第一百三十九章 二试
云泽省的数学竞赛队伍在老孟的带领下开始返航。
路上遇到了一群来自其他省的选手们。
“呜呜呜，郭老师，我不配去清北……”
“老郭你说得对，我只配上江城这种二流的垃圾学校，我回去就改志愿。”
……
这似曾相识的对话。
怎么说好呢？
只能说，博苏克-乌拉姆定理表明，任何一个、嗯，任何一个从n维球面到欧几里得n维空间的连续函数，都一定把某一对对蹠点映射到同一个点……
这个映射定理应用到人生也是一样的啊！
伊诚在内心发出一声感叹。
换句话说，幸福的人生各有各的幸福。
不幸的人生总是相似。
……
回到酒店之后，孟老师根据选手们的回忆，记录题目，并且为大家进行复盘。
……
第二天，二试开始。
从8点半到12点半。
时间依旧是4个半小时。
每题依然是21分。
考场内纸笔沙沙作响。
就像是下雨一样。
只不过这种润物细无声式的安静，比真实的战场更加可怕。
在伊诚这个考场内，40个顶尖的大脑进入了心流模式。
第一题送分题：
证明：当素数a大于等于7时，a^4-1能被240整除。
题目非常简单。
是个参加奥数比赛的学生都会。
一般情况下都会照顾选手们的自尊，所以题目不会出得太难。
这题确实是送分题。
整除相关的数论理论就那么多。
伊诚只瞟了一眼就知道这题该用费马小定理。
其他人不可能不知道。
伊诚不指望靠它拉分，只希望后面两道题能难一些。
最起码不要低于昨天切蛋糕的水准。
费马这个人举世闻名，因为他在读丢番图这本书的时候，在第11卷第8命题旁写道：“将一个立方数分成两个立方数之和，或一个四次幂分成两个四次幂之和，或者一般地将一个高于二次的幂分成两个同次幂之和，这是不可能的。关于此，我确信已发现了一种美妙的证法，可惜这里空白的地方太小，写不下。”
这就是非常有名的费马大定理，从1637年开始，一直到1986年才由英国数学家安德鲁·怀尔斯完成了最后的证明。
也因为费马皮了那么一下，之后出版的数学书后面都会留出一页空白，防止别人有借口说写不下。
费马是一个改变了数学史和数学教材制作的人。
但是，很多人其实不怎么熟悉费马小定理。
或者说不是从事数学专业的人很少听说过费马小定理。
这个东西是跟欧拉定理、中国的孙子定理和威尔逊定理一起并成为数论四大定理的可怕存在。
所以，费马小定理讲述了一个什么事情呢？
它说：
如果p是一个质数，而整数a不是p的倍数，则有a^≡1
……
那么这题的证明就非常简单了。
伊诚不假思索，提笔写到——
证：
素数a大于等于7，a是奇数。
又a^4-1=
且……
通过费马小定理有：
=1
=1
所以……
最后得证：
240|
……
花了10分钟的时间，伊诚证明完第一题，开始攻略第二题。
这题有两问：
伊诚看完了题目，心中至少有4种不同的证明方式。
但是这题有点奇怪的地方在于——
它规定了时代背景。
你生活在13世纪，并且是欧洲。
这个时期的欧洲数学还比较落后，它刚从衰落阶段开始复苏。
所以伊诚能用来证明题目的方法，也只能是这个时期以前的。
他先尝试对题目进行拆解——
取n个砝码，记第i个砝码的重量为Fi
对于重量为w的物体，可以用n个砝码测出它的重量。
当n=1时，F3=F2+F1=2
于是，F3-1=1，w=1时，显然可以测出。
然后再讨论n和n+1时的情况……
通过归纳假设……
可以得到第1问的证明。
在这里，通过多次枚举之后，伊诚发现了一些规律——
真是美丽的数字关系。
如此美丽的数字关系，只有一种东西可以解释：
斐波那契数列。
斐波那契是13世纪初的数学家，运用它的理论不会违背这个时代背景的原则。
所以，当发现规律为斐波那契数列之后，对于第2问就简单得多了。
伊诚提笔写到——
构造广义斐波那契数列：
g=g+g=g=g=1.
用归纳假设，可以说明对于这样的n个砝码，即使任意去掉其中的两个，仍然能称出重量1到g-1的物体。
而g=60.
所以第二问得证。
可以找到满足题意的12个砝码称量1-59范围内的物体。
答完题。
伊诚闭上眼睛，细细地品味着。
不得不说出题人真的很棒。
至少他让人在这道题目中领略了什么是数学之美。
不单单是因为斐波那契数列是黄金分割，本身就具有艺术美感。
更关键的是，这题反应了从探索到猜想，再到证明的数学之美。
啧啧。
伊诚砸吧着嘴唇，在陶醉了一番后，继续攻克最后一道大题。
现在时间才过去了三分之一。
最后一题是一道证明题：
设S为R^3中的抛物面z=/2，P为S外一固定点，满足a^2+b^2大于2C，过P点作S的所有切线。
证明：这些切线的切点落在同一平面上。
本来以为是压轴题，应该有点难度，但是伊诚稍加思索，发现这题并不难。
在几何中，有一个非常厉害的王者咖喱棒。
它就是向量。
只要使用向量这把咖喱棒，就能把一切都斩于无形。
伊诚略加思索，运用向量把题目证明完毕。
完了以后，他发现了一个神奇的事情——
这道题目不只是在二维平面上是可证的，甚至可以推广到二次曲面上。
于是伊诚又用向量证明了二次曲面的推广命题。
做完这些，伊诚在想，既然二次曲面也是可行的，那么有没有可能推广到3次？
当他忘乎所以，在草稿纸上进行更高维度的推广时——
考试时间结束了。
按照竞赛的要求，考官会把考卷连同草稿纸一起密封进行考核。
伊诚一脸茫然，对最后的步骤没有做完耿耿于怀。
“这次不像你啊！”
在赛场门口，李安若抱着双手嘲讽到。
“你不是次次都是第一个交卷的吗？”
