的应用步骤
•能够应用分部积分法计算复杂函数的不定积分
•能够根据被积函数的特点选择合适的积分方法
•能够综合应用换元积分法和分部积分法计算不定积分
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十三章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第十三章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十三章
•分部积分法的关键是正确选择 u 和 dv
•分部积分法的多次应用需要系统掌握
•分部积分法与换元积分法的结合应用需要灵活处理
1.应用分部积分法计算不定积分
2.综合应用分部积分法和换元积分法计算复杂不定积分
3.应用分部积分法解决实际问题(如概率密度函数积分、信号处理等)
4.解决需要多次应用分部积分法的问题
•笔试:不定积分的分部积分法
•应用题:利用分部积分法计算复杂函数的不定积分
14
定积分的概念与性质
•理解定积分的概念和定义
•掌握定积分的几何意义和物理意义
•掌握定积分的基本性质
•理解定积分与不定积分的关系
•能够应用定积分的概念和性质解决实际问题
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十四章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第十四章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十四章
•定积分的定义较为抽象,需要结合具体例子
•定积分的几何意义需要结合图形理解
•定积分的基本性质需要系统掌握
1.应用定积分的定义计算简单函数的定积分
2.应用定积分的性质比较积分大小
3.应用定积分的性质估计积分值
4.应用定积分的概念和性质解决实际问题(如曲边梯形面积、变速直线运动路程等)
•笔试:定积分的概念和性质
•应用题:利用定积分的概念和性质解决实际问题
15
微积分基本定理
•理解变上限积分函数的概念和性质
•掌握牛顿 - 莱布尼茨公式的内容和应用条件
•理解微积分基本定理的内容和意义
•能够应用牛顿 - 莱布尼茨公式计算定积分
•能够应用微积分基本定理解决实际问题
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十五章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第十五章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十五章
•变上限积分函数的导数计算需要系统掌握
•牛顿 - 莱布尼茨公式的应用条件需要严格遵守
•微积分基本定理的理解需要结合定积分和不定积分的关系
1.计算变上限积分函数的导数
2.应用牛顿 - 莱布尼茨公式计算定积分
3.应用微积分基本定理解决实际问题(如位移计算、平均值计算等)
4.综合应用变上限积分函数和牛顿 - 莱布尼茨公式解决问题
•笔试:微积分基本定理
•应用题:利用微积分基本定理解决实际问题
16
定积分的换元积分法和分部积分法
•理解定积分换元积分法的原理和步骤
•掌握定积分分部积分法的原理和步骤
•能够应用定积分换元积分法计算复杂函数的定积分
•能够应用定积分分部积分法计算复杂函数的定积分
•能够综合应用定积分换元积分法和分部积分法解决实际问题
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十六章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第十六章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十六章
•定积分换元积分法需要注意积分限的变化
•定积分分部积分法需要正确选择 u 和 dv
•定积分换元积分法和分部积分法的综合应用需要灵活处理
1.应用定积分换元积分法计算复杂函数的定积分
2.应用定积分分部积分法计算复杂函数的定积分
3.综合应用定积分换元积分法和分部积分法解决复杂问题
4.应用定积分换元积分法和分部积分法解决实际问题(如旋转体体积、功的计算等)
•笔试:定积分的换元积分法和分部积分法
•应用题:利用定积分换元积分法和分部积分法解决实际问题
定积分的应用
17
定积分在几何中的应用
•理解微元法的基本思想和步骤
•掌握平面图形面积的计算方法(直角坐标系、极坐标系)
•掌握旋转体体积的计算方法(圆盘法、圆柱壳法)
•掌握平面曲线弧长的计算方法
•能够应用定积分计算平面图形面积、旋转体体积和平面曲线弧长
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十七章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第十七章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十七章
•微元法的理解需要结合具体例子
•不同几何问题的积分表达式需要正确建立
•旋转体体积的计算方法需要系统掌握
1.计算平面图形的面积(直角坐标系和极坐标系)
2.计算旋转体的体积(圆盘法和圆柱壳法)
3.计算平面曲线的弧长
4.应用定积分解决复杂几何问题(如曲面面积、立体体积等)
•笔试:定积分在几何中的应用
•应用题:利用定积分计算平面图形面积、旋转体体积和平面曲线弧长
18
定积分在物理中的应用
•理解定积分在物理中的应用原理
•掌握变力沿直线做功的计算方法
•掌握液体静压力的计算方法
•掌握引力的计算方法
•能够应用定积分解决物理中的实际问题(如变力做功、液体静压力、引力等)
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十八章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
2.中国大学 MOOC《微积分》(铜陵学院)第十八章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十八章
•物理问题的数学建模需要正确应用物理原理
•微元法在物理问题中的应用需要正确建立积分表达式
•不同物理量的积分计算需要系统掌握
1.计算变力沿直线做功
2.计算液体对平面的静压力
3.计算两个物体之间的引力
4.应用定积分解决其他物理问题(如转动惯量、质心计算等)
•笔试:定积分在物理中的应用
•应用题:利用定积分解决物理中的实际问题
多元函数微积分
19
空间解析几何基础
•理解空间直角坐标系的概念
•掌握空间两点间距离公式
•理解向量的概念和基本运算
•掌握向量的点积和叉积运算
•掌握平面和直线的方程
•能够应用空间解析几何知识解决实际问题
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.中国大学 MOOC《微积分 A(2)》(华中农业大学)
https://www.icourse163.org/spoc/course/HZAU-1471780165
2.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第十九章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第十九章
•空间直角坐标系的理解需要结合三维图形
•向量的点积和叉积的几何意义需要深入理解
•平面和直线方程的建立需要系统掌握
1.计算空间两点间距离
2.计算向量的点积和叉积
3.求平面和直线的方程
4.应用空间解析几何知识解决实际问题(如空间几何问题、向量分析等)
•笔试:空间解析几何基础
•应用题:利用空间解析几何知识解决实际问题
20
多元函数的概念与极限
•理解多元函数的概念和定义域
•掌握二元函数的几何意义
•理解多元函数的极限概念
•理解多元函数连续性的概念
•能够应用多元函数的概念和性质解决实际问题
建议 12 小时(理论学习 6 小时,练习 6 小时)
1.中国大学 MOOC《微积分 A(2)》(华中农业大学)
https://www.icourse163.org/spoc/course/HZAU-1471780165
2.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第二十章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第二十章
•多元函数的极限概念较为抽象,需要结合具体例子
•多元函数连续性的判定需要系统掌握
•多元函数与一元函数的异同需要对比理解
1.确定多元函数的定义域
2.绘制二元函数的图形
3.计算简单多元函数的极限
4.判断多元函数的连续性
•笔试:多元函数的概念和极限
•应用题:利用多元函数的概念和性质解决实际问题
21
偏导数与全微分
•理解偏导数的概念和定义
•掌握偏导数的计算方法
•理解全微分的概念和定义
•掌握全微分存在的必要条件和充分条件
•能够应用偏导数和全微分解决实际问题
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.中国大学 MOOC《微积分 A(2)》(华中农业大学)
https://www.icourse163.org/spoc/course/HZAU-1471780165
2.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第二十一章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第二十一章
•偏导数的定义需要深入理解
•全微分的概念容易与一元函数微分混淆
•全微分存在的条件需要系统掌握
1.计算多元函数的偏导数
2.计算多元函数的全微分
3.应用偏导数和全微分解决实际问题(如误差分析、近似计算等)
4.判断多元函数的可微性
•笔试:偏导数和全微分的概念和计算
•应用题:利用偏导数和全微分解决实际问题
22
多元复合函数的求导法则
•理解多元复合函数的概念
•掌握多元复合函数的求导法则(链式法则)
•掌握隐函数的求导法则
•掌握由方程组确定的隐函数的求导法则
•能够应用多元复合函数的求导法则计算复杂函数的偏导数
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.中国大学 MOOC《微积分 A(2)》(华中农业大学)
https://www.icourse163.org/spoc/course/HZAU-1471780165
2.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第二十二章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第二十二章
•多元复合函数的链式法则需要系统掌握
•隐函数的求导法则需要正确应用
•由方程组确定的隐函数的求导需要系统掌握
1.计算多元复合函数的偏导数
2.计算隐函数的导数
3.计算由方程组确定的隐函数的导数
4.应用多元复合函数的求导法则解决实际问题(如相关变化率问题等)
•笔试:多元复合函数的求导法则
•应用题:利用多元复合函数的求导法则解决实际问题
23
多元函数的极值与最值
•理解多元函数极值的概念
•掌握多元函数极值的必要条件和充分条件
•掌握多元函数条件极值的概念和求解方法(拉格朗日乘数法)
•掌握多元函数最大值和最小值的求解方法
•能够应用多元函数的极值和最值解决实际优化问题
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.中国大学 MOOC《微积分 A(2)》(华中农业大学)
https://www.icourse163.org/spoc/course/HZAU-1471780165
2.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第二十三章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第二十三章
•多元函数极值的充分条件需要系统掌握
•拉格朗日乘数法的应用需要正确建立目标函数和约束条件
•实际优化问题的建模需要正确设定目标函数和约束条件
1.求多元函数的极值
2.求多元函数的条件极值(应用拉格朗日乘数法)
3.求多元函数的最大值和最小值
4.应用多元函数的极值和最值解决实际优化问题(如最大利润、最小成本等)
•笔试:多元函数的极值与最值
•应用题:利用多元函数的极值与最值解决实际优化问题
多元函数积分学
24
二重积分的概念与性质
•理解二重积分的概念和定义
•掌握二重积分的几何意义和物理意义
•掌握二重积分的基本性质
•理解二重积分与定积分的关系
•能够应用二重积分的概念和性质解决实际问题
建议 14 小时(理论学习 7 小时,练习 7 小时)
1.中国大学 MOOC《微积分 A(2)》(华中农业大学)
https://www.icourse163.org/spoc/course/HZAU-1471780165
2.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第二十四章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第二十四章
•二重积分的定义较为抽象,需要结合具体例子
•二重积分的几何意义需要结合三维图形理解
•二重积分的基本性质需要系统掌握
1.应用二重积分的定义计算简单函数的二重积分
2.应用二重积分的性质比较积分大小
3.应用二重积分的性质估计积分值
4.应用二重积分的概念和性质解决实际问题(如曲顶柱体体积、质量计算等)
•笔试:二重积分的概念和性质
•应用题:利用二重积分的概念和性质解决实际问题
25
二重积分的计算方法
•掌握在直角坐标系下计算二重积分的方法(累次积分法)
•掌握在极坐标系下计算二重积分的方法
•能够根据积分区域和被积函数的特点选择合适的坐标系
•能够应用二重积分计算平面图形的面积和立体的体积
•能够应用二重积分解决实际问题
建议 16 小时(理论学习 8 小时,练习 8 小时)
1.中国大学 MOOC《微积分 A(2)》(华中农业大学)
https://www.icourse163.org/spoc/course/HZAU-1471780165
2.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第二十五章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第二十五章
•积分区域的确定需要结合图形理解
•直角坐标系和极坐标系下的积分转换需要系统掌握
•积分顺序的选择对计算复杂度的影响需要注意
1.在直角坐标系下计算二重积分
2.在极坐标系下计算二重积分
3.应用二重积分计算平面图形的面积和立体的体积
4.综合应用直角坐标系和极坐标系计算二重积分
•笔试:二重积分的计算方法
•应用题:利用二重积分的计算方法解决实际问题
26
三重积分与曲线积分
•理解三重积分的概念和定义
•掌握三重积分的计算方法(直角坐标系、柱坐标系、球坐标系)
•理解曲线积分的概念和分类(第一类曲线积分和第二类曲线积分)
•掌握曲线积分的计算方法
•能够应用三重积分和曲线积分解决实际问题
建议 16 小时(理论学习 8 小时,练习 8 小时)
1.中国大学 MOOC《微积分 A(2)》(华中农业大学)
https://www.icourse163.org/spoc/course/HZAU-1471780165
2.国家高等教育智慧教育平台《微积分》第二十六章
https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a
3.《微积分》(同济大学,第七版)第二十六章
•三重积分的计算需要系统掌握不同坐标系下的积分方法
•曲线积分的概念和计算方法需要系统掌握
•不同类型曲线积分的物理意义需要深入理解
1.在直角坐标系下计算三重积分
2.在柱坐标系和球坐标系下计算三重积分
3.计算第一类和第二类曲线积分
4.应用三重积分和曲线积分解决实际问题(如质量计算、功的计算等)
•笔试:三重积分和曲线积分的概念和计算
•应用题:利用三重积分和曲线积分解决实际问题



参考资料

[1] 课程 - 国家高等教育智慧教育平台 https://higher.smartedu.cn/course/67edee070d6e90aa641e7ddd

[2] Math 0-1: Calculus for Data Science & Machine Learning https://www.udemy.com/course/calculus-data-science/?srsltid=AfmBOorDxphJsmA-AGI2yguIR_bwY-Pjh-Pncj1QYWYDw88yp6AQ7s1P

[3] 人工智能数学基础 智慧树学习网 https://www.uuwis.com/course-video/?14763-0-7.html

[4] Calculus -for Generative AI ,Data Science & Machine Learning https://www.udemy.com/course/deep-learning-calculus-data-science-machine-learning-ai/?srsltid=AfmBOoqi4sX2pBVWtWkJRvpwVGGRw8O1fTC3JKquahFNWbLjaUUCSFaW

[5] 2025人工智能学习路线全链路解析_机器学习链接讲解-CSDN博客 https://blog.csdn.net/dengdeng333/article/details/145067107

[6] 人工智能数学基础学习目录大纲_人工智能数学基础大纲-CSDN博客 https://blog.csdn.net/weixin_42300449/article/details/147470705

[7] 人工智能矢量微积分课件-20250808.pptx - 人人文库 https://www.renrendoc.com/paper/451494177.html

[8] 课程 - 国家高等教育智慧教育平台 https://higher.smartedu.cn/course/671ad55c16d8a05eedca459a

[9] 2024秋微积分A(2)(重修,丁鹿伟)_华中农业大学_中国大学MOOC(慕课) https://www.icourse163.org/spoc/course/HZAU-1471780165

[10] 一O一学年度微积分课程表(pdf) https://www.math.ncku.edu.tw/teaching/calculus2012/I316510.pdf

[11] #上海大学 #课程表 #理工科-抖音 https://www.iesdouyin.com/share/video/7283689505394167081/?did=MS4wLjABAAAANwkJuWIRFOzg5uCpDRpMj4OX-QryoDgn-yYlXQnRwQQ&from_aid=1128&from_ssr=1&iid=MS4wLjABAAAANwkJuWIRFOzg5uCpDRpMj4OX-QryoDgn-yYlXQnRwQQ&mid=7283689579696147256&region=&scene_from=dy_open_search_video&share_sign=5gP.RwTLhXV09dW7ifhfKJhxSMv_0ksJtoJEMIckWiw-&share_track_info=%7B%22link_description_type%22%3A%22%22%7D&share_version=280700&titleType=title&ts=1755867790&u_code=0&video_share_track_ver=&with_sec_did=1

[12] #上海大学 #上海大学生 #课程表 #理工科专业-抖音 https://www.iesdouyin.com/share/video/7331543937074695487/?did=MS4wLjABAAAANwkJuWIRFOzg5uCpDRpMj4OX-QryoDgn-yYlXQnRwQQ&from_aid=1128&from_ssr=1&iid=MS4wLjABAAAANwkJuWIRFOzg5uCpDRpMj4OX-QryoDgn-yYlXQnRwQQ&mid=7331544321981696787&region=&scene_from=dy_open_search_video&share_sign=nGxnUoqx5ueuRO3mMLh6zUsvxRIclcv7dZjA.V4xIgk-&share_track_info=%7B%22link_description_type%22%3A%22%22%7D&share_version=280700&titleType=title&ts=1755867790&u_code=0&video_share_track_ver=&with_sec_did=1


分享到: