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第25章 CMO省队集训
    隨后,张建国给每个人发了一厚沓全新的学习资料,然后便宣布:
    “从现在开始,大家在教室內自习。这套资料,是我们为这次集训专门编写的,涵盖了cmo的所有核心考点和经典题型。有问题,可以隨时到讲台上来,和我一对一交流。”
    教室里立刻响起了翻动纸张的声音。
    徐辰也拿起了那份资料。
    他粗略地扫了一眼。
    第一部分,数论。从同余理论到二次剩余,再到高斯整数。
    第二部分,组合。从鸽巢原理到容斥原理,再到生成函数和组合恆等式。
    这些题目,对於其他队员来说,是需要反覆训练,或者查漏补缺的材料。
    但对徐辰而言……
    【索然无味。】
    之前省赛的时候確实还欠缺这些技巧知识,但是现在的他已经补习过竞赛知识点了,知识点已经覆盖全了。
    而且,现在的他,数学天赋已经到了【lv.1】,对数学的理解层次已经再次迎来质变。
    所以现在再做这些其实已经是浪费时间了。
    他收回思路,拿出了手机,点开了那个熟悉的公眾號——“许康樺竞赛优学”。
    相比於做这些已经完全掌握的题目,他发现,还是去那个最適合自己的悬赏任务处看看,那边更有意思。
    他打开了之前收藏的一道试题。
    这是一道被標註为“imo”级別难度的组合几何题,悬赏金额为300元,发布已经快一周了,下面虽然有几十条討论,但还没有人能给出让发布者满意的完整解法。
    【题目:在一个平面上,给定n≥3个点,其中任意三点不共线。求证:存在一个由其中3个点构成的三角形,其外接圆的內部,不包含任何其他给定点。】
    这是一个经典的“空外接圆三角形”存在性问题。
    下面的评论区,已经有人给出了常规的解法思路:
    “考虑所有点对构成的线段,取其中最短的一条,设为ab。再在剩下的n-2个点中,找到使∠acb最大的点c,则△abc即为所求。”
    这个思路是正確的,也是竞赛教辅书上的標准答案。
    但悬赏的要求,是给出“其他思路的解法”。
    徐辰的目光在屏幕上停留了片刻,开始思考起来。
    【常规解法,利用的是“最小”和“最大”的极值原理。那么,是否可以从其他角度入手?】
    【比如,凸包?】
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    【考虑这n个点的凸包。如果能证明凸包的某条边和另一个点构成的三角形满足条件……】
    【或者,反证法?假设所有三角形的外接圆內部都包含其他点,能否导出矛盾?】
    一个个念头在他脑海中闪过,又被他一一否决。
    他很清楚,要从其他视角解决这个问题,本质上考验的是对数学各个分支之间內在联繫的深刻洞察力。
    【这道题,表面上是一个几何问题,但其內核,却是一个关於“存在性”的组合问题。常规解法是从几何角度出发,用极值来解决。那么,是否可以反过来,用纯组合的,或者代数的,甚至拓扑的观点来审视它?】
    这正是这类问题的难点所在。
    对於绝大多数人而言,他们的知识体系是模块化的。几何就是几何,代数就是代数,组合就是组合。他们擅长在各自的模块內,运用熟练的技巧解决问题。
    但要让他们进行“跨界”思考,比如用数论的方法去解决一个几何问题,或者用拓扑学的思想去构造一个组合证明,这就超出了他们的能力范围。
    这需要一种超越模块化知识的、对数学整体架构的宏观理解。需要能看到不同分支底层逻辑的共通之处,並搭建起沟通它们的桥樑。
    这,正是徐辰在数学等级提升到【lv.1】后,所获得的最宝贵的能力。
    【比如,凸包?考虑这n个点的凸包。如果能证明凸包的某条边和另一个点构成的三角形满足条件……这个思路不错,但似乎还是离不开极值。】
    【或者,反证法?假设所有三角形的外接圆內部都包含其他点,能否利用这个假设,构造出一个无限递降的点序列或者某种几何结构,从而导出矛盾?这有点像费马的无穷递降法,是数论的思想。】
    一个个念头在他脑海中闪过,又被他一一审视、推演……
    那道悬赏的组合几何题,比徐辰想像中要更棘手一些。
    他尝试了几种不同的思路,但都发现,想要绕开经典的“极值原理”去给出一个同样简洁优美的证明,似乎总会陷入更复杂的分类討论,或者需要引入更高级的工具。
    徐辰很快意识到了问题所在。
    “看来,我现有的知识体系,还是存在一些『盲区』。”
    他虽然已经掌握了高中竞赛的所有內容,但面对这种imo级別的难题,尤其是要求创新解法时,仅仅依靠现有的工具箱,还是有些捉襟见肘。
    於是,在接下来二十多天的集训里,徐辰基本上都在学习大学数学知识,用於扩充自己的数学工具箱。
    他每天准时来到教室,却几乎没碰过那套集训资料。他的桌上,摆放的永远是那些封面朴素的大学教材——《数学分析》、《高等代数》、《点集拓扑学讲义》……
    这种“格格不入”的状態,自然引起了带队张老师的注意。
    作为省队的总负责人,张老师对徐辰这位省赛状元寄予了厚望,自然也对他格外关注。
    集训开始的第三天,张老师在课间休息时,把徐辰叫到了走廊上。
    “徐辰同学,”张老师推了推眼镜,语气温和地问道,“我看你这几天,好像没怎么做我们发的集训资料。是觉得题目太简单了,还是遇到了什么困难?”
    “都不是。”徐辰实话实说,“资料上的知识点,我之前都已经掌握了。我现在在按照自己的节奏,预习一些后续的知识。”
    张老师愣了一下。
    “都已经掌握了?”他有些难以置信。那套资料,是他和几位大学教授花费了大量心血编写的,难度和深度都远超省赛,就是为了让这些省一选手能提前適应cmo的强度。
    “嗯。”徐辰点了点头。
    张老师看著徐辰那双平静得不起一丝波澜的眼睛,一时间竟不知道该说什么。
    他想质疑,但对方是省赛唯一的满分。
    他想提醒,但对方的自信又不像是在说谎。
    最终,他只能嘆了口气,拍了拍徐辰的肩膀:“好,我相信你有自己的学习计划。但还是要提醒你,cmo非同小可,千万不能掉以轻心。有什么问题,隨时来找我。”
    “好的,谢谢张老师。”
    在提出了几个问题后,徐辰都轻鬆对答,於是张老师后续也自然放鬆了对徐辰的关注。
    毕竟,天才都是特殊的。不能用其他人的方式来管理天才,每个天才都有自己的方法。
    徐辰,则在这段无人打扰的时间里,享受著知识疯狂涌入大脑的快感。
    他发现,学习大学数学,对於解决那些竞赛难题,有著意想不到的“降维打击”效果。
    比如,当他学到拓扑学中的“紧致性”概念时,再回过头去看那道“空外接圆三角形”的证明,瞬间就有了全新的思路。
    【原来,常规解法里取『最短线段』和『最大角』的步骤,其本质,就是在利用平面有界闭集的紧致性,来保证极值的存在性。如果从这个角度出发確实不失为一个好的思路……】
    新知识的获取和高强度的思考,让系统面板上的经验值,也在稳步增长。
    二十多天下来,当集训即將结束时,他的数学学科经验值,已经从刚升级lv.1时的0/500,提升到了20/500。
    虽然距离再次升级还很遥远,但这种持续进步的感觉,让他无比满足。
    ……
    20天的集训很快就要过去,在集训结束的倒数第二天,张老师宣布,將进行一次完全模擬cmo流程的测验。
    cmo的赛制是一共考两天时间,每天8点到12点半是考试时间,每场考试三道题,两天共六道大题。每题21分,总分126分。
    “这次测验,不计入任何最终成绩,目的就是让大家提前感受一下cmo的氛围和压力。”
    当最终的测验成绩,被张老师用投影仪打在幕布上时,整个教室,陷入了死一般的寂静。
    第一名:徐辰。
    第一场:63分(满分)。
    第二场:63分(满分)。
    总分:126分(满分)。
    而排在第二名的赵瑞,总分是120分。
    断层,鸿沟,天堑。
    所有人都呆呆地看著那个刺眼的“满分”,感觉自己的认知被彻底顛覆了。
    张老师拿著成绩单的手,在微微颤抖。他和其他几位参与阅卷的老师对视了一眼,彼此的眼中,都看到了难以掩饰的狂喜和激动。
    他们本以为,徐辰省赛的满分,有运气的成分。
    他们本以为,徐辰在集训期间的“不务正业”,是一种天才的任性。
    直到此刻,他们才真正明白。
    那不是运气,也不是任性。
    那是一种绝对实力下的……降维打击!
    “稳了……”
    一位副手老师凑到张老师耳边,用梦囈般的声音说道。
    “今年的cmo前三,感觉稳了。至於cmo第一,也不是不可能的事。”