用途:通过 SymPy 进行符号数学计算,适用于代数变形、微积分、方程求解与数学证明类需求。
主要能力:表达式展开、因式分解与化简;求导、不定积分、定积分、极限与级数展开;代数方程与线性方程组求解;常微分方程符号求解;符号矩阵的行列式、逆、特征值与行简化;将表达式输出为 LaTeX。
使用方式:先安装依赖,命令为 uv pip install sympy。随后可用 python3 -c 直接调用,例如 from sympy import * 后定义 symbols,再调用 expand、factor、simplify、diff、integrate、limit、series、solve、dsolve、Matrix、latex 等函数。
适用场景:需要精确符号结果、公式推导或 LaTeX 公式生成的数学任务。
限制:该技能进行符号运算而非数值计算;如需数值结果,可用 N(expr) 或 expr.evalf()。数值计算、统计分析与数据可视化不在其范围内,应分别使用 scipy、statsmodels、matplotlib。可设置符号假设,如 x = symbols('x', positive=True)。