微積分從入門到精通第七關——中間變量是什麼「鬼」?

2020-12-22 虹野看教育

01微積分從入門到精通的十道關卡(七)

請先關注,後下單

02第七關 中間變量是什麼「鬼」?

我們學習微積分首當其衝的是對函數變化過程進行量化的極限語言,而極限語言中最難描述的也最容易讓學生頭疼的則是關於「中間變量」。儘管我們的老師告訴了我們求「複合函數極限的運算法則」,也明白「連續函數複合運算法則」,甚至也能夠記住「微分的複合運算」,也能夠應用積分中的「換元法」和「分部積分法」,但是很多時候都不是很明白,只能靠死記硬背這些結論,以至於會求極限和導數卻不會證明相關問題,甚至無法甄別「複合函數求極限」的運算法則與「連續函數的複合運算法則」之間的細微差異來自何方。

在中學學習完基本初等函數之後,結合函數的四則運算和複合運算,使得我們表示變量與變量之間關係的「解析式」豐富了許多。但是函數關係的四則運算最後總是要和函數值的四則運算聯繫起來,讓我們學習函數四則運算法則的時候並不覺得困難。但是函數的複合運算則不然,這是一個我們比較陌生的概念,即便是中學有同學學習過複合函數,由於對變量和函數概念理解得不好,也最終給微積分以及後續數學的學習帶來困難。

相關焦點

  • 微積分從入門到精通的第六關——橫空出世的「非恆等變形」
    01微積分從入門到精通的十大關卡(六)—— 橫空出世的「非恆等變形」
  • python入門第二課:變量和數據類型
    本教程使用的課本是《Python編程:從入門到實踐》,作者:[美] Eric Matthes在Python中,變量可以理解為抽屜,數據就是一個蘋果、香蕉、書本等可以放進抽屜的東西,變量是用來存儲數據的。我們對上一節課的hello world代碼稍加改動,改成下面的代碼,看看會輸出什麼?
  • 微積分中最重要的一個概念,是轉變思維和學好微積分的關鍵
    直到數學發展到解析幾何,人們有了變量的思維,代數和幾何得到統一,對運動及其軌跡問題有了數學函數或方程的描述,分別促使牛頓和萊布尼茨在運動和幾何的角度,引入了微積分。自此又經過200多年,直到柯西等人將分析嚴密完備化。要學好高等數學或微積分,就是要學好、吃透「極限」的概念,必須要有這種思維的轉換,這種轉換是造成學習困難的最大障礙。
  • 牛頓和萊布尼茨各自獨立地創建微積分
    牛頓認為任何運動存在於空間,依賴於時間,因而他把時間作為自變量,把和時間有關的因變量作為流量。不僅這樣,他還把幾何圖形――線、角、體,都看作力學位移的結果。因而,一切變量都是流量。他並訴述了他的方法,它與我的方法幾乎沒有什麼不同,除了他的措詞和符號而外」(但在第三版及以後再版時,這段話被刪掉了)。
  • 微積分原理之辨析
    對博文《也談微分的本質--兼評丁小平〈微分之講授〉》的幾點看法先摘錄《也談微分本質》的一段文字:「數學概念必須保證在確定的條件下才有意義,既然是給函數y=f(x)作微分定義,那麼函數關係必須是明確的,也就是x,y分別是自變量與因變量,這種關係不能隨便亂改,
  • 深海迷航攻略從入門到精通
    開局之後,就是滅火,拿個滅火器滅掉救生艙裡面的火。找到工作檯,看看做一個焊接器需要哪些材料。然後就是去艙外面找材料。  第七個信號是2號艙發過來的,2號艙有獨眼巨人號MK1,廢墟在浮島,有獨眼巨人號的發動機碎片,充能腳蹼,海蝦衝擊炮手臂,海蝦電鑽手臂。  德加斯基地500米有獨眼巨人號護盾。  19號西北方向655米,水下318米,有個廢墟,有核反應堆,格鬥手臂。  五指山大炮下面也有格鬥手臂,但是有利維坦。
  • 持續學習:數學分析之多元微積分理論簡介
    之前的數學分析相關文章討論的是一維的函數微積分理論。本套教材最後一冊從一維數軸過渡到二維平面,來探討和分析多元函數微積分理論。有了前面的基礎,我們不難將之前的知識體系遷移到這裡來。首先明確定於域,從數軸R到平面R^2,然後給出點和面的關係,點和點集的關係,平面集合的開閉關係。
  • 微積分的哲學基礎
    物體或空間尺度無限分割的「莊子悖論」和「芝諾悖論」既涉及到古代數學的無理數問題,也涉及到近代數學無窮小量的微積分問題,無窮小量實質上也是一個無理數,因此,無理數和無窮小量符合數學哲學概念論的等效原理。17世紀的哲學家和數學家牛頓和萊布尼玆幾乎同時發現了微積分的計算方法,微分和積分的「無理數」屬性引起了科學史上的「第二次數學危機」。
  • 芝諾悖論和微積分
    那麼,什麼時候這支箭從一個位置飛到另一個位置呢?答案是:沒有下一個時刻!因為在任何兩個時刻之間,其間的其他時刻數量是無限的!實際上,微積分以極限為基礎的導數理論可以完美地解釋「飛矢不動」悖論。從數學上完整地推翻芝諾悖論的是無窮集合之父康託爾的無窮大理論。康託爾僅僅使用有序、集合、可數、一一對應等就成功地解決了關於空間、時間、運動的本質的一些使人困惑的問題。正是康託爾的無窮集合理論解決了芝諾悖論。
  • 回歸分析的基礎概念1:什麼是變量、自變量、因變量和「啞變量」
    大家好,我是許栩,歡迎來到我的專欄《從入門到高手-線性回歸分析詳解》,這是專欄的第一篇文章,介紹幾個回歸分析的基礎概念:變量、自變量、因變量和「啞變量」。常用的定量預測方法包括時間序列預測法與回歸分析預測法。
  • 課程擷英|微積分:思考與熱愛就是通關秘訣
    作為一門硬核的必修課程和「學分重鎮」,微積分是同學們從高中學習過渡到大學學習的開始,也是同學們進入大學學習的第一關。有些同學提及微積分就如臨大敵,也有「大佬」可以自信地奔赴考場;有些同學對微積分無可奈何,也有同學因其魅力而懷有熱情。
  • 讓更多人了解微積分(講述·一輩子一件事)
    那時的數學所,聚集了華羅庚、關肇直、陳景潤、吳文俊等一批著名的數學家。林群師從關肇直。那時,關肇直工作繁忙,林群就在快下班時,到老師辦公室門口靜靜等候。「我曾經計算過,老先生從辦公室走回家,大約有20分鐘路程,和老先生這20分鐘的交流,讓我收穫很多。」剛接觸泛函分析,林群覺得十分抽象,他問關先生怎麼辦,關肇直回答得簡單利落:「你試著按照平面幾何的思路去想。」
  • Python零基礎入門教程,如何對私有變量取值和賦值?
    大綱私有變量的取值和賦值使用裝飾器property對私有變量取值和賦值如何對私有變量取值和賦值通過上篇文章講解的對象封裝性,我們知道外部無法訪問私有變量,如果我們想訪問私有變量,可以通過公有的set(賦值)和get(取值)方法訪問
  • 前端開發從入門到精通:gulp入門知識詳解
    2-安裝Gulpnpm install Gulp -g 將包安裝到全局環境中(全局安裝命令行中可以使用Gulp命令)。簡寫(npm i Gulp -g)(全局安裝)。npm install Gulp --save-dev 安裝到本地目錄,同時將安裝信息寫入package.json中,簡寫(npm i Gulp -D)(局部安裝)。註:由於網絡經常不好,考慮把npm換成國內的源,可以使用nrm切換軟體源。
  • 我國古代數學,距離微積分有多遠?是否摸到微積分的門檻?
    導語:之前發表了一些關於微積分方面的文章,很多網友都在對阿基米德、牛頓、歐拉、高斯等數學大神佩服的五體投地,感慨歐洲的那些數學家們簡直是神一樣的存在,與此同時有一些網友問到:我國古代數學在微積分方面有哪些貢獻?他們是否摸到了微積分的門檻?下面我們主要談一下我國古代微積分思想的萌芽和發展以及微積分在中國的傳播,帶你了解這段塵封的數學史!
  • 這就是微積分的強大之處——數據可視化中的運用
    微積分是一種以純粹形式發展起來的抽象理論。微積分,更確切地說是分析學,是研究數量變化率(可以解釋為曲線的斜率)和物體的長度、面積和體積的數學分支。微積分分為微分學和積分學。數據科學家幾乎對每一個模型都使用微積分,梯度下降是機器學習中微積分的一個基本但很好的例子。梯度下降法梯度測量的是如果你稍微改變一下輸入,函數的輸出會改變多少。假設你有一個球和一個碗。無論你把球放在碗裡的什麼地方,它最終都會落在碗的底部。
  • 最具啟發性的證明:用微積分基本定理推導出泰勒公式
    大多數微積分教科書都會用到泰勒定理(帶有拉格朗日餘項),並且可能會提到它是均值定理的推廣。泰勒定理的全部一般性證明可能很短,但不是很有啟發性。幸運的是,一個僅基於微積分基本定理的非常自然的推導對於大多數函數來說是必需的。
  • 和平精英從不入門到不精通 新手基礎介紹
    到了這個境界,已經有幾個自己的鍵位和靈敏度了,心情好狀態佳也能十殺八殺,但是狀態不好也會像個憨皮。遇到人有希望打,偷襲基本能弄死別人。終於像個人了,到個皇冠kd2沒問題,苟分可以上王牌,但是kd會掉到一點幾甚至零點幾。高手,隨便打隨便落地成盒至少皇冠kd2以上,只要想,王牌輕鬆無壓力上去。已經有還不錯的鍵位和靈敏度,遇人基本可以四六開,一般能打得過。
  • 微積分、線性代數、概率論,這裡有份超詳細的ML數學路線圖
    深入挖掘一下,你會發現,線性代數、微積分和概率論等都和機器學習背後的算法息息相關。機器學習算法背後的數學知識你了解嗎?在構建模型的過程中,如果想超越其基準性能,那麼熟悉基本細節可能會大有幫助,尤其是在想要打破 SOTA 性能時,尤其如此。機器學習背後的原理往往涉及高等數學。例如,隨機梯度下降算法建立在多變量微積分和概率論的基礎上。