数学知识体系难易程度表及关系
以下是使用表格组织的数学知识体系,包含难度评级(1-5星,⭐为最低难度,⭐⭐⭐⭐⭐为最高难度):
领域 | 主题 | 中文译名 | 难度 | 备注 |
---|---|---|---|---|
基础数学 | Counting | 计数 | ⭐ | 数学起点 |
Addition/Subtraction | 加法/减法 | ⭐ | ||
Multiplication/Division | 乘法/除法 | ⭐⭐ | ||
Order of Operations | 运算顺序 | ⭐⭐ | PEMDAS/BODMAS规则 | |
Basic Geometry | 基础几何 | ⭐⭐ | 点、线、面等 | |
Negative Numbers | 负数 | ⭐⭐ | ||
Decimals | 小数 | ⭐⭐ | ||
Fractions | 分数 | ⭐⭐⭐ | ||
Factors | 因数(素、子) | ⭐⭐⭐ | ||
代数入门 | Powers | 幂 | ⭐⭐⭐ | 指数运算 |
Radicals | 根式(开方) | ⭐⭐⭐ | ||
Cartesian Coordinates | 笛卡尔坐标 | ⭐⭐⭐ | 二维/三维坐标系 | |
Variables | 变量 | ⭐⭐⭐ | ||
Equations | 方程 | ⭐⭐⭐ | 一元一次方程 | |
Functions | 函数 | ⭐⭐⭐⭐ | 映射关系 | |
进阶代数与几何 | Polynomials | 多项式 | ⭐⭐⭐⭐ | |
Complex Numbers | 复数 | ⭐⭐⭐⭐ | 虚数单位 (i) | |
Logarithms | 对数 | ⭐⭐⭐⭐ | ||
Trigonometry | 三角学 | ⭐⭐⭐⭐ | 正弦、余弦、正切 | |
Radian | 弧度 | ⭐⭐⭐⭐ | 角度替代单位 | |
Unit Circle | 单位圆 | ⭐⭐⭐⭐ | 三角函数可视化 | |
微积分预备 | Limits | 极限 | ⭐⭐⭐⭐ | 微积分基础 |
Differentiation | 微分 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 导数与变化率 | |
Integration | 积分 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 面积与累积量 | |
Series | 级数 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 泰勒级数、傅里叶级数 | |
线性代数 | Vectors | 向量 | ⭐⭐⭐⭐ | 矢量运算 |
Matrices | 矩阵 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 线性变换 | |
Eigenvalues/Eigenvectors | 特征值/特征向量 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 矩阵分析 | |
高等数学 | Multivariable Calculus | 多元微积分 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 偏导数、梯度 |
Differential Equations | 微分方程 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 动力学建模 | |
Partial Differential Equations | 偏微分方程 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 热方程、波动方程 | |
抽象数学 | Groups | 群 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 代数结构 |
Ring Theory | 环论 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 整数推广 | |
Topology | 拓扑学 | ⭐⭐⭐⭐⭐ | 连续性研究 | |
前沿数学 | Riemann Hypothesis | 黎曼猜想 | ⭐⭐⭐⭐⭐+ | 千禧年难题之一 |
P=NP | P=NP问题 | ⭐⭐⭐⭐⭐+ | 计算复杂性理论 | |
Hodge Conjecture | 霍奇猜想 | ⭐⭐⭐⭐⭐+ | 代数几何难题 | |
AI 边界 | Irrational Pattern Functions | 无理模式函数 | ⚠️ AI级 | 超出人类常规数学能力 |
System Entropy Deconvolution | 系统熵解卷积 | ⚠️ AI级 | 复杂系统分析 |
难度分级说明:
- ⭐(入门):小学至初中水平
- ⭐⭐(基础):初中至高中水平
- ⭐⭐⭐(中等):高中至大学低年级
- ⭐⭐⭐⭐(进阶):大学高年级/研究生
- ⭐⭐⭐⭐⭐(专家):专业数学研究
- ⚠️ AI级:需借助高级计算或人工智能
图表说明:
- 继承关系(
<|--
)- 子领域继承父领域(如
算术
继承基础数学
的⭐~⭐⭐难度)
- 子领域继承父领域(如
- 组成关系(
*--
)- 表示主题间的包含(如
微积分
由极限/微分/积分
组成)
- 表示主题间的包含(如
- 依赖关系(
..>
)- 跨领域知识依赖(如
微分几何
需要微积分
工具)
- 跨领域知识依赖(如
- 枚举类型
- 用
Difficulty
枚举标准化难度评级
- 用
- AI边界
- 红色虚线表示人类数学能力的理论极限
按难度梯度规划学习路径,同时警示数学领域的深度与广度。