MathMaster

可以离线使用的考研数学刷题与计算工作台。面向只有电脑、没有纸笔的练习场景，把题目、草稿、解题笔记和符号计算放在同一页面。

数学运算由本地 SymPy 完成，题库和记录保存在本机 SQLite。日常功能无需账号、付费 API 或 AI 服务。

已实现

• 积分与求导：精确结果、中文规则树、独立验证，答案 / 完整步骤 / 逐步提示；支持定积分、常见反常积分、高阶导数和偏导。
• 矩阵与行列式：表格输入、矩阵运算、秩、线性方程组、行最简形、增广矩阵求逆；展示可重放的初等行变换，与 SymPy 交叉验证。
• 本地题库：数学一 / 二 / 三；导入 PDF、扫描 PDF、DOCX，保留原文件和可用截图，人工校对、拆分、合并及裁切。
• 做题工作台：题目与草稿动态分配空间，可以拖动调整；计算器可收起、全屏或浮动，结果与完整步骤可插入笔记。
• 记录与备份：自动保存答案、笔记、笔画、计算历史；继续作答、错题本、Markdown 导出与完整本地备份。
• Windows 触控板书写：读取兼容 Precision Touchpad 的原始坐标，用外接鼠标定位和收笔；书写区大小可调，独立窗口可缩小、还原和最小化。

源码版触控板定位：开启「触控板书写」，把外接鼠标移到电子草稿上的目标位置，确认「落笔范围」框后用单指书写；移动鼠标会把这组笔迹缩放落入原来选定的框，并选择下一处位置。鼠标在草稿外时暂停落笔。放大书写区和落笔范围大小可分别调整。

v0.3.1 支持题图按题目区宽度和高度等比例缩小，多张截图一起完整显示；拖动分隔线时自动适应，点击「放大题图」或题图本身可查看细节。v0.3.0 已加入原版、VS Code、Word、Excel 界面风格；小窗口优先显示题目与草稿，笔记/答案和计算器可按需展开，输入内容保留。书写背景与笔迹跟随系统深浅色或当前皮肤；原始题图保持原样。

快速开始

Windows 用户推荐安装版：从 Releases 下载 MathMaster-Setup-0.3.1-x64.exe，双击安装，再从桌面或开始菜单打开 MathMaster。

安装版适用于 Windows 10/11 x64，自带 Python、SymPy 和前端，不需要另外安装 Python、Node.js 或联网下载依赖。安装到当前用户目录，无需管理员权限。题库和记录在 %LOCALAPPDATA%\MathMaster\data，升级和卸载保留数据。任务栏托盘菜单可以打开界面、打开数据文件夹或退出本地服务。

安装包目前未进行代码签名，Windows 可能提示未知发布者。请从本仓库 Releases 下载，并核对配套 SHA256 校验文件。扫描件 OCR、DOCX 原版式转换仍分别需要可选的 Tesseract 和 LibreOffice。

源码运行需要 Python 3.11+（建议 3.13）与 Node.js 22.12+；首次安装依赖需要联网。也可下载 MathMaster-0.3.1-local.zip，它包含已构建前端，仅需 Python，无需 Node.js。

Windows 源码 / ZIP 运行

1. 安装 Python 并勾选 Add Python to PATH，安装 Node.js LTS。
2. 下载仓库 ZIP 并完整解压，或者克隆源码。
3. 双击根目录 start.bat，等待首次安装和构建完成。
4. 自动打开独立窗口，地址为 **http://127.0.0.1:8765**。

含 dist 的预构建 ZIP 不需要首次构建前端，因此不需要 Node.js；Python 和首次依赖安装仍然需要。启动控制台需要保持开启，关闭控制台或 Ctrl+C 会停止服务。

Linux / WSL

bash start.sh

需要本系统的 Python、Node.js 和 venv 支持。Windows 与 WSL 使用独立虚拟环境，不要共用两个系统安装的 node_modules。

第一次使用

在计算工作台输入 x*exp(x)，查看分部积分步骤；在题库新建一道题，开始练习，写笔记或画草稿，再把计算步骤插入笔记。重新打开题目即可继续作答。

新安装的题库为空。本仓库不上传作者的个人题库、作答记录或第三方真题。可以导入自己的试卷，可选公开真题导入脚本的用法见操作手册。

功能演示

积分、求导与矩阵计算：下图为实际界面和本地 SymPy 计算录制。

笔记本触控板当草稿：开启书写 → 单指落笔与抬指 → 外接鼠标移动收笔 → 调小书写区 → 自动保存。

触控板 GIF 使用合成触点演示真实前端的笔画映射与保存，画面中已标注“操作示意”，并非实体手指录制。实际使用需要 Windows Precision Touchpad 和外接鼠标，设备兼容性需要实机确认。

文档

• 使用手册：安装、公式输入、试卷导入、校对、做题、触控板、备份、常见问题。
• 技术说明：技术栈、架构、步骤 JSON、API、解析限制、进程隔离及开发方式。
• Windows 安装版与打包：安装、升级、数据迁移、卸载及复现打包。
• 第三方许可：依赖与资料来源说明。
• 数学工作台实现说明：数学规则适配、验证及早期验收记录。

功能边界

复杂积分可能只有答案而没有完整推导，界面会明确提示。发散、无法验证和符号参数条件也会显示，不编造步骤。

试卷自动拆题是候选结果，需要人工校对。扫描件 OCR 需要本地 Tesseract；DOCX 保留原版式截图需要 LibreOffice，否则仅提取可识别的内容。OCR 公式送入计算器前必须确认。

原始触控板书写仅支持 Windows 上可读取的 Precision Touchpad，建议使用外接鼠标。不同设备需要实际试写确认，普通鼠标画布可以直接使用。笔迹暂不自动识别成公式，隐函数求导、自动批改和排行榜尚未实现。

数据与开发

个人数据默认位于 data/mathmaster.db 与 data/uploads/。更新前在应用中下载完整备份；恢复步骤见使用手册。服务默认只监听本机，是单人本地工具。

python3 -m venv .venv
.venv/bin/python -m pip install -r requirements.lock -r requirements-dev.txt
npm ci
npm run build
.venv/bin/python -m uvicorn backend.app:app --host 127.0.0.1 --port 8765

另一个终端执行 npm run dev 可使用前端开发服务。Windows 将 Python 路径替换为 .venv-win\Scripts\python.exe。

.venv/bin/python -m pytest -q
npx playwright install --with-deps chromium
npm run test:e2e

浏览器测试使用独立数据目录和 8767 端口；数学测试校验结果和步骤关系，浏览器测试覆盖离线计算、导入、笔记草稿与布局。触控板硬件验收需要在目标设备执行。

构建并打包可分享的源码和预构建前端：

npm run build
.venv/bin/python scripts/package_release.py

输出位于 artifacts/，不含个人数据、虚拟环境或 node_modules。

许可

项目采用 AGPL-3.0-only。PDF 处理使用 PyMuPDF 的开源许可路径；再分发修改版或提供网络服务时，请遵守适用的许可与源码提供要求。第三方试卷不因导入本项目而获得同样的开源许可。

关键词

考研数学 / Kaoyan math · 做题 / Math practice · 学习 / Learning · 错题本 / Mistake notebook · 电子草稿 / Digital scratchpad · 离线学习 / Offline study。

TouchDeck 手机草稿书写

用本源码目录的 start.bat 启动，进入题目练习的电子草稿，点「手机书写」。 页面显示电脑 IP 和本次 6 位配对码。在 TouchDeck 0.2.2 的「连接 → MathMaster 手机草稿」填写后，手机成为整块绝对坐标书写板。 外接鼠标在电脑草稿上选择落笔框，手机全区域与此框等比对应，笔迹直接显示在落笔框内。默认范围为「草稿整宽」，也可改为宽范围或小范围；范围受可见草稿区高度约束，可先拖动题目与草稿分隔线扩大草稿。 鼠标移动或手机点「收笔 / 换位置」将笔迹写入题目草稿，沿用原来的保存、撤销与清空。手机横竖屏切换会结束旧笔画并更新宽高比。

两端需在同一局域网，书写端口为 TCP 8766；首次网络访问提示允许专用网络。此端口只处理配对和笔迹，题库等 API 仍只接受本机访问。浏览器关闭书写模式或离开页面会结束配对会话，重开后使用新码。v0.3.0 安装版已经包含此功能。

配套手机测试版下载、黑屏操作的实际含义及许可说明，请阅读 手机黑屏草稿使用说明。APK 是纯黑画面和最低窗口亮度下的触摸操作，不是系统锁屏后手写。版本变化见 更新记录。