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第二百一十一章 全國大學生數學競賽

我的老師是學霸 鴻塵逍遙 2901 2024-01-31 01:10

  第二百一十一章

  時間來到正月十五号。

  今天是元宵節,同樣是一年一屆的全國大學生數學競賽開賽的日子。

  大一的學生們,是定在正月十八開學。

  因此宿舍内,還是隻有馬正軒一人。

  競賽上午九點開始,地點就在燕大的一棟教學樓。

  早晨早早的起來,馬正軒洗漱好,吃完早飯,便來到圖書館進行最後的備戰。

  這一周的時間,馬正軒一邊聽着競賽輔導課,一邊去顧律的辦公室時不時的請教問題,已經做了最充足的準備。

  馬正軒不像畢齊,馬正軒講究的是穩妥。

  既然選擇參加了大學生數學競賽,那自然是可以穩穩的拿到獎項最好。

  最近這幾天,馬正軒一直很晚才睡,把往年的競賽真題和顧律出的十套模拟題,翻看了一遍又一遍。

  現在,就是檢驗他備戰成果的時候了。

  八點半,馬正軒離開圖書館,邁着穩健的步伐走向考場所在的教學樓。

  九點整,全國大學生數學競賽正式開考。

  試卷共有二十六道題目,其中包括兩道附加題。

  滿分共200分。

  按照往年的情況,需要190分以上的成績才能獲得全國一等獎。

  畢竟,這可是全國範圍内層次最高的數學競賽。

  連燕大、清華的學生都會參加這個比賽,足以證明這項賽事獲獎的難度多高。

  馬正軒的目标,自然是奔着一等獎來的。

  這屆全國大學生數學競賽,燕大共有三十多位數學系的學生參賽,其中大部分是大二大三的學長。

  大一的學生,加上馬正軒,僅有三人。

  馬正軒深感壓力很大。

  不過,這段時間,在顧律的瘋狂灌輸下,讓馬正軒意識到,自己未必會弱與那些高粘結的學長。

  馬正軒性格沉穩,但并非意味着不争不搶。

  “我不能對不起顧老師的期望!”馬正軒緊握着雙拳,深吸口氣,翻開試卷,目光一一掃過題目。

  中規中矩!

  這是馬正軒一瞬間的判斷。試題的題型和考點,和前幾年差别不大,隻是在具體的題目上略作改變,整的來說隻能算是中規中矩。

  而且,有幾道題目,和顧律那十套模拟卷中的題目大同小異,馬正軒可以直接輕松類比過來解題。

  一瞬間,馬正軒信心增強不少。

  然後拿起筆,開始解題。

  第一題:【設實方陣H1=(0、1|1、0),Hn+1=(Hn、I|I、Hn),n≥1,其中I是與Hn同單位的同階方陣,則rank(H4)=______】

  這道題的考點是和對角方陣的有關知識點。

  唰唰唰!

  馬正軒在草稿紙上寫着解題步驟:【Hn是m=2^n階對稱方陣,那麼便會存在一個正交方陣P使得……得出答案,rank(H4)=10。】

  馬正軒的做題速度稱不上多快,但仍舊隻是五分鐘不到的時間,就搞定第一題。

  半個小時時間,馬正軒搞定前面十道選擇,隻剩下後面十六道大題。

  而距離考試結束,還剩下三個小時的時間。

  這個時間,足夠了。

  馬正軒提筆開始做十六道大題的第一題。

  【設α∈(1,2),(1-x)^α的Ma級數為∑akx^k,nxn實常數矩陣A為幂零矩陣,I為單位矩陣,設矩陣值函數G(x)定義為……,試證對于1≤i,j≤n,積分∫g(ij)(x)dx均存在的充分必要條件是A^3=0.】

  這是一道證明題。

  考察的内容很多,有積分、矩陣,還有不等式。

  但這并不能難住馬正軒。

  這三方面的知識,都是很基礎的内容,馬正軒沒有不會的道理。

  這種難度的題目,甚至不需要馬正軒在草稿紙上演算,但為了穩妥起見,馬正軒還是在草稿紙上算了一遍再騰到答題紙上。

  【A為幂零矩陣故有A^n=0,記f(x)=(1-x)^α,當j>k時,記……,用Jordan标準型直接表示出G(x),故此,使得積分∫g(ij)(x)dx均存在的充分必要條件是A^3=0.】

  當時間還剩下一個半小時的時候,馬正軒隻剩下最後兩道附加題。

  附加題一:【設X1,X2……Xn,都是獨立同分布的随機變量,其有共同分布函數F(X)和密度函數f(x),現對随機變量,X1……Xn,按大小順序重新排列,……】

  附加題二:【證明:若f∈S,則在Δ:|z|≦1内,有|z|/(1+|z|)^2≦|f(z)|≤|z|/(1-(x))^2.】

  附加題一沒有難度,倒是附加題二,讓馬正軒卡殼了許久。

  思索了許久,回憶了許久,馬正軒一直回憶到去年這個時候在冬令營培訓備戰IMO時,顧律給他講過的一個小知識點。

  “這是……Koebe偏差定理!”馬正軒眼前一亮,回憶起顧律講述過的有關‘Koebe偏差定理’的内容。

  所謂的Koebe偏差定理,也就是附加題二的題幹,是用來描述單位圓盤上單葉函數的一個有界定理。

  “當時老師是怎麼證明這個定理的?”馬正軒閉着眼睛,仔細回憶。

  “deBranges定理!”許久之後,馬正軒緩緩吐出這個名詞。

  他記得,當初就是利用deBranges定理,推導之後,得到的Koebe偏差定理。

  deBranges定理,是大學複變函數課程中的一個定理,它的主要内容,是講如果有一個函數的幂級數展開為f(z)=z+a2z^2+a3z^3+……anz^n,則|an|≦n且等号成立當且僅當函數z/(1-z)^2或它的旋轉。

  而當時,在馬正軒的記憶中,顧老師就是利用,利用deBranges定理,推導出當|z|<1時,f(z)的範圍。由于f(0)=0,……,得到|f(z)|=|∫f(ζ)dζ|≤|z|/(1-z)^2,最後,得出Koebe偏差定理。

  當時在冬令營的時候,顧老師明确的講過,這是超綱的内容,IMO會用到的可能性極小,讓衆人聽聽就可以。

  雖然不會在IMO中用到,當時的馬正軒還是在筆記上記了下來,偶爾會翻看幾下。

  但沒想到,在IMO上沒有用到,倒是在全國大學生數學競賽的時候,用到了這部分的知識。

  若非是馬正軒時常溫習筆記上的内容的話,一年時間的過去,這部分内容,馬振軒肯定是記不得了。

  既然知道了證明的過程,那剩下的就好辦了。

  十幾分鐘的時間,馬正軒就完成了附加題二的作答。

  至此,整套試卷馬正軒全部做完,而距離交卷,還有半個多小時。

  在考試規則中,是允許提前交卷的。

  但馬正軒沒有這麼做的習慣,在仔細反複檢查了多遍後,一直等到考試結束鈴聲響起,馬正軒才交卷。

  剩下的事情,便是靜待着成績的出爐了。

  大學生數學競賽的閱卷速度很快,短則十天,多則半個月,就會公布排名和獲獎情況。

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