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contour-integrals

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更新于 10-16 03:15

技能介绍

用途:该技能用于处理复分析中的围道积分(contour integrals)问题,帮助选择积分类型、设置围道并借助留数定理完成计算。

主要能力与决策思路:对形如 ∫_{-∞}^{∞} f(x)dx 且 f 按 1/x^a(a>1)衰减的积分,使用上半或下半平面的半圆围道;含 e^{ix} 或三角函数的积分,e^{ix} 按 Jordan 引理在上半平面闭合,e^{-ix} 在下半平面闭合;∫_0^{2π} f(cosθ, sinθ)dθ 用 z=e^{iθ} 化为单位圆围道;被积函数含分支割线时,使用钥匙孔(keyhole)或狗骨(dogbone)围道。围道设置步骤为:找出奇点及其位置,选择能包围目标奇点的围道,可用 sympy_compute.py solve "f(z) = inf" 求极点。Jordan 引理:半径 R 的半圆上,若 |z|→∞ 时 |f(z)|→0,则半圆部分贡献趋于零。留数定理:∮_C f(z)dz = 2πi ×(C 内留数之和),可用 sympy_compute.py residue "f(z)" --var z --at z0 计算。

工具命令(保持原样): uv run python -m runtime.harness scripts/sympy_compute.py residue "1/(z2 + 1)" --var z --at I uv run python -m runtime.harness scripts/sympy_compute.py solve "z2 + 1" --var z uv run python -m runtime.harness scripts/sympy_compute.py integrate "1/(x**2 + 1)" --var x --from "-oo" --to "oo"

适用场景:复分析课程作业、定积分求值、留数与围道相关练习。限制:资料未提供该技能的安装方式、收费、平台支持或效果说明;具体工具文档需参见 .claude/skills/math-mode/SKILL.md。