第一百一十章 IMO第一場
如果在華山論劍上,郭靖看到歐陽鋒使街頭混混打架用的王八拳會作何感想?他一定會覺得這是歐陽鋒在扮豬吃老虎——妥妥的有詐啊!
而此時的張偉就面臨著這種情況——在IMO賽場上遇見高中課外作業級數的題目,這讓張偉不得不懷疑其中有詐啊!
抱著懷疑的態度,張偉又把題審了一遍,得出的結論還是——太特么簡單了!
再審一遍——還是很簡單啊!
然後張偉就迷茫了。
他轉頭瞟了一眼隔壁桌的黑人兄弟——看黑人兄弟對著第一題抓耳撓腮的模樣,這題應該是有難度的吧?
「難道是發錯卷子了?」雖然這種可能性幾乎沒有,但比起讓他相信IMO的考題就是特么這麼簡單,張偉倒更願意相信自己是真的拿錯卷子了!
糾結了半天,張偉最後還是沒有選擇做題,而是舉手向監考老師示意了。
等監考老師過來,張偉吵著一口London英語向美國監考老師問到:「老師,請你幫我看一下,我是卷子是不是發錯了。」
結果監考老師根本就不看張偉的卷子,直接回答道:「各支隊伍的考卷都是由你們自己的領隊翻譯的,如果真的有錯誤,那也是你們領隊翻譯的錯誤。」
得了,直接把鍋甩到劉幹事頭上了,但問題是現在也沒辦法拿著卷子去向劉幹事求證啊!
「希望是我想多了吧.……」如今這狀況,張偉也只能這樣安慰自己了。
再次把第一題從頭到尾逐字逐句的審了一遍,在確定這一題就是特么這麼簡單之後,張偉無奈的開始下筆作答了:
「設兩圓圓心為O,過O做OM垂直於BC……推理可知:
BC2+CA2+AB2
=BC2+(PC2+PA2)+(BP2+PA2)
=BC2+PC2+BP2+2PA2
=4(R2-t2)+2(R2+r2)-4t2+2PA2
=6R2+2r2
故表達式取值的集合為{6R2+2r2}.」
搞定第一問,用時不到十分鐘!但是你以為光只有第一問簡單嗎?不,第二問更簡單!
「過A作直線平行於CB,交大圓周於D及F兩點,易見PBFA為一矩形,因此線段AB的中點也就是線段PF的中點。當B在大圓周上變動一周時,F也在大圓周上變動一周。這說明,軌跡是以線段OP的中心為圓心,以R/2為半徑的一個圓周。」
第二問用時比第一問更短!
而做完整個第一題的耗時,特么還沒有張偉剛才用來「懷疑人生」的時間長!
抱著忐忑的心情和懷疑的心態,張偉繼續做第二題——第二題是道數論。
張偉記得單飛曾經說過,在高中奧數比賽中,最難的題目類型就是數論,其上限極高,可以難的讓人懷疑智商放棄人生。
不過如今擺在張偉面前的這道數論題,很顯然浪費了這種難度上限。
比第一題難——但也就是僅此而已。
雖然覺得題目太簡單這種心態聽起來挺賤的,但張偉就是忍不住啊!
第二題比第一題難一些,這次張偉用了二十多分鐘。
然後是最後的壓軸題,是道函數題。
將題目審了一遍——嗯,終於有點難度了,而且難度較之前面兩題,一下子拔得非常高!
「這才有點奧數競賽的樣子嘛!」審了一遍題沒找到思路,但這下反而讓張偉安心了不少。
難——這才是奧數競賽應該有的樣子不是么?
擺正姿勢擺正心態,張偉開始對第三題進行深入的審題:
N為正整數集.在N上定義函數?如下:
?(1)=1,?(3)=3,且對n∈N有
?(2n)=?(n),
?(4n+1)=2?(2n+1)-?(n),
?(4n+3)=3?(2n+1)-2?(n).
問:有多少個n∈N,且n≤1998使得?(n)=n?
這題給出的條件還是非常多的,但是數學這東西,有時候已知的條件多,可並不見得是好事。
排除純粹作為無用干擾項的可能,已知條件越多,通常意味著接下來的運算或者推理過程越複雜。
這一題就是個典型。
張偉沒有上來就找公理定律什麼的,他覺得這一套在這裡行不通。
他通過題目已知的幾個函數等式,先列舉出了一段結果,即在給出n的數值的情況下,算出對應?(n)的數值:
n1234567891011121314151617
?(n)113153719513311715117
如果換了普通人,看到這張表恐怕會更加懵逼,因為這看起來只是兩串雜亂的、毫無規律的數字。
但是這兩串數值真的是毫無規律嗎?
數學有一種獨特的美,這種美叫做「規律」;而數學的美往往隱藏的如此之深,讓一般人根本無從發現。
很多人因為發現不了數學之美而厭棄數學,而也有極少數的人長了一雙善於發現數學之美的眼睛,他們因此而愛上了數學!
張偉不確定自己有沒有愛上數學,但他很確定自己有一雙發現數學之美的眼睛:
?2k=1,?2k-1=2k-1,?2k+1=2k+1
沒有公式,沒有定理,只能用一雙眼睛,用數學歸納法來找到這種規律:?(n)的值是將n用二進位形式表示,再將他反向得到的二進位數值(例如11=1011,?(11)=1011=13)。
引入二進位后,使張偉解答這道題找到了可能。
得出?(n)的規律,再在此種規律下考慮?(2n)、?(4n+1)、?(4n+3)的情形。
假設論證的過程是複雜的,但再複雜的推理計算,也必然要遵循數學的規律,掌握了這些規律,在數學的賽場上你就是神!
由?(2n)=?(n)可知?2k=1成立;
假設n=4m+1的形式,設:4m+1=……與猜想吻合。
假設n=4m+3的形式,設:4m+3=……與猜想吻合。
故證明猜想。
在這場數字的遊戲中,張偉如神祇一般操控著一切,將紛繁的局面抽絲剝繭,大膽假設、小心求證,最後終於得出結論:
現在我們找出1到1988之間有多少數的二進位是左右對稱的,由於1024