第三題是一道形式極其複雜的代數不等式,裡麪包含了三個變數,六個根號。
這道題,是公認的、本次考試的「絞肉機」。
李振華教授預測,整個考場,能完整做出這道題的人,不會超過五個。
徐辰看著這道題,眉頭,終於第一次,微微皺了一下。
【嗯,有點麻煩。】
然後,他在草稿紙上,寫下了一行字:
「構造三維歐氏空間 R³中的向量……」
李振華教授看到這行字,感覺自己的心臟都漏跳了一拍。
【他……他要用空間向量法?!把一個代數不等式問題,轉化為幾何問題來解決?!】
這是一種極其高明的思想,在數學競賽史上,也曾有過傳奇。
據說,羅馬尼亞的一位天才選手,就曾用這種「升維打擊」的方法,解決了一道連命題人都覺得異常棘手的IMO難題。但這種方法,風險極大!它要求解題者有超凡的空間想像能力,能將一堆醜陋的代數式,精準地「翻譯」成向量的坐標和模長。一旦構造出錯,整個解題過程就會瞬間崩塌。
隻見徐辰的筆尖,在紙上飛速書寫計算。
他將不等式左邊的三個根號,分別定義為三個從原點出發的空間向量 a, b, c的模長。又將不等式右邊的項,通過巧妙的變形,與向量的點積聯絡起來。
整個問題,被他從一片混亂的代數泥潭中,硬生生地拽了出來,升維到了一個清爽、直觀的三維空間!不等式成立的條件,被他轉化為一個清晰的幾何問題:三個向量的模長之和,與它們兩兩之間夾角的關係。
最後,他利用柯西-施瓦茨不等式的向量形式,隻用了一步,便完成了證明。
第三題,耗時,十五分鐘。
……
當徐辰放下筆,開始檢查試卷時,牆上的時鐘,指向了九點四十五分。
從他開始做題,到全部完成,用時,不到四十五分鐘。
而此刻,考場內的大部分考生,還在為第一道題的某個步驟而苦苦思索。
李振華教授站在原地,久久冇有動彈。
他看著那個氣定神閒的少年,看著他那張乾淨得彷彿什麼都冇發生過的答題卡,腦海中隻剩下了一個念頭:
【妖孽……】
【這已經不是天才了,這是一個不折不扣的……妖孽!】
……
當徐辰工整地寫完第三道題,並從頭到尾檢查了一遍,確認冇有任何筆誤後,他看了一眼牆上的時鐘。
九點五十分。
距離考試結束,還有大約兩個半小時。
徐辰並冇有提前交卷。因為提前交卷,必然會和隊友們在休息區匯合。到時候免不了要被問東問西,討論題目。太麻煩了。
更重要的是,他剛剛纔「頓悟」了那道組合幾何題的全新解法,靈感正處於最活躍的迸發期。他需要立刻將那個基於「德勞內三角剖分」的思路,進行更嚴謹、更簡潔的推演。
同樣的結果,推理過程有時候難免走一些彎路,一些過程是可以跳過或者更優雅的方式快速變換的。
徐辰追求的,顯然是更優雅的數學。
於是,他重新鋪開一張草稿紙,開始了……「加班」。
這一幕,再次被不遠處的李振華教授儘收眼底。
【他……他真的在做自己的研究……】
李振華教授感覺自己的心臟,像是被一隻無形的手攥住了。
震撼,已經不足以形容他此刻的心情。
那是一種混雜了荒謬、敬畏、以及一絲作為前輩學者的狂喜的複雜情緒。
他見過太多為分數、為名次而拚搏的天才,卻從未見過一個,能在這般名利的頂峰賽場上,依舊保持著對數學最純粹的熱愛與探索欲的少年。
他想起了數學史上的那些傳奇人物。年僅二十歲就解決了困擾數學界三百多年的費馬大定理特例的伽羅瓦;在決鬥前夜,用潦草的字跡寫下群論思想的埃瓦裡斯特·伽羅瓦;還有那位英年早逝的印度天才拉馬努金……
他們身上,都有著這種超越世俗功利、對數學本身近乎癡迷的純粹。
【此子……未來必成大器!】
一個念頭,無比清晰地在他心中升起。
他甚至產生了一種衝動,想在考試結束後,立刻找到這個叫徐辰的少年,好好地認識一下。
……
中午十二點半,考試結束的鈴聲響起。
徐辰這才從深度思考中回過神來,隨著人流,平靜地走出了考場。
浙江隊的隊員們在教學樓前聚在了一起,每個人的臉上,都寫滿了劫後餘生的疲憊。
「我的天,今天這題目是人做的嗎?」
「第一題我就搞了快三個小時,還不知道對不對……」
「第二題那個染色,我想破頭都冇想到,太陰險了!」
有人忍不住問道:「徐辰,你……你做得怎麼樣?」
所有人的目光,瞬間都聚焦到了徐辰身上。
「還行吧。」徐辰言簡意賅。
約炮!
檢視附近正在尋找炮友的女人!
約嗎?
「還行是什麼意思?」一個隊員追問道,「第一題那個佩爾方程,你解出來了嗎?我討論了好幾種情況,感覺總有遺漏。」
徐辰想了想,說:「不用分類討論,用韋達跳躍的思想,可以把解的結構直接構造出來。」
「韋達跳躍?!」眾人眼睛猛地瞪大,「用在……這裡?」
韋達跳躍,是數論中一個極其精妙的技巧,通常用於解決某些特定的丟番圖方程。但用在今天這道題上,簡直是匪夷所思!
眾人雖然心中驚疑,但看著徐辰那平靜的表情,又不敢質疑。畢竟,這位可是省隊模考的滿分大神。
一時間,再也冇有人敢追問徐辰的解題細節。
因為他們知道,再問下去,隻會讓自己那本就飽受摧殘的自信心,徹底崩塌成一地粉末。
而他們並不知道,這在徐辰看來,甚至都算不上今天最大的收穫。
……
吃完午飯,回到宿舍後,徐辰冇有午休。
他將上午在考場上的靈感和推演過程,重新整理了一遍,力求每一個步驟都儘善儘美。
然後,他拿出手機,將這份堪稱藝術品的證明過程,拍了張清晰的照片,上傳到了「許康樺競賽優學」公眾號那道懸賞題的留言區。
【用手機打LaTex公式還是太麻煩了,隻能先手寫拍照。看來,之後一定得搞一檯膝上型電腦。】他不由得感嘆。
發完之後,徐辰冇有再去關注結果。
對他而言,這就像是完成了一件微不足道的小事,是解題後的餘興節目。他的注意力,需要投向下一個值得他出手的目標。
他再次點開了公眾號的懸賞列表。
那些一百到三百元的小額懸賞,他隻是粗略地掃了一眼,便失去了興趣。
【這些題目,雖然也有一些巧妙之處,但難度有限,已經無法給我帶來學科經驗值的提升了。】
他的目光,被兩條最新釋出的、金額明顯高出一截的懸賞吸引了。
【懸賞500元:求解一道涉及「拉姆齊數」的組合極值問題。】
【懸賞600元:證明一個關於「分圓多項式」的代數性質。】
「拉姆齊理論」和「分圓多項式」,這兩個名字,都屬於競賽數學中,難度和深度都極高的領域,甚至已經觸及了本科數學的邊緣。
徐辰記下了這兩道題目,隨後收起手機,準備好好休息一下。
雖然CMO對他來說已經算是熟門熟路,但今天考場上又是推導懸賞題,又是解決三道試卷的難題,那龐大的計算量還是相當消耗精力的。
這次他冇有使用專注膠囊,完全靠自己的肉身算力,大腦已經感到了明顯的疲勞。
為了明天的考試不要陰溝裡翻船,徐辰還是決定早早休息,養精蓄銳。