第201章 集訓(下)

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  第二〇一章集訓(下)

  7:40,䣄熤關閉手機放進封存袋,找到自己的考位。

  在核驗檢查營員證後,所有人拿到了草稿紙,再次聽監考老師宣讀考場規則。

  考前5分鐘,開始分發試卷。

  共3道大題,每題50分,時長4.5小時,完全模擬CMO賽制。

  8:00,所有人正式動筆。

  一、設 S={1,2,3,…,98},求最小自然數 n,使得S的任何一個n元子集中都可以選出10個數,無論怎樣將這10個數均分成兩組,總有一組中存在一個數與另外四個數都互質,而另一組中總有一個數與另外四個數都不互質。

  典型的組合數論交叉題,核心考察「集合構造和數論性質」的綜合運用能力,具體而言,互質的數論定義、集合子集的反例構造、抽屜原理與極端原理、奇數的質因子分布估計是核心考點。

  題目難度中等偏上。

  不過對這256位考生而言,識別題目並不難,問題在於能敏銳捕捉「偶數集無法滿足互質條件」的特性來構造反例,還能基於對「與奇數不互質的偶數上限f(x)≤16」的精準估計確定分類邊界。

  最重要的是要同時滿足「兩組均符合條件」的全稱命題,邏輯閉環要求極其高。

  璩靜秋越來越痴迷這種一眼看穿的快樂,也發現了糾結選擇哪種方法的煩惱,第一種是奇偶分類與質因子控制互質數數量相結合,第二種是特殊集合分類疊加抽屜原理。

  不過多寫解題方法又不能加分,與其多證,不如好好做對每一道題,璩靜秋喜滋滋地寫下「證明:」。

  「取S中49個偶數的集合E={2x∣x∈N,且1⩽x⩽49},則 E中任取 k(k⩾10)個數,從中都不能選出10個滿足要求的數。故n⩾50。

  對於S中任一奇數x,S中與x不互質的偶數個數f(x)⩽[49/3]=16個。

  設T為S的任一 50元的子集,T中有偶數α個,奇數50−α=β個。由於∣E∣=49,故T中至少有一奇數S中最小質因子為k(k為質數)的數所成集合記為Rₖ,則

  ……

  故 T中必有一質數 a⩾53,此時 a與 T中其餘的數都互質,而 S中的奇數不在T中的有50−β⩽7個,取 T中所有6k−3型的奇數,至少有16−7=9個,它們都不互質,問題可證。

  綜上可知,命題成立。」

  第二道是幾何題,如圖,設△ABC,滿足∠A=90∘,∠B<∠C,過A作△ABC的外接圓O的切線,交直線BC於D,設A關於直線BC的對稱點為E,由A到BE作垂線的垂足為X,AX的中點為Y,BY與圓O交於Z點,證明:直線BD為△ADZ外接圓的切線。

  這道題設計非常精巧,通過「對稱點、中點、交點」的組合構造,串聯圓、三角形、相似等核心幾何模型,全面考察幾何直觀與邏輯推理能力。

  但挑戰之處在於「共圓判定」「比例轉化」「三角恆等式」的靈活運用,對代數運算與幾何構圖的要求極高。

  璩靜秋一眼就明白只要證明∠BDZ=∠DAZ,或者說弦切角等於所夾弧圓周角就行了。

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  證明辦法依然有兩種,一種是依賴幾何直觀,構造輔助點F(AE∩BX),通過「共圓→角相等→四點共圓」鏈式推導,發現A、Z、F、Y共圓與D、E、F、Z共圓,利用∠ZAD=∠FDZ=∠DAZ。

  第二種是綜合運用Menelaus定理、角平分線定理、Ptolemy定理、相似三角形等工具,依賴代數轉化,過程嚴謹但計算量較大。

  璩靜秋本能地排斥計算量大的方法,太耽誤時間,她還要把時間放在最後一題上。

  而最後一道題,與其說是數學題,不如說是語文題。

  12:35,璩靜秋憂心忡忡地離開考場,與同樣心不在焉的同伴們一起去學校食堂。

  「別想考試了。」蕭映雪不知道如何疏解大家的鬱悶,只知道收拾心情是在明天戰鬥獲勝的必要條件,「先吃飯,要復盤也要等午休過後。」

  䣄熤大概知道大家折在了什麼地方,但現在不是討論的時候,容易影響大家的胃口。

  今天的菜單有紅燒大排、四喜丸子、紅燒雞塊、糖醋裡脊、冬瓜海帶湯、青菜豆腐、番茄炒蛋、酸辣白菜、醋溜土豆絲,稱得上豐富。

  然而,省一名單中的營員,甚至省二中的頭部營員,情緒都不太對。

  下午兩點,試卷初評。

  昇都師大數學系年輕講師、博士生流水線式地批改第一、第二題,而最後一題,則是由命題組成員親自批改。

  「老霍,你那邊現在有滿分的嗎?」

  昇都師大數學系教授、博導駱庭淵眼皮子都沒抬,略顯遺憾地嘆了一口氣,「20多的4個,35有一個。你呢?」


  倒是華夏數學會普及工委副主任項斗南運氣好些,改到了兩個40多分的,「還是耐心等等吧!隔壁一、二題都沒改完。」

  基於公平,256考生全部打亂,又是三個房間流水線交互改卷,即使想根據省一名單精準鎖定也做不到。

  「99個空間站構成圖G,頂點集V={1,2,…,99},邊集E含99條雙向主幹道(無向邊),其餘邊為單向通道(有向邊)。」

  同一時間,䣄熤房間裡擠滿了人,「明確互通四站組的定義是四頂點子集,其中任意兩點可達,構成強連通四頂點子圖。G的結構圖自然而然就出來了,最大化互通四站組數目就有了計算路徑,證明其為最大值更是水到渠成的事情。」

  「你們的數學工具沒錯,唯一的問題是明確「互通四站組」對應「強連通四頂點子圖」後,需要精準定義不互通組S(單點出度3的四站組)和T(其他不互通組),這決定了你們的建模方向對錯。」

  這就是最後一道題的挑戰之處,不互通組T的定義很隱蔽,必須排除S外的其他不互通情況,否則極易忽略其對總數的影響。

  再者,構造方案中「單向通道按順時針奇數距離設定」的相容性證明又需細緻驗證奇偶性。

  若不能同時掌握理論分析與實踐構造,拿到一半的分都得感謝命運的饋贈。

  「䣄熤,你覺得我這題能有幾分?」璩靜秋遞上自己寫的答案。


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