两千年里,一群人为了算面积和算速度发愁

从十三个难题
开始学微积分

每一章先讲一个人手上那道具体的题:他有什么工具,卡在哪一步,后来谁把坑填上。讲完再回到课本里的定义、定理,和要你动手做的习题。

刘徽用圆内接正多边形去逼近圆周长。边数越多,误差越小,可他始终没碰到圆。这种越来越近、永远差一点的处境,过了两千年才有个说法,叫极限。

课本从定义开始,
当年的人从难题开始

极限的定义在课本第一章第一节,而柯西写下接近它的句子,是 1821 年。

在柯西之前的一个半世纪里,牛顿、欧拉、拉格朗日都在用微积分算东西,只是谁也说不清自己究竟在算什么。

把这段历史倒过来读,公式会变得好懂。牛顿要的是瞬时速度,他手上没有极限;费马想知道曲线哪一点最高,也从没操心过连续性;傅里叶说任何曲线都能写成三角级数,拉格朗日当场就反对。

这本书按问题重排同样的内容。先看一个人为什么非做这件事,再看他的办法被后人挑出什么毛病,最后才落到课本上那条定义。毛病被挑出来的地方,往往就是考试最容易错的地方。

章节顺序跟教材一致,从函数与极限一路排到无穷级数。你可以正着读,也可以在复习时直接翻到某一章,只读它的「源头」和「怎么算」两节。每章末尾的习题分三档,A 档练定义,B 档接近考试,C 档是从论文里找出来的原题。

从谁的问题开始读

点一个名字,看他要解决什么,以及这件事落在哪一章。

  • 公元前三世纪至十七世纪
  • 十七世纪下半叶
  • 十八世纪
  • 十九世纪

十三章,
从面积到场

每一行写清这一章从谁开始、他手里是什么问题。顺序与教材相同。

三条读法

按自己现在的处境挑一条,不用从头读到尾。

第一次认真学习

12 周,每周一章。先读「源头」弄清这一章为什么要出现,再看定理、例题,最后做 A 档题。

序章 · 第一章 · 第二章 · 第三章 · 第四章 · 第五章,这六章读完,微积分的骨架就有了。

只补漏洞

4 周。极限的定义、中值定理怎么用、积分的换元和分部,这三处是丢分的大头。

第一章 的第四节与第八节 · 第三章 的全部 · 第四章 的方法手册。每节只做 B 档题。

考前复习

2 周。跳过历史部分,直接读每章的「怎么算」和「常见错法」,回头做 C 档题和思考题。

第五章 · 第九章 · 第十章 · 第十一章 · 第十二章,这五章是下册的重头。

看之前先说三件事

记号跟同济教材一致,习题分三档,每道题的答案都折叠着,先自己动手再点开。

哪些记号跟教材一样

ε 和 δ 的用法、\(\mathrm{d}x\) 与 \(\Delta x\) 的区别、\(f'(x)\) 与 \(\mathrm{d}f\) 什么时候用哪个,都照教材来。每章第一次出现新记号时会解释一句,不认识的符号可以在那一节里找。

三档习题分别练什么

A 档练定义和基本计算,一题五分钟能做完;B 档是综合题,难度接近期末考试和考研;C 档大多是从某位数学家的论文里找出来的原题,做不出来可以先看答案里的思路。最后还有几道思考题,只给提示,没有标准答案。

图是怎么画出来的

全站的图都是脚本按真实函数值算出来再画的,没有示意图。曲线是普鲁士蓝,辅助线和标注用墨灰,填充越深表示累积得越多。改了函数就能重画,脚本放在 tools 目录里。