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杭州高中生解出數學大賽上讓中國隊團滅的第三題

來源:錢江晚報 2019-03-06 11:22 http://www.fafqdl.cn/

  在第11屆羅馬尼亞數學大師賽上,中國隊無一人獲得金牌,最好成績是拿到銀牌的第15名,總成績排名第6。在國內很多數學金牌教練看來,此次中國隊在羅馬尼亞數學大師賽上的成績屬于“表現正常”。

  這次中國隊沒有取得更好的成績,在于中國選手幾乎被比賽的第三題“團滅”:滿分7分,參賽的6名中國選手除了其中一名同學拿了1分,另外5名同學全是0分。

  比賽后,記者拿到了這道題目的原題,全英文。浙江某數學國際金牌教練曾對記者表示,這道題真的非常難,連他都不會做。而網上也是一片“做不出來”的哀嚎聲。

  昨天,杭二中數學競賽教練趙斌告訴記者,他的一個學生把這道題給解出來了。

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

高一學生花兩天解題

三分靠眼熟七分靠運氣

  趙老師對記者說,羅馬尼亞數學大師賽上的第三題,他也關注過,覺得應該能做出來,但沒有去動筆做,關鍵是太耗時間。

  不過,他在上周六把這道題布置給了高一數學競賽班里的六七個學生,讓他們去試一試。“就當給他們的一種鍛煉吧,我也不知道會不會有人能做出來。”

  這周一中午,有個男生找到了他,要談談自己的想法。“經過一番交流,我發現他做題的思路是對的,就是過程寫得不夠好,如果按照頂尖比賽的評分標準,估計能拿到6分。少的一分是表達上還不是很完善。”

  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天時間,“我以前見過類似的題目,了解過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,簡直懵了,“完全弄不明白,一個學長給我解釋了一番,還是沒聽懂,后來我再去請教老師,才有點數。這次做出這道題,三成是因為以前見過類似的題目,還有七成因素是運氣。”在做題時,每一步他都會有不同的想法,這些想法需要一一去嘗試對不對,“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,如果剛開始嘗試幾次都走不通,估計就放棄了。“即使不放棄,每一個想法都要去嘗試,要花費更多的時間。”

  對于小湯的解答,趙斌認為有別于標準解答,“這個學生的想法很自然,本質上就是刪去一些特殊的邊,使得這個圖中沒有圈。然后再利用反證假設對操作數去做估計,以此來得到矛盾。”

  而參與羅馬尼亞數學大師賽的中國選手,可能因為考場上有時間限制,隊員們不能互相討論,不太熟悉這類題型,再加上時差等原因,現場沒能做出來。

明明是漢字卻看不懂

數學語言不同于生活語言

  趙老師對記者說,他覺得第三題出得非常漂亮,“這道題是從一個論文里找出來的一個結論,題目簡短,是對基本結論的延伸。”

  趙斌帶數學競賽班好多年了,也帶出過一位數學國際金牌選手。“頂尖的國際數學比賽中一共有四種題型,平面幾何、代數、組合和數論。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,這次羅馬尼亞數學大師賽上的第三題,絕大多數人跟記者一樣,沒有看懂。

  趙老師給記者科普了一下,把這道題轉換成了生活語言,大致意思是這樣子——有些村莊,有的道路相連,有的不連。隨意地從一個村莊出發,繞一個圈(可以是不規則的圓圈,經過其他村莊),回到這個村莊。現在需要證明的是,如果道路足夠多,是村莊的若干倍,可以找到兩條長度一樣的不同的圈。

  “這就是數學語言和生活常識的區別,學生不僅要讀懂數學語言的題目,還要用數學語言來證明,對學生的數學思維和素養是一個大的考驗。”

  趙老師說,數學競賽老師去做第三題,即使能做出來,花費的時間不一定比學生少。“外界有一個誤會,認為競賽老師應該對數學無所不會,怎么可能呢?如果我能秒掉題目,只有兩種情況下發生,一是題目簡單,二是以前我做過了。”(梁建偉)

原標題:數學大賽上讓中國隊團滅的第三題 杭城一高中生做出來了
責任編輯:凌芹莉
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