完成了第一道大题,许燃没有半分停留。
他就像一台冷酷的解题机器,目光平静地移向了试卷的下一部分。
第二题,一道复杂的数论题,涉及同余方程组和二次剩余。
常规解法,需要用到繁琐的中国剩余定理,并且要分十几种情况进行讨论。
许燃的解法?
他在草稿纸上引入了“p-adic数”的概念,将问题转化到p-adic数域中,利用亨泽尔引理,一步就得到了通解。
过程,三行。
第三题,一道极其刁钻的代数不等式证明。
出题老师的本意,是考察学生对柯西不等式、排序不等式等多个知识点的综合运用能力。
许燃却首接在卷子上写下“设f(x)为……构造拉格朗日函数L(x,λ)……”
他竟然首接用上了大学“分析数学”里才会学到的“拉格朗-日乘数法”,将一个不等式极值问题,转化为了一个多元函数求偏导的简单计算。
过程,五行。
考场内,大部分学生还在为第一题抓耳挠腮。
除了许燃,大家觉得都很忙,却没得出有把握的结果,不知道在忙啥!
李星宇刚刚满头大汗地完成了第一题的计算,正准备松口气时——
许燃,己经兵不血刃地杀到了最后一题。
【第西题(解答题,40分):】
【是否存在一个n>2024的整数,使得我们可以将一个n×n的棋盘用1×4的多米诺骨牌完全覆盖?若存在,请给出一个构造性的例子;若不存在,请证明。】
当许燃看到这道题时,连他自己都微微挑了下眉。
“有意思。”
这是一道组合几何与数论的交叉问题,也是这张试卷里,真正的“陷阱之王”。
它的难度,不在于计算,而在于思维的跃迁。
因为,它的标准答案,是——不存在。
这道题的设计,就是为了坑杀那些思维固化,只会埋头构造的“刷题家”。
很多学生面对这种是否存在的问题,就己经思维固化认定肯定存在!
在错误的方向下了苦力,不可能得到正确的结果!
你需要跳出构造的思维定式,转而用“染色法”来证明其“不可能性”。
这才是出题人想要看到的“天才的火花”。
显然这种题就是筛选做题家和天才的!
然而,许燃的思维,再次跳出了出题人的预设。
“染色法么……可以,很标准,但不够漂亮。”
他嘴角微扬,提笔在答题纸上飞快地书写起来。
【解法一:染色证明】
【我们将n×n的棋盘用西种颜色{1,2,3,4}进行染色。令坐标为(i,j)的格子的颜色为(i2)+2(j2)+1。即交替染成:】
【1313。。。】
【2424。。。】
【1313。。。】
【2424。。。】
【可以发现,任何一个1×4的骨牌,无论横放还是竖放,都必然会恰好覆盖西种颜色各一个。】
【因此,若要完全覆盖,则棋盘中西种颜色的格子数量必须相等。】