第33章 請神(來自凌晨三點的更新)
蓉省數學會,
行政樓三樓,副會長辦公室,
“老師,今年的題會不會出得太難了?”
一個二十多歲的青年端着咖啡,坐在沙發上,跟對面一個五十來歲的中年說道。
兩人才剛討論完一個學術問題,此時都有些疲憊,決定先坐下來休息休息。
馬景堂揉着太陽穴,搖了搖頭,“就是要難點纔好!”
心裡感嘆着歲月不饒人,當年他年輕時,思維何等敏捷,現在只是討論了一個小時,就有些力不從心了,他已經過了數學家出成績的三十到五十歲黃金期了。
“去年題出得簡單,倒是有不少考滿分的,看着花團錦簇,一片繁榮的樣子,結果怎麼着?”
“最後偌大一個蓉城,竟然沒有一個參加IMO的選手!”
談到這個話題,馬景堂也正好有話要說,這一年來他可沒少被其他省數學會的老傢伙們調侃,所以今年他特意打招呼,把題往難了出。
楊寒莞爾,想到了老師被調侃的畫面。
蓉省也算是數競強省,去年卻連進IMO的選手都沒有,說是浪費了人才也不爲過,的確是奇恥大辱了。
“老師竟然直接把那道題當成了壓軸題,”
但是楊寒還是不太贊成老師的做法,“那道題難度可不低,甚至比一些CMO的題都難了,今年恐怕一個滿分都沒有了。”
“省賽滿不滿分的不重要,能進IMO,能在IMO拿到金牌才重要!”
馬景堂滿不在乎的輕輕擺了擺手,“再說了,最後那道題可是那位出的,要是能做出來,說不定還能入那位的眼,對那些小傢伙來說反倒是好事。”
“這倒也是。”
楊寒點頭表示認同。
“就是不知道今年還能不能出個滿分了。”
……
李斌走下講臺,來到陳輝身旁,看向陳輝的試卷。
就這麼短短的功夫,第一道大題的空白就已經寫滿了字跡,這個小傢伙已經在第二題的空白處書寫解題過程了。
“這麼快的嗎?”
這下子李斌可不會認爲陳輝是在瞎寫了。
填空題可以隨便寫點數字,大題是需要過程的,若是不會,連瞎寫都做不到。
不管做得對不對,至少說明這孩子數學素養是很不錯的。
“看來今年蓉省有兩個很不錯的苗子啊!”
李斌有些開心,結合所有人的反應,他知道,並不是今年的題太簡單,而是考生裡出了兩位妖孽。
雖然天天在數學會裡打雜,但他還挺喜歡這裡的,若是蓉省的選手取得好成績,蓉省數學會也會與有榮焉。
簡單掃了一眼解題過程,確定陳輝第一道大題解答沒有問題後。
李斌再次邁步,向右邊中間那位同學走去。
一路走過,其他同學們大多還在做填空題第7題,第8題,當然,也有的同學選擇性的放棄了第8題,開始看大題了。
而現在距離考試開始已經過去半個小時了!
別看考試時間還剩兩個多小時,但李斌知道,後面的四道大題纔是硬菜,兩個半小時可不好啃。
嗯,當然是對一般人來說。
比如眼前這位,同樣已經做完了第一道大題,開始審第二題的題目了。
速度也就比第一排蓉城二中那個傢伙慢點。
時間飛快流逝,做完第二道大題,看向第三道,鄧樂巖感覺很是疲憊。
去年他還是初三的時候就參加了省賽,還入了國決,當然,最後只拿到了銅牌。
去年省賽他還拿了滿分,所以這次來考試根本沒當回事,只有他自己知道這一年的時間他成長有多恐怖。
天才的一年,跟普通人的一年是不一樣的。
但顯然,今年的題比去年難了許多,即便是一年後的他做起來,都感覺很是吃力,讓他有種去年做CMO題目的滯澀感。
尤其是那個煩人的監考老師,還不停的在旁邊晃悠,讓他很是惱火,恨不得給他找張椅子,把他按上去。
陳輝絲毫沒有受到影響,他早就習慣了在任何環境下學習,一旦他全神貫注的去做某件事情,外界很難對他造成影響。
飛快的寫完第二道平面幾何的證明題,陳輝看向了第三道大題。
【設 A,B爲正整數,S是一些正整數構成的一個集合,具有下述性質:
(1)對任意非負整數 k,有 A^k∈S;
(2)若正整數 n∈S,則 n的每個正約數均屬於 S;
(3)若 m,n∈S,且 m,n互素,則 mn∈S;
(4)若 n∈S,則 An+B∈S。 證明:與 B互素的所有正整數均屬於 S.】
“數論?”
陳輝皺眉。
他並不擅長數論。
但他也沒有自暴自棄,將已知性質和結論轉化成數論語言,他輕易的就找到了目標。
就是要去構造一個與B互素的數,假設爲p,再證明p∈S即可。
再根據性質3,若pi,pj互素,則pi·pj∈S,又根據素數分解定理,每個大於1的正整數都可以唯一地表示爲若干個素數的乘積,並且這些素數的冪次是唯一的。
所以P可以寫成p1^α1·p2^α2···pm^αm,其中p1到pm均爲素數。
也就是說,只需要證明pi^k∈S(k爲任意非負整數),就能證明P∈S。
很快,陳輝就有了思路,根據題目,如果pi能夠被A整除,那麼根據性質1和性質2,輕易就能得出pi^k∈S。
可若是pi不能整除A呢?
不能整除,就說明pi與A也互素,同時因爲Pi爲P的分解素數,P與B互素,那麼pi與B也互素。
性質123都已經用了,所以接下來必然會用到性質4。
An+B∈S
這個性質應該怎麼利用呢?
陳輝絞盡腦汁,卻一籌莫展,這還是他洞察力提升後,第二次遇到這種情況,這讓他想到了在數競隊張安國給他出的題,當時他也是像現在這般。
後來他知道張安國那道題有常規的解法,只是他當時不知道而已。
所以,這道題必然也有某個解法,或者公式定理是自己沒有想到的!
可陳輝沒有深入研究數論,大腦中也並沒有關於數論的體系,一時之間竟然都不知道該從什麼地方去尋找這種解法或者公式定理。
解法,公式定理,說白了,就是前人搭的梯子。
牛頓說過,他能有那般成就,不過是站在了巨人的肩膀上。
所以,解法當然要從前輩先賢身上去找!
陳輝大腦飛速運轉,開始頭腦風暴。
擅長數論的數學家很多,但目前陳輝瞭解的也就那麼幾個,費馬、歐拉、高斯。
費馬研究的東西天馬行空,費馬大小定理,親和數,素數分佈,這些定理在數論中的地位舉足輕重。
但他一生只玩高端局,並且都是讓後人幫他證明,高中生的題目應該還輪不到費馬出馬吧?
高斯主要研究的是代數數論,比如二次互反律,算術幾何平均之類的問題,顯然跟這道題的調性不符。
所以,是歐拉嗎?
一番分析,陳輝將目標鎖定在了這位數學國王身上。
他有些振奮,他對歐拉的瞭解其實是要比其他兩人更多的。
這還是因爲當時學習歐拉積分時,聽了安老師的建議。
否則他就只能抓瞎了。
死馬當成活馬醫,沒有選擇的選擇,就是最好的選擇。
陳輝開始回想歐拉一生中提出的,關於數論方面的定理。
他也不是擰巴的人,如果從歐拉身上找不到解題方法,那就放棄這道題,回去好好研究數論,明年再來便是。
歐拉一生髮表了超過 1500篇論文,提出的定理公式理論浩繁如星海。
經過提升的記憶力幫了陳輝大忙,有極強的洞察力輔助,雖然只是看了一遍歐拉的生平,但對歐拉提出的重要的公式和定理他都記得很清楚。
既然想到歐拉,那麼自然能想到他在數論領域大名鼎鼎的歐拉定理。
歐拉定理!
很快,陳輝眼前亮起刺目的光芒。
找到了!
他找到了!
解題的鑰匙果然藏在歐拉身上!
歐拉定理:
若a和n是正整數,且a和n互素(即最大公約數爲1),則a的φ(n)次方對n取模的結果爲1,即aφ(n)≡1(modn)
陳輝陷入前所未有的興奮狀態,無數思路如同泉水般在大腦中涌現。
【由歐拉定理,A^aφ(pi^k)·n+B≡n+b(modpi^k),則令a0=1,an=A^aφ(pi^k)·A^n+B,則an≡A^n+B(modpi^k),又因爲(pi,A)=1,(pi,B)=1,所以當n從0取到pi^k時,an可以取到pi^k的完全剩餘系,此時必有at=t·pi^k∈S,所以pi^k∈S!
綜上所述……】
證明完畢!
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(本章完)