8:00。
「各位考生,現在開始答題。」監考老師的聲音發出。
「嘩啦啦。」
所有人開始動了。
陳遲的卷子鋪平在桌面上,紙張的觸感光滑而乾淨。
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【第二屆全國華羅庚金杯少年數學邀請賽遼東賽區試卷——中學組】
整張卷子簡直空的要命。
沒有密密麻麻的一行行選擇、填空。
六道大題。
三個小時。
這就是省賽。
它的目的不是市賽那樣,靠速度和準確率進行海量篩選。
這份卷子要考的是思維縱深。
它一共就六道題,雖然少,但重的像六座大山,橫在所有人的眼前。
每一座山爬過去了就是爬過去了,爬不過去就是爬不過去。
沒有選擇題可以蒙,沒有填空可以猜。
每一步推導都要落在紙面上,每一個結論都要有前提撐著。
閱卷老師會順著你的解題軌跡一路看下來。
在哪個節點出了岔子,就在哪個節點把你的分數截斷。
時間一分一秒的過去。
考場裡的做題氛圍卻沒變得熱烈起來。
空氣幾乎是沉默的寂靜。
一開始還有人寫算,但現在,似乎只有斷斷續續的幾聲筆落在試卷上的聲音。
大部分人都是把筆握在手裡,偶爾在草稿紙上點了幾下,或是在卷子上寫個「解」字,之後再想寫點什麼出來比從身上擠出奶都困難。
坐在陳遲前方的是一名來自撫市的女學生。
可現在看著面前的這份試卷,看著第一道題目,在腦海中推算一會兒以後,她長長的嘆了一口氣。
「ctm啊。」
「這都是啥啊......」
第一題的題目相當簡單。
只有一個二元二次方程。
但是題目越短,事情越大。
因為它現在要求的是這兩個未知數的值,給出一組正整數解就可以。
到這裡問題還不算太大。
但再仔細一看,等式右邊寫了一個龐然大物——八位數!
這個女生在看清楚這個八位數的第一瞬間就直接懵掉了。
因為這道題一眼看過去真的找不到任何技巧。
似乎只能靠猜,看看能不能猜出一組x和y的解,讓他等於那個八位數的值。
而想猜出這麼一組正整數......
真的全靠運氣。
除了運氣,就剩下科技。
上Java、python或者c#......
或者豆包、ChatGpt、Deepseek......
可,時代還沒變。
沒有運氣、沒有科技,按照常規的方法來枚舉,純靠手算的話......
這個計算量就太恐怖了!
省賽的學生們當然也不會笨到只靠猜。
他們當然能意識到。
這道題里,出題人的目的是要他們看穿這個八位數的本質。
這一定是個因式分解問題。
但具體怎麼分解。
這正是困住大部分考生的一步。
「呼......哈......」
深呼吸的聲音,此起彼伏,接連不斷。
但這些考場上不斷發出的噪音,不會順著陳遲的耳朵傳入中樞神經。
他已來到了獨屬於他的世界邊緣。
「(256,4403)」
「(344,4397)」
「(581,4372)」
「......」
在所有考生和出題人勾心鬥角的時候,陳遲的視網膜前緩慢跳動著一組組的數字。
每一組,都是這個二元二次方程的一組正整數解。
「唉。」
陳遲嘆了口氣。
不是難。
而是擁有這種能力的他。
碰上這種題。
真的很無聊。
他可以隨手選一組答案寫上去。
但那麼做這道題的話,好像也太沒意義了。
於是他握著筆,寫下一行式子:
(ac+bd)²+(ad-bc)²=(a²+b²)(c²+d²)
婆羅摩笈多-斐波那契恆等式。
他將八位數拆解為兩個整數的乘積。
然後再將兩個整數,拆解為兩個數平方的和。
代入代數恆等式,直接得到一組正整數解:
x=4403
y=256
秒了。
帶上解字,一共寫了四行。
從婆羅摩笈多-斐波那契恆等式開始,到代入拆解,到最後的x,y結果,整道題只占了答題區不到三分之一的空白。
全程用時不超30秒。
關鍵不在於公式。
婆羅摩笈多-斐波那契恆等式並不偏門,會的學生很多,就算不知道,拉格朗日恆等式照樣能解題。
關鍵是對數字的感覺。
要看穿這個八位數,不靠運氣的話,大部分學生就算能做到,也要花費大量的時間。
陳遲不一樣。
他看穿這個八位數。
只需一眼。
「呼。」
前面的女生又長嘆了口氣,眉頭始終擰著沒有展開過。
她已經放下筆了,整個人坐佛似得坐在位子上,眼觀鼻,鼻觀口。
她看向那道題。
越看越沒頭緒。
越看越絕望。
她開始猶豫,在這種因式分解無望的時刻,要不要轉而枚舉,海量計算來得出結果。
左腦這樣,右腦那樣,兩種思路絕不會齊頭並進,而是在腦袋裡開始打架,把整個腦海打成一鍋粥、一團漿糊。
一片混亂之中,時間就像是加快了流逝速度。
等女生渾濁的雙眸再次明亮起來,她抬頭看表,驚恐的發現分針已經轉了15分鐘。
「嘶......呼......」
喘息聲更重了。
而就在這個時候,背後傳來一聲清亮的「嘩啦」,那是試卷翻動的聲音。
那代表著她身後的考生,做題進度已經快到要做第二頁。
女生滿眼驚恐的抬起頭。
她想轉過去看一眼,但她不能。
她只能感覺到背後仿佛有把刀子在懸著一樣,讓她手腳冰涼、冷汗直流。
然而這還不是最災難的。
當她開始關注自己背後的聲音,她就能聽到連續不斷的「篤篤篤」。
那是筆尖隔著試卷觸碰到桌子所發出的輕微敲擊聲,代表著那個人在飛速的計算、推導,思路沒有一絲的停隔。
擺在陳遲面前的,是這張試卷的第四題。
這是一道數列題。
陳遲用的解題方法並不難,反證法、歸納法、集合......
這些東西就算是普通的高中生來了,也基本上都能看懂,都很常見,在這樣一場競賽里,絕對沒人說這道題是超綱的。
因為它不考察任何高深的知識點。
和前面的題目一樣,它唯一需要的就是你有數學想像力。
因為這道題沒有多少邏輯和技巧可言,它就考你看到這道題,能不能猜出來或是靈光一現。
你腦海里那條線接上了。
那就連通了,這分你拿。
你接不上。
那就卡死在那,只能沒頭蒼蠅一樣亂撞。
b2/b1<(2+1)/1
bn/b1<n(n+1)/2
陳遲握著鋼筆,「唰唰」的寫著,答題部分已經寫滿了將近三分之二。
從這裡推到那裡,又推出上面。
繁複而嚴謹的證明。
密密麻麻的往後寫。
這種唰唰的寫字聲,在這個死寂到近乎絕望的考場裡,分外刺耳。
尤其是坐在前排的那個女生,從她開始關注那個聲音,那個帶著某種奇特韻律的聲音就再沒在她的耳邊停止過。
焦躁。
不安。
手,放在了頭皮上,不斷的摳動,等她意識到的時候,指尖已經沾了一層薄薄的油汗,指縫裡嵌著幾根掉下來的碎發。
她再看向鐘錶。
時間的流逝不會緩解一絲她的不安,而是把壓力加重、放大。
女生徹底放下了筆,趴在了桌子上,沒人知道她在哭,還是別的什麼。
沒人在意。
陳遲更不會在意。
他完全沉浸在數學的世界裡。
第六題。
最後一題。
作為壓軸的是一道幾何題,出題人畫了一個凸四邊形和兩個圓組成的複雜圖形。
求證四點共圓。
陳遲看到這道題的第一瞬間就覺得。
出題人給的干擾線段太多了。
那麼多的圓,那麼多的線。
哪有那麼複雜?
太多的冗餘元素可以消去了。
陳遲知道出題人的想法,他大概是要考生靈感一現,想出一種極精妙的幾何方法,用作平行線和相似三角形來證明。
但他不打算那麼做。
在他的數學思維里。
審美支配一切。
出題人搞出這麼丑的東西,那是他的錯,而不是考生的錯。
考生沒有那個義務對著這個丑東西做題。
丑的東西就該先被優化。
於是他搬出正弦定理,幾行計算證明懟上去。
圓沒了。
點沒了。
原本複雜的幾何圖形。
現在就剩下一個光禿禿的凸四邊形。
陳遲放下尺子,嘴角微微上揚。
現在他滿意了。
這道題也徹底清晰明了。
利用分角定理和平行線分線段成比例定理計算就完事兒了。
於是他開始動筆。
證明:
設BP,DQ交CA於I,I』,∠BAD內四個小角為∠1,∠2,∠3,∠4。
則θ=∠1+∠3=∠2+∠4=∠BPA。
......
△ABI中,由正弦定理得AI=ABxsin∠1/sin∠3,同理AI』=ADxsin∠2/sin∠4。
∴AI=AI』,即I,I』重合。
則IPxIB=IA²=IQxIQ
即PBDQ四點共圓。
沒有精妙至極的幾何方法,甚至沒用到太多的幾何性質和方法,相似、共圓都沒用上。
頂多用了點簡單的圓冪知識。
非要說什麼最關鍵,那大概是陳遲把出題人給「砍」了。
哦不,是出題人的圖形。
證畢。
陳遲鬆了口氣。
看著面前已經被密密麻麻推導填滿的卷子,他十指交攏,稍稍的活動了下手腕、手指。
看了眼手錶。
9點25分。
周圍空氣里充斥著一種令人窒息的平靜。
考試進行到現在,人仰馬翻無數。
大部分人現在都在發呆。
也有人在雙手顫抖著,在草稿紙上一遍遍無意義的重算。
每算一遍。
絕望更增加一分。
「咔嚓。」
陳遲蓋上鋼筆的筆帽,聲音利落乾脆如收刀入鞘。
幾個聽到聲音的學生驚恐的朝著陳遲看去。
一片寂靜之中,那一根根早已繃到極限的弦。
應聲而斷。
......
......
......