当最后一道题的最后一个符号落下,考试结束的铃声,如同终场哨声,宣告了这场长达九个小时的智力马拉松的终结。
整个考场,瞬间从极致的寂静,切换到了劫后馀生的喧嚣。
中国队的队员们在酒店的休息区集合,每个人的脸上都写满了疲惫,眼神中却又闪铄着一丝不确定的光芒。
“第六题……那根本不是人做的题。”罗耀龙第一个开口,声音里带着一丝虚脱,“我花了最后一个小时,连个象样的思路都没摸到。”
“我也是,”方博苦笑着摇头,“感觉象是撞上了一堵墙,连从哪儿下手都不知道。”
李振华教授走了过来,脸色平静,但眼神中却透着一丝不易察觉的紧张。他没有先问结果,而是先给队员们递上了水。
“都辛苦了。”他沉声说道,“现在,大家自己心里估个分,不用太精确,给我一个大概的范围。”
队员们开始小声地交流、核对答案。很快,一个初步的估算结果出来了。
除了徐辰,其他五名队员,前五道题的得分率都极高,基本都在30到35分之间。但在那道地狱级的第六题上,所有人都栽了跟头,估分普遍在0到2分之间。
所有人的目光,最后都聚焦到了徐辰身上。
“我应该……是满分。”徐辰的回答一如既往地平静,仿佛只是在陈述一件微不足道的小事。
这个答案,没有在队友中引起任何波澜。他们早已麻木了。
李振华点了点头,这个结果在他的预料之中。他转身离开了一会儿,显然是去动用他的人脉,打探其他强队的情况了。
十几分钟后,他回来了,脸色比之前更加凝重。
“情况……不太乐观。”他看着眼前的六位队员,一字一顿地说道,“我刚和美国队的教练聊了聊,他们的估分情况,和我们非常接近。林逸轩,也声称自己做出了第六题。其他队员的情况也和我们类似。”
他顿了顿,补充道:“也就是说,今年的团体总分第一,胜负,只在五五之数。最终的结果,可能只取决于阅卷组对第六题那道开放性极强的解法,给分的松紧程度。”
这个消息,让所有队员的心,都再次揪了起来。
“那……那其他队呢?”方博忍不住问道。
李教授的脸上,突然露出了一丝古怪的、想笑又不好意思笑的表情。
“我们的主要对手还是美国队。不过其他队我也问了,韩国队和日本队,估计平均比我们要低3到5分。”
他清了清嗓子,“我刚才还遇到了印度队的领队,顺便问了一下他们的估分情况。”
“他们怎么说?”众人好奇地问。
“他们说,”李教授的嘴角,终于忍不住抽搐了一下,“他们六名队员,估分……全都是满分。”
“噗——”
中国队的队员们,先是一愣,随即都忍不住笑了出来。
之前那紧张压抑的气氛,瞬间被这股来自恒河彼岸的“神秘自信”冲得烟消云散。
……
io的正式成绩和最终排名,要等到第二天的闭幕式才会公布。
这中间的一天,是留给各国队员自由活动的时间。
主办方安排了去千叶市几个着名景点的旅游线路,但对于这群刚刚经历过极限脑力消耗的少年来说,古老的寺庙和宁静的园林,显然没什么吸引力。
最终,大家还是早早地回到了酒店休息。
……
夜深人静,徐辰躺在酒店柔软的床上,却毫无睡意。
徐辰打开了系统面板,今天的第6题,确实有点东西。在完成了解答后,系统奖励了5点数学经验。
对于现在的徐辰来说,能够提升数学经验点的试题越来越少了。
徐辰也总结出了一些规律,对于完全新的知识,系统会给与比较多的经验,但是重复学就不会加了。但是呢如果你想要继续深入学习,等级不够学起来又很吃力,经验涨的依旧很慢。所以,真正长经验应该还是要靠做任务。
之前在o结束后解开的许康桦老师的2道悬赏试题,还能拿到5个经验点,但是现在完成差不多同等级的,连1点经验点拿不到了。
【看来,许康桦老师那边新手村的任务,已经刷完了。】他心中暗道,【我是时候,去挑战更高级的副本了。】
他的目光,转向了那个被他收藏已久的、界面朴素的个人博客——金陵大学,孙智伟教授的主页。
孙智伟教授进行了一个简单的归类。
【第一类:整数的特殊表示与组合数论】
副本描述:研究整数能否用平方、幂、组合数等特殊形式表示。
典型任务:“三幂五幂猜想”每个正整数能否写成三个奇数平方之和)。
难度评级:两颗星
第一类的猜想,大多与经典的“堆垒数论”相关,如拉格朗日四平方和定理、华林问题等。许多问题,可以利用已有的成熟理论框架进行攻击,甚至只需少量的计算即可验证。对徐辰而言,这里更象是一个“热身区”。
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【第二类局域:单位分数表示与整除性猜想】
副本描述:主要研究正有理数是否可以用不同素数的单位分数(如 1/p或 1/p2)之和来表示,或探讨诸如∑(1/p?)的整数性与整除性。
典型任务:任意正有理数 r能否写成不同素数的 1/p2之和。
难度评级:三颗星
第二类的猜想,内核在于“埃及分数”理论的推广和深化,与“解析数论”中的级数理论紧密相连。虽然大多数猜想已经在计算机上验证到数十亿甚至上万亿的范围,证明仍缺乏统一的理论,但庞大的实验数据,为研究者提供了明确的方向。
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【第三类局域:相邻(或交错)素数的和差表示】
副本描述:探索相邻或交错素数的加减组合能否产生任意整数。
典型任务:在长度不超过 n的连续素数段{p?,, p?????}中,交错相加是否能得到任意正整数 。
难度评级:四颗星
第三类猜想,已经触及到了素数分布的“局部性质”,需要高阶的“组合数论”或“概率数论”方法。虽然可以在计算机上检验大量区间,但其内在规律如同混沌中的蝴蝶,难以捕捉,需要全新的理论框架。
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【第四类局域:第n个素数 p?的数值与组合性质】
副本描述:关注第 n个素数本身的数值特征以及它们之间的代数或整除关系。
典型任务:对每个正整数 n,是否存在正整数 k使得 p?| p???+ k。
难度评级:五颗星
第四类的猜想,直指整个数论领域最内核、最神秘的圣杯——素数的“全局规律”。每一个猜想的背后,都可能与“黎曼猜想”、“哥德巴赫猜想”这类世纪难题有着千丝万缕的联系。迄今为止,只有零星的特例得到证明,整体上仍属人类数学智慧尚未征服的前沿难题。
……
他没有好高骛远,直接去挑战那些五星难度的猜想。
他深知,饭要一口一口吃,路要一步一步走。
他将目光,锁定在了难度最低的【第一类】问题上。
他从中选择了一道被孙教授本人标注了“悬赏300美元”的题目,作为自己踏入这片新大陆的“第一步”。
【猜想138:对于任何大于1的整数n,方程 4/n = 1/x + 1/y + 1/z必有正整数解(x, y, z)。】
这是一个在数论领域流传已久,看似简单却异常坚固的猜想。它属于“埃及分数”的范畴,要求将一个简单的有理数,分解为三个单位分数的和。无数数学家曾尝试攻克它,但一个完整的、普适性的证明,却迟迟未能出现。
【有意思,一个形式如此简洁的丢番图方程,竟然能成为一个悬而未决的猜想。】
徐辰的眼中,燃起了一丝挑战的火焰。
他铺开一张稿纸,开始了对这座未知高峰的攀登。
【第一步,尝试小数据和特殊情况。】
【看起来,解总是存在的。那么,证明的关键,在于构造。】
他没有急于下结论,而是开始思考问题的内核。
【思路的内核,应该是根据 n的性质,来构造出映射的 x, y, z。】
突然,一道灵光闪过!
【是 n的同馀性质!特别是模4的馀数!】
一个在解决丢番图方程时,屡试不爽的强大武器,浮现在他的脑海中。
【任何整数n,根据模4的馀数,都可以被分为四类:4k, 4k+1, 4k+2, 4k+3。】
【如果我能为每一类n,都找到一个通用的构造公式,那么问题不就解决了吗?!】
徐辰的精神为之一振,睡意全无。他感觉自己象一个工程师,不再是盲目地查找一个特定的零件,而是开始设计一套能生产所有零件的“模具”!
逻辑的链条,开始一环扣一环地被构建起来。前两种情况,他只用了不到半个小时,就轻松解决。
但当他开始处理第三种情况时,瓶颈出现了。
他尝试了各种恒等变换,试图构造出通用的解,但每一次,构造出的分母中,都不可避免地会出现 k,导致解的普适性被破坏。
【这条路,走不通。或者说,简单的恒等变换,在这里失效了。】
他感到了焦灼。就象攀岩者,已经爬到了半山腰,却发现眼前是一片光滑的、找不到任何着力点的绝壁。
他放下笔,在房间里来回踱步,强迫自己跳出之前的思维定式。
【如果,从另一个角度看呢?】
【这个恒等式,是解决问题的关键!由 ordell在1969年提出!】
一个在数论历史中闪耀的名字,浮现在他的脑海中!
【我一直在试图自己重新发明轮子!其实前人已经铺好了路!】
思路,瞬间壑然开朗!
他重新坐回桌前,眼神中爆发出前所未有的光芒。
他不再纠结于自己构造,而是直接站在了巨人的肩膀上!
【搞定!第三种情况,解决!】
只剩下最后,也是最难的一种情况:n = 4k+1。
他用同样的方法,将问题转化,但发现,无论如何,都无法避免地会出现更复杂的分数形式。
【我到底忽略了什么……】
他看着窗外城市的点点灯火,大脑放空。
突然,他想起了自己最初的验算。
【这里的 x, y, z之间,有什么关系?】
【如果,我能找到一个关于 n的线性同馀方程组,它的解,恰好能导出 x, y, z呢?】
【中国剩馀定理!】
一个古老而又强大的东方智慧,如同启明星,照亮了最后的黑暗!
他猛地冲回桌前,心脏狂跳。
他不再试图去“构造”一个通用的公式,而是去“证明”一个解的存在性!
【不,思路更直接一点!我们可以找到两个整数 a, b,使得 an+1 = 4b。】
【根据裴蜀定理,只要 gcd(n, 4)= gcd(4k+1, 4)= 1,这样的 a, b就必然存在!】
【利用扩展欧几里得算法,可以找到这样一组 a, b。】
他再次陷入沉思,但这一次,他感觉自己离真相只有一步之遥。
【如果我能找到一个特殊的 x,让这个方程简化呢?】
一个大胆的设想,在他脑中形成。
经过一番极其复杂的代数推演,利用模运算和二次剩馀的性质,他最终将问题,锁定在了一个特定的同馀方程上!
【……最终,可以证明,对于所有素数 n≡ 1 (od 4),总能找到满足条件的解。而对于合数,可以通过其素因子分解来构造解。】
当最后一个句号落下时,他长长地舒了一口气,一股难以言喻的、酣畅淋漓的快感,从心底涌起,传遍四肢百骸。
这种攻克未知猜想的喜悦,远比在考场上拿到满分,要来得更加纯粹,更加强烈!
他揉了揉有些酸涩的眼睛,下意识地看了一眼窗外。
窗外的天色,已经由漆黑,转为了鱼肚白,初升的朝阳,正将第一缕金色的光辉,洒向这座异国的城市。
天,已经亮了。