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數(shù)學(xué)大賽上讓中國(guó)隊(duì)團(tuán)滅的第三題 杭城一高中生做出來(lái)了
來(lái)源:錢江晚報(bào) 2019-03-06 14:47:58

注釋:該證明的關(guān)鍵是給出一些操作,保證刪去的圈最多,然后再用不等式估計(jì)去證明在反證前提下這樣的操作不能進(jìn)行太多,而又由于邊數(shù)大于等于n時(shí),一定會(huì)有圈存在,可以保證一個(gè)操作次數(shù)的下界。

在第11屆羅馬尼亞數(shù)學(xué)大師賽上,中國(guó)隊(duì)無(wú)一人獲得金牌,最好成績(jī)是拿到銀牌的第15名,總成績(jī)排名第6。在國(guó)內(nèi)很多數(shù)學(xué)金牌教練看來(lái),此次中國(guó)隊(duì)在羅馬尼亞數(shù)學(xué)大師賽上的成績(jī)屬于“表現(xiàn)正常”。

這次中國(guó)隊(duì)沒有取得更好的成績(jī),在于中國(guó)選手幾乎被比賽的第三題“團(tuán)滅”:滿分7分,參賽的6名中國(guó)選手除了其中一名同學(xué)拿了1分,另外5名同學(xué)全是0分。

比賽后,記者拿到了這道題目的原題,全英文。浙江某數(shù)學(xué)國(guó)際金牌教練曾對(duì)記者表示,這道題真的非常難,連他都不會(huì)做。而網(wǎng)上也是一片“做不出來(lái)”的哀嚎聲。

昨天,杭二中數(shù)學(xué)競(jìng)賽教練趙斌告訴記者,他的一個(gè)學(xué)生把這道題給解出來(lái)了。

高一學(xué)生花兩天解題

三分靠眼熟七分靠運(yùn)氣

趙老師對(duì)記者說(shuō),羅馬尼亞數(shù)學(xué)大師賽上的第三題,他也關(guān)注過(guò),覺得應(yīng)該能做出來(lái),但沒有去動(dòng)筆做,關(guān)鍵是太耗時(shí)間。

不過(guò),他在上周六把這道題布置給了高一數(shù)學(xué)競(jìng)賽班里的六七個(gè)學(xué)生,讓他們?nèi)ピ囈辉嚒?ldquo;就當(dāng)給他們的一種鍛煉吧,我也不知道會(huì)不會(huì)有人能做出來(lái)。”

這周一中午,有個(gè)男生找到了他,要談?wù)勛约旱南敕ā?ldquo;經(jīng)過(guò)一番交流,我發(fā)現(xiàn)他做題的思路是對(duì)的,就是過(guò)程寫得不夠好,如果按照頂尖比賽的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),估計(jì)能拿到6分。少的一分是表達(dá)上還不是很完善。”

記者見到了這位解出第三題的男生小湯,個(gè)子高高的、瘦瘦的,戴著牙箍。為了解這道題,他總共花了2天時(shí)間,“我以前見過(guò)類似的題目,了解過(guò)做這種題目的處理方式。”

小湯透露,他第一次見到類似題目時(shí),簡(jiǎn)直懵了,“完全弄不明白,一個(gè)學(xué)長(zhǎng)給我解釋了一番,還是沒聽懂,后來(lái)我再去請(qǐng)教老師,才有點(diǎn)數(shù)。這次做出這道題,三成是因?yàn)橐郧耙娺^(guò)類似的題目,還有七成因素是運(yùn)氣。”在做題時(shí),每一步他都會(huì)有不同的想法,這些想法需要一一去嘗試對(duì)不對(duì),“每一步,我都只嘗試了一兩次就走通了,從第一步、第二步、第三步到最后一步,比較順利。”

他也承認(rèn),如果剛開始嘗試幾次都走不通,估計(jì)就放棄了。“即使不放棄,每一個(gè)想法都要去嘗試,要花費(fèi)更多的時(shí)間。”

對(duì)于小湯的解答,趙斌認(rèn)為有別于標(biāo)準(zhǔn)解答,“這個(gè)學(xué)生的想法很自然,本質(zhì)上就是刪去一些特殊的邊,使得這個(gè)圖中沒有圈。然后再利用反證假設(shè)對(duì)操作數(shù)去做估計(jì),以此來(lái)得到矛盾。”

而參與羅馬尼亞數(shù)學(xué)大師賽的中國(guó)選手,可能因?yàn)榭紙?chǎng)上有時(shí)間限制,隊(duì)員們不能互相討論,不太熟悉這類題型,再加上時(shí)差等原因,現(xiàn)場(chǎng)沒能做出來(lái)。

明明是漢字卻看不懂

數(shù)學(xué)語(yǔ)言不同于生活語(yǔ)言

趙老師對(duì)記者說(shuō),他覺得第三題出得非常漂亮,“這道題是從一個(gè)論文里找出來(lái)的一個(gè)結(jié)論,題目簡(jiǎn)短,是對(duì)基本結(jié)論的延伸。”

趙斌帶數(shù)學(xué)競(jìng)賽班好多年了,也帶出過(guò)一位數(shù)學(xué)國(guó)際金牌選手。“頂尖的國(guó)際數(shù)學(xué)比賽中一共有四種題型,平面幾何、代數(shù)、組合和數(shù)論。第三題屬于組合題型,是一道圖論的證明題,組合題型在所有題型中是最容易看懂的。”

不過(guò),這次羅馬尼亞數(shù)學(xué)大師賽上的第三題,絕大多數(shù)人跟記者一樣,沒有看懂。

趙老師給記者科普了一下,把這道題轉(zhuǎn)換成了生活語(yǔ)言,大致意思是這樣子——有些村莊,有的道路相連,有的不連。隨意地從一個(gè)村莊出發(fā),繞一個(gè)圈(可以是不規(guī)則的圓圈,經(jīng)過(guò)其他村莊),回到這個(gè)村莊?,F(xiàn)在需要證明的是,如果道路足夠多,是村莊的若干倍,可以找到兩條長(zhǎng)度一樣的不同的圈。

“這就是數(shù)學(xué)語(yǔ)言和生活常識(shí)的區(qū)別,學(xué)生不僅要讀懂?dāng)?shù)學(xué)語(yǔ)言的題目,還要用數(shù)學(xué)語(yǔ)言來(lái)證明,對(duì)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維和素養(yǎng)是一個(gè)大的考驗(yàn)。”

趙老師說(shuō),數(shù)學(xué)競(jìng)賽老師去做第三題,即使能做出來(lái),花費(fèi)的時(shí)間不一定比學(xué)生少。“外界有一個(gè)誤會(huì),認(rèn)為競(jìng)賽老師應(yīng)該對(duì)數(shù)學(xué)無(wú)所不會(huì),怎么可能呢?如果我能秒掉題目,只有兩種情況下發(fā)生,一是題目簡(jiǎn)單,二是以前我做過(guò)了。”(梁建偉)

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