从零基础到高等数学达人:新手指南

原文标题:从0基础到高数达人,这些是你与同学拉开差距的关键

原文作者:图灵编辑部

冷月清谈:

**要点一:端正学习态度**
  • 高等数学是一门基础且重要的学科,需要投入时间和精力学习,不可一蹴而就。
  • 明确学习目标和方向,是保绩点还是读研,并制定合理的学习计划。

要点二:选择合适的学习资源

  • 教科书:系统全面,适合初学者。
  • 网络课程:灵活互动,适合有纪律性的学习者。
  • 视频讲解:直观演示,适合视觉和听觉学习者。

要点三:建立良好的学习习惯

  • 专注理解和思辨,避免死记硬背。
  • 借鉴华罗庚和小平邦彦的学习方法,反复阅读、抄写、独立思考。
  • 持之以恒,每日投入固定学习时间。

要点四:深入学习高等数学

  • 高等数学涉及的知识点包括微分学、积分学、线性代数、概率论等。
  • 推荐阅读《普林斯顿微积分读本》《宋浩高等数学习题套装》等经典教材和习题集。

高等数学虽然挑战重重,但掌握它将为你的未来发展奠定坚实的基础。运用本文提到的方法,你也能成为高等数学达人!




怜星夜思:


1、学习高等数学的难点是什么?
2、推荐一些学习高等数学的好方法?
3、高等数学在未来的职业发展中有哪些作用?




原文内容




微积分常被作为初等数学和高等数学的分界线,不仅是因为此以后数学变得难学,更因为它提供了我们不熟悉的、动态的眼光看问题。微积分可以使我们对微观、宏观的变化更敏感,它提供的数学语言也能使得我们将变化更准确地描述出来。


在当今这个知识经济时代,高等数学已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。无论是在科学研究、工程技术还是金融领域,高等数学都扮演着重要的角色。


在物理学,微积分被用来追踪物理对象在自然界中运动、变化规律;在工程学中,微积分被用于建模和优化问题,如结构设计、电路分析、通信系统设计和控制系统设计;在经济学中,微积分被用来进行巨量的数据分析,以解决复杂的经济问题;在社会学中微积分可以用于计算人口数量的变化率和增长速度,并预测未来的人口趋势......


然而,由于过往对于数学的畏难情绪、或不够重视,许多零基础的学习者,对于如何有效学习高等数学困惑不已。



首先,我们需要明确一点,高等数学并不是一门可以一蹴而就的课程,它需要我们投入一定的时间和精力去学习和理解。因此,我们需要做好学前的准备,包括制定学习计划、选择合适的学习资源和建立良好的学习习惯。



01

|明确学习目标


如果你是在校学生,这就需要你首先查看课程要求和教学大纲,了解需要掌握的高等数学知识点。评估自己的精力、学习水平和学习方向(毕业工作、读研提升、专注学术),再考虑需要通过什么方式达到一定的成绩标准。比如,你的目标毕业即可,那么保住高数绩点可以成为你的学习目标,但如果你希望读研甚至最终走向学术,那么你在校期间不是要保绩点、而是要高绩点,以及更多有质量的论文和实习。


其次考虑你的职业目标和所选择的专业领域,高等数学在许多领域都是基础,如工程、物理、经济、计算机科学等,不同的专业方向对于高等数学的知识点的需求度也是不同。因此在学习具体知识的过程中,你会逐步找到自己喜欢且擅长的方向。


02

|选择合适的学习资源


在学习这些内容时,我们需要按照教材的顺序进行学习,不要跳过任何一个知识点。同时,我们还需要通过大量的练习来提高我们的理解和应用能力。


在学习高等数学时,我们可能需要关注以下几个方面的内容:


1. 高中到高数的衔接知识:三角函数、反三角函数、排列组合、极坐标、多项式的除法、有理分式的拆分、符合函数求导,包括它们的图像、性质、特殊值,基本转换关系,及一系列相关公式等等。


2. 高数公共课(大部分理工科高数为必修):涵盖了微分学、积分学、无穷级数、坐标系与空间解析几何、多元函数微分学、重积分、曲线积分、曲面积分、常微分方程等内容。


3. 线性代数是数学、工程、物理、计算机科学、经济学、统计学等许多理科学科的基础课程,通常在大一或大二开设,因为它是后续课程(如高级微积分、数值分析、矩阵理论、运筹学等)的基础。其课程主要内容包括矩阵、向量、线性方程组、特征值与特征向量、二次型与二次型矩阵。


4. 概率论与数理统计是数学、统计学、工程、物理学、计算机科学、经济学、金融学、生物统计学等专业的核心课程,通常在大二或大三开设,因为它需要一些数学基础,如微积分和线性代数。主要包括概率、随机变量、统计量与抽样分布、参数估计与假设检验。


内容很多,课程进度也是非常紧张的。好在互联网时代,我们得以接触各式各样的学习资源,涵盖了教科书、网络课程、视频讲解等。


教科书: 作为传统的学习资源,其优势在于内容的系统性和完整性,便于学习者反复阅读和练习。它通常按照由浅入深的逻辑顺序编排,适合学习者逐步构建知识体系,便于在教师的指导下学习,帮助学习者打下坚实的理论基础。


网络课程: 通常由教育机构或专业人士制作,它们结合了直播、文本、互动测验等多种形式,为学习者提供了一种灵活的学习方式。网络课程往往更加互动,有的还提供讨论区和作业反馈,学习者可以在虚拟课堂中与其他学员交流。适合那些希望按照一定节奏学习,同时需要一定学习纪律和结构化的学习者。


视频讲解: 视频讲解通常由领域专家或经验丰富的教师录制,它们以视频形式呈现,能够更直观地展示复杂概念和解题过程,且时间长度和节奏可以根据个人喜好调整。


对于视觉和听觉学习者来说,视频讲解尤为有效。它们适合那些需要即时反馈和演示的学习者,也便于在短时间内快速掌握某个知识点或技能


在选择这些资源时,我们应注重其品质与适宜性。对于初学者而言,推荐选取一套体系完备、讲解细腻的教材作为主导学习材料。同时,可以利用网络平台,搜寻到一系列优质的在线教程和视频指导,以便于辅助和深化我们的学习过程。


03

|制定学习计划、建立良好学习习惯


学习计划是我们求学旅程中的指南针,它帮助我们锚定学习目标,合理规划学习时间,从而提升学习效率。在构思学习计划时,我们必须考虑个人的学习能力和时间分配,同时,应定期审视和调整学习计划,确保计划的切实可行。


学习计划更关乎大家各自学校的授课安排,以及自身的学习目标,这里就不占篇幅了。


优良的学习习惯是掌握高等数学的关键。持之以恒的学习态度、每日为高等数学投入固定学习时间,重视理解和思辨,避免仅仅死记硬背公式和定理等等。


关于如何阅读数学书、如何进行数学学习、我国著名数学家华罗庚先生和菲尔兹奖获得者小平邦彦先生都曾提出了切实可行的建议。


华罗庚认为,学习数学不能取巧,需要认识到学习的长期性和艰苦性。他强调了“读十本八本不求甚解,反不如把一本书从头到尾读得精通烂熟”的观点。他认为,真正的掌握不仅包括会背会算,还要能够灵活运用,并注意知识的连贯性。华罗庚提倡的是一种不急不躁、细嚼慢咽的学习方式,他提醒学习者要注意基础的牢固性,避免半懂不懂的状态。


此外,华罗庚还强调了独立思考的重要性。他认为,学习数学时,不能只看到书面上写的结论和原理,还要思考科学家是如何推论出这些结论的,甚至尝试用其他方法得出同样的结论。这种方法体现了他对学习的深入理解和独立思考的重视。


关于如何阅读数学书,日本著名数学家小平邦彦在他的经典著作《惰者集:数感与数学》中提出了他的学习方法。小平邦彦认为,数学是一门高度技术性的学问,需要长时间的反复练习来掌握。他强调了理解定理的重要性,并提出了一种通过反复阅读、抄写数学证明、独立思考和调整章节顺序来深入理解数学内容的方法。


小平邦彦的方法包括:


◎ 专注于理解定理,并在理解的基础上独立思考数学证明。

◎ 如果对证明过程不理解,可以尝试抄写证明过程,并在抄写过程中发现和思考证明的不足之处。

◎ 在抄写过程中,如果发现证明有不足,可以尝试寻找更好的证明方法。

◎ 在阅读与自己专业相关的数学书时,即使不记得定理的证明过程,也能清晰地理解定理。

◎ 做笔记的目的不是为了背诵证明过程,而是深入分析定理的结构,从而更好地理解定理。



04

|写在最后


在当今这个知识经济时代,高等数学已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。无论是在科学研究、工程技术还是金融领域,高等数学都扮演着重要的角色。因此,对于零基础的学习者来说,如何有效学习高等数学变得尤为重要。


首先,我们需要明确学习目标,了解自己需要掌握的高等数学知识点。其次,选择合适的学习资源,如教科书、网络课程、视频讲解等。最后,制定学习计划、建立良好的学习习惯,持之以恒地投入学习。


在这个过程中,我们可以借鉴我国著名数学家华罗庚先生和菲尔兹奖获得者小平邦彦先生的学习方法。华罗庚先生强调了学习的长期性和艰苦性,提倡不急不躁、细嚼慢咽的学习方式。而小平邦彦先生则强调了理解定理的重要性,提倡通过反复阅读、抄写数学证明、独立思考和调整章节顺序来深入理解数学内容。


通过以上方法,我们可以更好地学习高等数学,为未来的发展打下坚实的基础。让我们一起努力,不断提升自己的数学素养,为我国的发展贡献自己的力量。让我们在高等数学的领域中,不断探索,勇往直前,为实现个人价值和社会进步做出贡献。



推荐阅读


01

《普林斯顿微积分读本(修订版)》
作者:【美】阿德里安·班纳
译者:杨爽 赵晓婷 高璞

本书阐述了曼哈顿微积分的技巧,详细讲解了微积分基础、极限、连续、微分、导数的应用、积分、无穷级数、泰勒级数与幂级数等内容,旨在教会读者如何思考问题从而找到解题所需的知识点,着重训练大家自己解题的能力。


本书适用于大学低年级学生、高中高年级学生、想学习微积分的数学爱好者以及广大数学教师。本书既可用作为教材、习题集,也可作为学习指南,同时还有利于教师备课。


普林斯顿微积分同名视频课


B站百万粉丝UP主宋浩老师亲授,如果你即将或者正在读大学,宋浩老师的数学课一定不要错过。


课程详细解释本书的内容,提炼重点和精华,对比中外教材的不同,提供国内的定义、方法,使学生更容易理解和接受,并引导学生拓展思考。



02


《宋浩高等数学习题套装》

作者:宋浩



适合对拿绩点、专升本有需求、考研要打基础的学生


(上册)针对大学高等数学上学期的课程内容 — — 函数与极限、导数与积分、微分中值定理与导数应用、不定积分、定积分以及应用、微分方程 — — 精心设计了750道经典与创新题目,并给出了相应的解题思路。非常适合想要打牢高等数学基础,以及准备参加专升本、研究生考试的学生使用。


(下册)针对高等数学中的向量代数与空间解析几何、多元函数微分法及其应用、重积分、曲线积分、曲面积分以及无穷级数这6个重要板块,给出了750道经典与创新题目,并详细阐释了每一道题对应的解题思路。


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03


《普林斯顿概率论读本》

作者:[美] 史蒂文·J. 米勒(Steven J. Miller)

译者:李馨



普林斯顿读本三剑客之概率论,概率论教材,叙述深入浅出,提供课程视频和讲义,概率论学习图书。


对于学生来说,学习概率论及其众多应用、技术和方法似乎非常费力且令人生畏,而这正是本书的用武之地。这本通俗易懂的学习指南旨在用作概率论的独立教材或相关课程的补充材料,可帮助学生轻松地学习概率论知识并取得良好效果。


本书基于史蒂文·J. 米勒在布朗大学、曼荷莲学院和威廉姆斯学院教授的课程而作。米勒通过先修课程材料、各种难度的问题及证明对概率论这一数学领域进行了详细介绍。探索每个主题时,米勒首先引导学生运用直觉,然后才深入技术细节。本书涵盖的主题很广,并且对材料加以重复以强化知识。读完本书,学生不仅能掌握概率论,还能为将来学习其他课程打下基础。



04

《线性代数应该这样学(第3版)》

作者:【美】阿克斯勒

译者:杜现昆 刘大艳 马晶


豆瓣8.7分!拯救无数学子线性代数考试的经典!


公认的阐述线性代数的经典佳作,被斯坦福大学等全球40多个国家、300余所高校采纳为教材。抛弃晦涩难懂的行列式,从向量空间和线性映射出发描述线性算子。

包含561道习题和大量示例,提高学生理解和熟练运用线性代数知识的能力并阐明线性代数的主要思想。



05


《哈代数论(第6版)》

作者:[英] 戈弗雷·哈代 [英] 爱德华·赖特

译者:张明尧 张凡


推荐有志于学术的同学,数论领域的一部传世名著,也是现代数学大师哈代的代表作之一

出版以来一直备受数学界推崇,被牛津大学、麻省理工学院、加州大学伯克利分校等知名大学指定为教材或参考书,也是斯坦福大学每个数学与计算机专业学生应读的一本书。

哈代对于中国数学界的影响也远不止于他的著作和研究。众所周知,由于美国著名数学家、控制论创始人、也曾是哈代学生的维纳的推荐,正值青年的华罗庚于 1936年受到哈代的邀请到剑桥大学作访问学者。

华罗庚在剑桥大学得到以哈代为核心的数学研究集体中许多年轻数学家的帮助,在与他们的交流中获益匪浅。在留学期间,他至少在国际一流期刊发表了 15 篇论文,这对他本人后来研究工作的深入和发展显然有巨大的作用和影响。这一事实表明:哈代本人对于华罗庚个人一生的学术成就以及华罗庚归国后对于培养整整一代新中国数学家所做的贡献都有着重大而直接的影响。从这个意义上说,我们中国数学界今天无论怎样感谢哈代都不为过。



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我觉得学习高等数学一定要有耐心,不要急于求成,遇到不懂的地方要及时请教老师或同学。

作为一个文科生,我觉得高等数学最难的部分是那些需要空间想象力的题目,比如立体几何、多元函数之类的,我总是理解不透彻。

高等数学的难点在于它需要一定的数学基础,如果没有学好前面的基础知识,后面就会寸步难行。

高等数学难就难在它不像小学奥数一样,做几道题就能掌握一个知识点,它需要反复刷题,做大量的练习才能熟练运用。

我倒是觉得高等数学的难点在于它需要较强的逻辑思维能力,一道题可能有多种解法,需要你灵活运用不同的方法去解决。

除了理解概念和做题之外,我觉得还可以多看一些数学类的书籍,拓宽自己的知识面。

高等数学培养的逻辑思维能力和解决问题的能力,在任何行业都是非常重要的,所以学习高等数学对未来的职业发展大有裨益。

学习高等数学的时候,一定要注重基础,不能只顾着刷题,基础不牢,地动山摇啊!

虽然高等数学在某些行业可能用不到,但是它培养的思维方式和解决问题的能力,在任何行业都是非常有用的。

高等数学可以锻炼人的思维能力和抽象思维能力,对培养一个人的综合素质很有帮助,在未来的职业发展中会更加游刃有余。

对于一些比较抽象的概念,可以尝试用一些形象的比喻或者例子来理解,这样会更加直观。

现在很多人工智能、大数据等领域都离不开高等数学,如果你想从事这些领域,那么高等数学就是必备的技能。

高等数学在科学研究、工程技术、金融领域等方面都有着广泛的应用,掌握了高等数学,在这些领域会有更广阔的发展前景。

作为一名过来人,我觉得高等数学最大的难点在于抽象概念多,公式定理复杂,如果不理解这些概念和公式,就很难解题。

我觉得学习高等数学最重要的就是理解概念,然后多做练习题,熟能生巧。