世界上普遍認為,智商包含觀察力、記憶力、想象力、判斷力、推導能力、邏輯思維能力等指標。
所以測IQ的題目大多和數學相關,數學囊括了上述幾個指標。
西方人比較看重邏輯思維能力,西方學術界流傳的老話是:“邏輯是不可戰勝的,因為戰勝邏輯同樣需要使用另一種邏輯。”
組委會設置這道邏輯題的意思很明確,要想在IMO賽場上取得成績,邏輯能力是必備的,智商是門檻條件。
沈奇每次升級數學等級,系統都會提示:“恭喜宿主數學升為某某級,宿主在數學領域的觀察力、記憶力、想象力、判斷力、推導能力、邏輯思維能力等指標較上一級顯著提升。”
沈奇已將數學等級升為5級的職業級,如果他只儲備了初中的數學知識,他破解這道門檻邏輯題也有一定把握。
但5級的數學等級+初中數學知識無法破解積分或是微分方程,這涉及到大學代數的知識儲備。
沈奇對這個系統的理解是,系統輔助自己不斷提升智力上限,但知識庫的填充需要靠自己在日常中不斷積累,通過看書、聽課等方式。這是相輔相成的,智力上不去看那些深奧的數學理論也難以理解。
回到第一題的門檻邏輯題。(昨天46章的題目漏打了幾個字,條件沒寫全,后更新了。有耐心的同學可倒回去看看)
沈奇根據題面小故事推導出的三個條件是:
1.湯姆、杰瑞and托馬斯的數皆大于0;
2.這三個數兩兩不等;
3.任意一個數不是其他數的兩倍。
推導出這三個條件的支撐線索是,三個人可以看到其他兩人的數字,卻無法看到自己的數字;第一輪的問答,三人皆無法給出答案;第二輪的問答中,湯姆、杰瑞仍無法推導出各自的數,但最后一個作答的托馬斯給出了正確答案,他額頭上貼的數是144。
沈奇假設自己就是托馬斯,我在第二輪問答中得出144的答案,那么必然要排除上述三個條件中的一個。
如果144是湯姆(x)和杰瑞(y)的數之差,可列出一個方程,即x-y=144。
這時x、y皆不為0,并且x不等于y,即滿足條件1、條件2。
那么要否定第3個條件,就需再列一個方程,即x+y=2y,解得x=y。這個條件是不成立的,否則第一輪就可以得到正確答案,所以托馬斯的144不是兩數之差,而是兩數之和。
即x+y=144。
同理,這時設條件1、2皆成立,要使條件3不成立,則x-y=2y。
聯立兩個一次方程得一個方程組:
x+y=144
x-y=2y
沈奇心算就能算出結果,x=108,y=36。
逆推回去,沈奇在腦海中反演一遍故事場景:
湯姆頭上貼的是108,杰瑞頭上貼的是36,托馬斯頭上貼的是144。第一輪問答中,三人均無法猜出自己的數字。第二輪問答中,最后一個作答的托馬斯給出了144的答案…
“沒錯,就是這個邏輯。”沈奇提筆在考卷上寫到108、36。
門檻已入,7分到手。
接下來就該大顯神通了。
第二題是一道平面解析幾何題。
十字相交的x軸和y軸是所有學生的老朋友,你會或者不會,他倆一直就在那里巋然不動,見證時代變遷、風起云涌。
坐標系中的過客來來往往,古往今來的數學家們窮其一生,在這一橫一豎的世界中留下自己的偉名。
映入沈奇眼簾的是兩條∞形狀的曲線,一大一小,大的套住小的,它有一個特別的名字,卡西尼卵形線。
千萬不要認為它沒什么卵用,如果你這么認為,那肯定拿不到7分。
沈奇必須找到介于兩卵之間的那個常數,它不能太長,也不宜太短,太大容易出問題,太小get不到破題點。
解析幾何是幾何與代數的結合體,計算常數必須依靠幾何方法,反之亦然。
沈奇做出雙紐線對卡西尼卵形線展開攻勢,但他顯然低估了卡西尼卵形線近乎無賴的防御姿態。
卡西尼卵形線千變萬化,在不同的出題者手中展現出性質各異的姿態。
沈奇暫緩攻勢,他祭出的兵器雙截棍---雙紐曲線,打不死眼前的這個妖怪卡西尼卵形線。
別說打不死,人家卵形線壓根就不掉血的。
七十二般變化的卡西尼卵形線必然會有一個真身,找到這個妖怪的真身,打死他,才能去往西天取得真經。
一招不行,再換一招。
沈奇直接拋出看家底的組合法器,懸鏈線+旋輪線的最強cp。
對現階段的沈奇來說,懸旋二器是他能煉出的最頂級法寶,不到萬不得已之時,他不會輕易使出這種秒天秒地秒空氣的大殺招,因為這太消耗法力值了,用多了大腦受不了。
沒辦法,這是IMO賽場,沈奇管不了那么多。
被沈奇附過魔的懸鏈線+旋輪線組合法器,擁有強大的物理攻擊和無法減免的法術攻擊,如此混攻之下,卡西尼卵形線終于露出破綻,它顯露出了真身,不過是條機械曲線罷了。
“你這磨人的小狐貍精,以為披張牛皮就變成了神通廣大的牛魔王?呵呵,太天真了。妖精,吃我老沈一棒!”
沈奇拉完最后一段軌跡,給出了卡西尼卵形線固定點和間距的常數b^2。
“呼,好燒腦,好累。”
兩個半小時過去了,連破兩題的沈奇嘴唇干枯,口里渴的要命。
“休息,休息一會兒。”
沈奇喝了一小口礦泉水潤潤嘴唇,他不敢喝太多水怕尿尿。
這間教室安排了二十位選手同場競考,沈奇的座位在最后一排,他觀察了一下其他選手的狀況,大多數人都在發呆,生無可戀。
每位選手的考桌上插一面小國旗,他們各自國家的國旗。
沈奇發現,沒有發呆的選手寥寥可數,他們是美國選手、俄羅斯選手、哈薩克斯坦選手。
“這特么是美國人?”沈奇注意到,他左前方的美國選手皮膚顏色較深,黑發卷曲,非常明顯的南亞人特征,極有可能是印度裔。
“副領隊說的沒錯,美國就是到處挖人才,拿來主義。”沈奇知道美國奧數隊是支強隊,是中國奧數隊強勁的競爭對手,印度人數學挺不錯的,值得重視。
再看兩位帥氣的俄羅斯選手和哈薩克斯坦選手,他倆都是白人,其中俄羅斯小哥比較有特點,他大概是個左撇子,左手拿筆在卷面上飛速解答。
左撇子一般比較聰明,值得重視。如果俄羅斯和哈薩克斯坦不分家,他們前蘇聯或者獨聯體的奧數隊可能天下第一,中國奧數隊在他們面前是挑戰者而不是守擂者。
沈奇感到了壓力,高手,都是高手!
他想拿團隊冠軍,更想拿IMO個人冠軍。
中國奧數隊整體實力很強,但單打獨斗不見得能solo過俄羅斯小哥,以及歸化到美國的印度裔或者其他裔,這屆美國奧數隊中好像還有華裔。
沈奇不敢松懈,稍作休息后立即進入第三題的解答。
真-本章說:
有的同學說看不大懂本書中的相關數學理論。
我寫的是小說,正文中引用的大多是各數學理論中最精煉的部分,如果在正文中加以詳細闡述,必然會影響閱讀流暢性。
我寫這書的初衷,是想以一種有趣而不枯燥的方式描寫一些基礎學科,絕不想把這書寫成學術論文。我要寫圓的直徑怎么算、sin等于哪條邊比哪條邊諸如此類,相信你們也不太愿意看吧。
作者水平有限,在寫作過程中難免出現疏漏,對于某些理論的闡述可能存在偏頗,也歡迎各位同學批評指正,多提寶貴意見。
如引用一些理論,我盡量在章節末尾列出理論出處。有興趣的同學可自行查閱。
本章題目涉及的參考文獻為:
IQ測試題庫高中數學必修課本大學教材解析幾何