Чтобы не тратить время зря и быстрее заняться ml - не тратьте время на базовую математику вообще. Начните с курса по регрессионному анализу, например есть на Курсере курс ВШЭ - Эконометрика. Только занимайтесь честно - лекции записывайте, задачи делайте (а не просматривайте лекции лежа на диване). Это будет трудно, но за 10 недель у вас будет хорошая основа для понимания алгоритмов как кластеризации, так и регрессии, будут нужные части линейной алгебры, теории вероятности и матстатистики. В процессе обучения как раз и будете заглядывать в школьные учебники, когда понадобятся теорема Ферма и всякие другие про экстремумы функций. Заодно R освоите, тоже вполне себе пригодится.