隨後,張建國給每個人發了一厚遝全新的學習資料,然後便宣佈:
「從現在開始,大家在教室內自習。這套資料,是我們為這次集訓專門編寫的,涵蓋了CMO的所有核心考點和經典題型。有問題,可以隨時到講台上來,和我一對一交流。」
教室裡立刻響起了翻動紙張的聲音。
徐辰也拿起了那份資料。
他粗略地掃了一眼。
第一部分,數論。從同餘理論到二次剩餘,再到高斯整數。
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第二部分,組合。從鴿巢原理到容斥原理,再到生成函式和組合恆等式。
這些題目,對於其他隊員來說,是需要反覆訓練,或者查漏補缺的材料。
但對徐辰而言……
【索然無味。】
之前省賽的時候確實還欠缺這些技巧知識,但是現在的他已經補習過競賽知識點了,知識點已經覆蓋全了。
而且,現在的他,數學天賦已經到了【LV.1】,對數學的理解層次已經再次迎來質變。
所以現在再做這些其實已經是浪費時間了。
他收回思路,拿出了手機,點開了那個熟悉的公眾號——「許康樺競賽優學」。
相比於做這些已經完全掌握的題目,他發現,還是去那個最適合自己的懸賞任務處看看,那邊更有意思。
他開啟了之前收藏的一道試題。
這是一道被標註為「IMO」級別難度的組合幾何題,懸賞金額為300元,釋出已經快一週了,下麵雖然有幾十條討論,但還冇有人能給出讓釋出者滿意的完整解法。
【題目:在一個平麵上,給定n≥3個點,其中任意三點不共線。求證:存在一個由其中3個點構成的三角形,其外接圓的內部,不包含任何其他給定點。】
這是一個經典的「空外接圓三角形」存在性問題。
下麵的評論區,已經有人給出了常規的解法思路:
「考慮所有點對構成的線段,取其中最短的一條,設為AB。再在剩下的n-2個點中,找到使∠ACB最大的點C,則△ABC即為所求。」
這個思路是正確的,也是競賽教輔書上的標準答案。
但懸賞的要求,是給出「其他思路的解法」。
徐辰的目光在螢幕上停留了片刻,開始思考起來。
【常規解法,利用的是「最小」和「最大」的極值原理。那麼,是否可以從其他角度入手?】
【比如,凸包?】
【考慮這n個點的凸包。如果能證明凸包的某條邊和另一個點構成的三角形滿足條件……】
【或者,反證法?假設所有三角形的外接圓內部都包含其他點,能否匯出矛盾?】
一個個念頭在他腦海中閃過,又被他一一否決。
他很清楚,要從其他視角解決這個問題,本質上考驗的是對數學各個分支之間內在聯絡的深刻洞察力。
【這道題,表麵上是一個幾何問題,但其核心,卻是一個關於「存在性」的組合問題。常規解法是從幾何角度出發,用極值來解決。那麼,是否可以反過來,用純組合的,或者代數的,甚至拓撲的觀點來審視它?】
這正是這類問題的難點所在。
對於絕大多數人而言,他們的知識體係是模組化的。幾何就是幾何,代數就是代數,組合就是組合。他們擅長在各自的模組內,運用熟練的技巧解決問題。
但要讓他們進行「跨界」思考,比如用數論的方法去解決一個幾何問題,或者用拓撲學的思想去構造一個組合證明,這就超出了他們的能力範圍。
這需要一種超越模組化知識的、對數學整體架構的宏觀理解。需要能看到不同分支底層邏輯的共通之處,並搭建起溝通它們的橋樑。
這,正是徐辰在數學等級提升到【LV.1】後,所獲得的最寶貴的能力。
【比如,凸包?考慮這n個點的凸包。如果能證明凸包的某條邊和另一個點構成的三角形滿足條件……這個思路不錯,但似乎還是離不開極值。】
【或者,反證法?假設所有三角形的外接圓內部都包含其他點,能否利用這個假設,構造出一個無限遞降的點序列或者某種幾何結構,從而匯出矛盾?這有點像費馬的無窮遞降法,是數論的思想。】
一個個念頭在他腦海中閃過,又被他一一審視、推演……
那道懸賞的組合幾何題,比徐辰想像中要更棘手一些。
他嘗試了幾種不同的思路,但都發現,想要繞開經典的「極值原理」去給出一個同樣簡潔優美的證明,似乎總會陷入更複雜的分類討論,或者需要引入更高階的工具。
徐辰很快意識到了問題所在。
「看來,我現有的知識體係,還是存在一些『盲區』。」
他雖然已經掌握了高中競賽的所有內容,但麵對這種IMO級別的難題,尤其是要求創新解法時,僅僅依靠現有的工具箱,還是有些捉襟見肘。
於是,在接下來二十多天的集訓裡,徐辰基本上都在學習大學數學知識,用於擴充自己的數學工具箱。
他每天準時來到教室,卻幾乎冇碰過那套集訓資料。他的桌上,擺放的永遠是那些封麵樸素的大學教材——《數學分析》、《高等代數》、《點集拓撲學講義》……
這種「格格不入」的狀態,自然引起了帶隊張老師的注意。
作為省隊的總負責人,張老師對徐辰這位省賽狀元寄予了厚望,自然也對他格外關注。
集訓開始的第三天,張老師在課間休息時,把徐辰叫到了走廊上。
「徐辰同學,」張老師推了推眼鏡,語氣溫和地問道,「我看你這幾天,好像冇怎麼做我們發的集訓資料。是覺得題目太簡單了,還是遇到了什麼困難?」
「都不是。」徐辰實話實說,「資料上的知識點,我之前都已經掌握了。我現在在按照自己的節奏,預習一些後續的知識。」
張老師愣了一下。
「都已經掌握了?」他有些難以置信。那套資料,是他和幾位大學教授花費了大量心血編寫的,難度和深度都遠超省賽,就是為了讓這些省一選手能提前適應CMO的強度。
「嗯。」徐辰點了點頭。
張老師看著徐辰那雙平靜得不起一絲波瀾的眼睛,一時間竟不知道該說什麼。
他想質疑,但對方是省賽唯一的滿分。
他想提醒,但對方的自信又不像是在說謊。
最終,他隻能嘆了口氣,拍了拍徐辰的肩膀:「好,我相信你有自己的學習計劃。但還是要提醒你,CMO非同小可,千萬不能掉以輕心。有什麼問題,隨時來找我。」
「好的,謝謝張老師。」
在提出了幾個問題後,徐辰都輕鬆對答,於是張老師後續也自然放鬆了對徐辰的關注。
畢竟,天才都是特殊的。不能用其他人的方式來管理天才,每個天才都有自己的方法。
徐辰,則在這段無人打擾的時間裡,享受著知識瘋狂湧入大腦的快感。
他發現,學習大學數學,對於解決那些競賽難題,有著意想不到的「降維打擊」效果。
比如,當他學到拓撲學中的「緊緻性」概念時,再回過頭去看那道「空外接圓三角形」的證明,瞬間就有了全新的思路。
【原來,常規解法裡取『最短線段』和『最大角』的步驟,其本質,就是在利用平麵有界閉集的緊緻性,來保證極值的存在性。如果從這個角度出發確實不失為一個好的思路……】
新知識的獲取和高強度的思考,讓係統麵板上的經驗值,也在穩步增長。
二十多天下來,當集訓即將結束時,他的數學學科經驗值,已經從剛升級LV.1時的0/500,提升到了20/500。
雖然距離再次升級還很遙遠,但這種持續進步的感覺,讓他無比滿足。
……
20天的集訓很快就要過去,在集訓結束的倒數第二天,張老師宣佈,將進行一次完全模擬CMO流程的測驗。
CMO的賽製是一共考兩天時間,每天8點到12點半是考試時間,每場考試三道題,兩天共六道大題。每題21分,總分126分。
「這次測驗,不計入任何最終成績,目的就是讓大家提前感受一下CMO的氛圍和壓力。」
當最終的測驗成績,被張老師用投影儀打在幕布上時,整個教室,陷入了死一般的寂靜。
第一名:徐辰。
第一場:63分(滿分)。
第二場:63分(滿分)。
總分:126分(滿分)。
而排在第二名的趙瑞,總分是120分。
斷層,鴻溝,天塹。
所有人都呆呆地看著那個刺眼的「滿分」,感覺自己的認知被徹底顛覆了。
張老師拿著成績單的手,在微微顫抖。他和其他幾位參與閱卷的老師對視了一眼,彼此的眼中,都看到了難以掩飾的狂喜和激動。
他們本以為,徐辰省賽的滿分,有運氣的成分。
他們本以為,徐辰在集訓期間的「不務正業」,是一種天才的任性。
直到此刻,他們才真正明白。
那不是運氣,也不是任性。
那是一種絕對實力下的……降維打擊!
「穩了……」
一位副手老師湊到張老師耳邊,用夢囈般的聲音說道。
「今年的CMO前三,感覺穩了。至於CMO第一,也不是不可能的事。」