SimLabs Math

数学模拟与交互式可视化学习平台

围绕线性代数、微积分、概率统计、几何与离散数学,SimLabs 提供可以直接操作、观察和验证的数学页面,适合课堂演示、自学巩固与概念直觉训练。

🎮 数学游戏与年级练习

一年级数学乐园

从认识数字、数一数到 10 以内加减法、图形、位置、时间和人民币,适合低年级数学启蒙与互动练习。

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二年级数学乐园

包含 100 以内加减法、乘法口诀、除法、长度单位、时间、统计图表和混合运算等练习内容。

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三年级数学乐园

围绕万以内加减、两位数乘法、除法、分数、面积周长、年月日、小数和方向等知识点展开。

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四年级数学乐园

覆盖大数认识、小数运算、三角形与面积、折线统计图、运算律、鸡兔同笼和植树问题等主题。

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五年级数学乐园

围绕小数乘除、方程意义、简易方程、多边形面积、因数倍数、长方体和正方体、分数加减法与折线统计图展开互动练习。

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六年级数学乐园

围绕分数乘除、比和比例、圆、百分数、数与形、圆柱和圆锥、负数与鸽巢问题展开互动练习。

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数之勇者

把数学练习和 RPG 冒险结合起来,在游戏流程中推进角色成长与数值挑战。

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📐 线性代数 (Linear Algebra)

行列式基础

向量基础

矩阵基础

📈 微积分 (Calculus)

🎲 概率与统计 (Probability & Statistics)

🔺 几何与拓扑 (Geometry & Topology)

欧几里得几何 · 三角形四心

拖动三角形顶点,实时观察重心、外心、内心、垂心与九点圆,验证内角和 180°、欧拉线 OG:GH = 1:2 与 R ≥ 2r。

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非欧几何 · 双曲与球面

在庞加莱圆盘与球面上拖动顶点:测地线弯曲、内角和小于或大于 180°、面积等于角缺陷,以及过直线外一点的无数条平行线。

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微分几何 · 曲率与主方向

旋转观察球面、环面、鞍面等参数曲面,按高斯曲率着色,探针点给出 K、H、k₁、k₂、基本形式与主方向。

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拓扑变换 · 形变与不变量

连续形变却改变不了洞数,剪开则立刻改变;旋转多面体验证 V − E + F = 2,在球面与环面上检验闭曲线能否收缩。

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🔢 离散数学 (Discrete Mathematics)

图论 · 遍历与最短路

在网格图、彼得森图、完全图与随机图上拖动结点布点:BFS 一层层扩散、DFS 沿枝深入、Dijkstra 按权重锁定最短路,同步给出连通分量、二分性与欧拉回路判定。

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组合数学 · 帕斯卡与计数

点开帕斯卡三角的任意格子追溯 C(n,k) = C(n−1,k−1) + C(n−1,k) 的两个来源,并用实心格展示排列、组合、可重复组合与圆排列的枚举结果。

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数论 · 素数筛与 RSA

逐步演示埃拉托斯特尼筛并对照 π(N) 与 N/ln N;欧几里得算法用正方形铺砌展示 gcd 与贝祖系数,RSA 模块现场完成加密—解密往返。

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逻辑与集合论 · 真值表与韦恩图

逐行扫描真值表判定重言式、矛盾式与可满足式;切换 8 种集合运算高亮韦恩图对应区域,并用具体基数验算容斥公式。

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⚙️ 应用数学 (Applied Mathematics)

数值分析 · 积分与求根

对比矩形、梯形、辛普森三种数值积分的误差随划分变化,拖动初始点观察牛顿法沿切线收敛到根,逐步演示欧拉法逼近微分方程解曲线。

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优化理论 · 梯度下降

在等高线地形图上观察梯度下降沿最陡方向收敛到极小值,调整学习率体会振荡与发散,并画出线性规划可行域、锁定最优解所在的顶点。

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控制理论 · 响应与 PID

观察一阶、二阶系统的阶跃响应与超调量、上升时间,调整 PID 的 P/I/D 增益实时观察振荡、稳态误差与调节时间,理解极点与稳定性。

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信号处理 · 傅里叶与频谱

用正弦波逐项叠加合成方波、锯齿波与三角波,观察吉布斯现象;切换信号查看频谱幅度谱,理解傅里叶级数如何分解任意周期信号。

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“I propose to consider the question, 'Can machines think?' This should begin with definitions of the meaning of the terms 'machine' and 'think.' ... Instead of attempting such a definition I shall replace the question by another, which is closely related to it and is expressed in relatively unambiguous words.

The new form of the problem can be described in terms of a game which we call the 'imitation game.'... We now ask the question, 'What will happen when a machine takes the part of A in this game?' ... These questions replace our original, 'Can machines think?'”

“我提议考虑一个问题:‘机器能思考吗?’这应当从定义‘机器’和‘思考’的含义开始……但我不打算进行这样的定义,而是用另一个问题来取代它。这个问题与原问题密切相关,并且能用相对清晰的词语来表达。

这个问题的新形式可以通过一个游戏来描述,我们称其为‘模仿游戏’……现在我们要问:‘当一台机器在这个游戏中扮演A的角色时,会发生什么?’……这些问题取代了我们最初的‘机器能思考吗?’”