第137章 三次丢番图方程的一种特殊解法

刚开始看到这个题目,教室里所有人都有点没绷住,他们已经不止一次的在朋友圈或者什么地方看到这种图,它们往往都带着个十分惊悚的标题,比如什么“95%麻省理工毕业生无法解决的问题”。

实际上这些问题要么很空洞,要么偷换概念,要么就是无关紧要的脑筋急转弯。

但这道题显然不是!

对于在这个教室里接受集训的同学们来说,香蕉苹果菠萝什么的自然不会是阻碍,他们早就将问题转化成了数学符号。

实际上这道题是让他们求解a/(b+c)+b/(a+c)+c/(a+b)=4这个方程的整数解。

这显然是一类丢番图方程问题。

任何一个对丢番图方程有所了解的数学研究者都知道,一次的丢番图方程很简单,二次的也已经被理解的十分透彻,一般都能用相对初等的方法解决,三次的就要涉及汪洋一般的深奥理论和数不胜数的开放问题,至于四次,简单来说就是难得没边。

题目给出的就是一个三次丢番图方程。

或许题目给的不太明显,但只要简单做一个变换,去掉分母,我们就能得到a^3+b^3+c^3-3(a^2b+ab^2+a^2c+ac^2+b^2c+bc^2)-5abc=0.

邓乐岩埋头苦算,他之前接触过丢番图方程,知道解这类丢番图方程需要用到椭圆曲线,但具体应该如何求解,他还没有什么思路。

王潇同样是如此。

李泽翰则是在一旁抓耳挠腮,他之前一直专注学习初等数学,为CMO做准备,不过才刚接触高等数学。

丢番图方程他是知道的,可要怎么求解,他却有些束手无策。

至于其他人,更是如同无头的苍蝇一般在草稿纸上推演,却根本没什么头绪。

不过在他们看来,既然老师拿出这道题,自然应该是有解的,他们不相信自己会解不出来,身为天才,他们有这样的自信。

原本热烈的抢答氛围一变,整个教室竟无一人举手,一片静悄悄,同学们都疯狂的在草稿纸上演算起来。

徐志远看向教室中陷入沉思的同学们,嘴角露出一丝坏坏的笑意。

是时候给这些小家伙们一点数学震撼了!

可惜此时所有人都沉浸在计算之中,没有人注意到他的这一丝坏笑。

【你的数学等级由2级99%提升到100%】

【你的数学等级提升到3级,自由属性点+1】

沉浸在学习中的陈辉眼前忽然闪过一道弹幕,喜悦油然而生,数学熟练度总算是肝到3级了,也正如他所料,数学熟练度提升到3级后再次获得了一个自由属性点。

没有犹豫,

“创造力,给我加点!”

从得到第一个自由属性点以来,已经过去半年多,陈辉终于决定将它投入到这个之前从没关注过的属性上。

之前他接触到的数学,都是需要通过所学的知识去求解一些题目,解决一些常规的问题。

但最近,他越来越体会到创造力的重要性。

如果没有舒尔茨提出的凝聚态数学,他不可能解决老师在朗兰兹纲领证明上遇到的困难,如果没有朗兰兹提出的一系列猜想,他也不可能解决分数陈类的微分几何实现。

不管是凝聚态数学还是朗兰兹纲领,都是之前从来没有出现过的数学工具。

到了如今的阶段,做数学研究和解决数学问题,再也不是对所学知识的运用,在某些情况下,需要自己创造出新的工具,才能解决问题!

【宿主:陈辉

洞察力4级:(4.1/5)

判断力1级:(1.8/2)

创造力1级:(1.5/2)

记忆力3级:(3.6/4)】

创造力的提升并没有带来什么独特的变化,这也是陈辉对这个数据面板感到困惑的地方,似乎每一次升级加点都不会给他带来翻天覆地的变化,他甚至都感受不到这种变化的发生。

但或许,这些变化早就在他学习的每一分每一秒,时刻发生着,所以才感受不到。

做完这些,陈辉才注意到投影仪上的那道题目,还有身旁正抓耳挠腮的李泽翰。

“有点意思!”

只一眼,还没有遭受朋友圈和网络污染的陈辉就看懂了这道题目的意思。

他虽然早就拥有手机了,但除了查资料上网,他平时很少关注其他的无关讯息,即便有,也都是主动搜索,而非被动接受。

“老大能解?”

李泽翰察觉到动静,抬起头来,目光灼灼的看向陈辉。

“可以试试。”

原本陈辉以为这次集训不会有有价值的东西,所以根本没听,但这道题,显然是很有难度的。

他喜欢有难度的题目!

听到这句话,小组内的其他几人也都看了过来。

他们反正没什么头绪,索性都停了笔,看向陈辉的草稿纸。

“同学们,有人算出答案了吗?”

过了几分钟后,徐志远看了看时间,已经九点五十四,快要下课了,他从来不是个拖堂的老师,当然,他也从来不是个喜欢解谜的老师,他会给出答案,然后让同学们自己回去思考解题方法,留下些悬念,欲知后事如何,明天再来讲解。

这时,有人举手,“老师,非正整数解可以吗?比如a=-1,b=1,c=0这种?”

“当然不行,必须要正整数解才行。”

徐志远摇头,这道题的精髓就在于正整数解,难度也在正整数解。

如果是有理解,那这样的特解随时可以写出一大堆来。

但找到这道题的有理解,是打开这道题大门的第一步,可惜,眼前这些小家伙并不知道。

“好了,这道题的解为……”

徐志胜又等了两分钟,发现没有其他人举手后,走回到讲台,拿起粉笔,一边说一边写到。

“大家可以自己思考一下求解思路,明天我再来给大家讲一讲这一类丢番图方程。”

因为解实在太长,第一个解还没写完,他的话已经说完。

虽然这次集训是为IMO做准备,但徐志远觉得,培养孩子们对数学的兴趣,远比拿什么IMO金牌来得有用。

IMO金牌每年都有很多,但最后能成为优秀数学家的,却不多。

甚至,还有些IMO金牌选手因为形成了固定思维范式,对初等数学很擅长,可一旦接触到高等数学,反而无法适应。

比如他之前就知道有一个IMO金牌选手,保送到燕北大学,却读了六年本科,因为他很多科都挂科了。

他还跟那些IMO保送清北后就打游戏,荒废学业被退学的选手不一样,他学习非常刻苦,不是在刷题就是在刷题的路上,但他不重视高等数学的定义定理,而是用初等数学的方法和技巧去解决高等数学的问题。

这样虽然也能解决一些问题,但显然,这是用小米加步枪去解决飞机和大炮应该解决的问题,事倍功半,最后还不一定能解决。

所以,他被困在了本科。

或者说,他被自己的思维范式困住了,如果走不出来,这个孩子的一生或许就废了。

能够拿到IMO金牌,这样的人不可能没有天赋,这样的结局,让徐志远感觉很是可惜。

所以,他决定在这些孩子们参加IMO之前,先给他们看看飞机大炮是什么样的,来一次军火展示!

徐志远一边对着手机写答案,一边在脑海中胡思乱想,忽然,他听到背后有动静传来。

只见一个学生站了起来,然后开口说道,“”

“?”

教室里所有人都停下了手上的动作,抬头看向陈辉。

即便他们已经知道这个家伙很强,但听到这个答案,他们依旧觉得这家伙像个傻子。

他们上一次听到有人念出这么多数字,还是一位记忆力超群的家伙在背π小数点后一千位……

他们的确做不出来这道题,但他们觉得,这个答案太离谱了些。

所以,所有人的目光又转向了徐志远。

徐志远也有些茫然。

老实说,这个答案他也记不住,三个八十多位的正整数,他也没有去记住的必要。

但他很快反应过来,这个家伙既然能说出这些数字,说明,他真的算出来了?

这怎么可能?

徐志远很怀疑,因为他也算不出来,这个答案,他是通过计算机算出来的,这个计算量已经超出了人脑的极限。

但他认识这个学生,陈辉!

他听过一些这位CMO满分选手的事迹,包括燕北大学那场研讨会。

或许,他真的能够算出来?!

徐志远忽然有些期待。

如果他真能不利用计算机就算出来,那么,这个方法是否能够推广到一般的情况,用来求解这一类丢番图方程呢?

如果能的话,那这将是一个振奋人心的成果!

不过很快他就为自己这个想法感到可笑,他竟然试图让一个高中生去发明一种三次丢番图方程的特殊解法。

“可以给大家讲解一下你的求解方法吗?”

虽然不抱希望,徐志远还是决定听听陈辉的思路。

“我也是受到刚才那位同学的启发。”

陈辉看向刚才举手的那位同学,他也有些兴奋,不管任何时候,解出一道难题总是会让人感到兴奋,充满成就感。

所以他不介意跟大家分享他的解题思路,“我们可以很轻易的找到一组有理数特解,a=-1,b=1,c=0,有了有理数特解,就说明我们要求的这个方程实际上是一个椭圆曲线!”

“?”

那位被陈辉目光注视的同学满脸茫然,眼神中透露出清澈的愚蠢,“我有这样想过吗?”

“哦,这里的椭圆曲线是指域上亏格为1的光滑射影曲线。对于特征不等于2的域,它的仿射方程可以写成 y^2=x^3+ax^2+bx+c,复数域上的椭圆曲线为亏格为1的黎曼面,莫德尔证明了整体域上的椭圆曲线是有限生成交换群,这是著名的BSD猜想的前提条件,阿贝尔簇是椭圆曲线的高维推广……”

考虑到教室里的都只是参加IMO的高中生,而不是当时在燕北大学的教授们,陈辉特地解释了一句。

但他不解释还好,这一解释,教室中茫然的小眼神就更多了。

“说得就像你解释了我们就能听得懂一样!”不少人暗暗腹诽。

陈辉却没有注意到同学们的反应,眼中神采奕奕,仿佛有无数数字和符号在跳动,“有了这个共识后,接下来我们可以将这个椭圆曲线转化成威尔斯特拉斯形式,也就是y^2=x^3+109x^2+224x。”

“对了,这里一定有同学会疑惑,原方程不是有三个未知数吗?怎么到这里就只有两个未知数了?”

“因为这个方程是齐次的,这意味着如果(a,b,c)是方程的一个特解的话,那(7a,7b,7c)也是它的解,这意味着这个方程看上去像是三维的,但它实际上只有两维。

在几何中,它对应着一个面,一个三元方程一般定义一个两维的面,一般来说,k个n元方程定义一个d维的流形,d=n-k,这个面是由一条过原点的线旋转形成的,可以通过截取的单平面来理解,所以由此也可以得知,这是一条射影曲线。”

陈辉似乎真的很想让同学们能够听懂,能够学到知识,尽量让自己讲得通俗易懂,甚至为了让自己的过程更加清晰明了,他还走出座位,来到讲台,拿起粉笔在黑板上划出了这条椭圆曲线的示意图。

“如图,右边的‘鱼尾’连续延伸至正负无穷,左边的封闭椭圆曲线就是我们解决问题的契机,给定这个方程的任意解(x,y),我们都可以通过变换,还原出所求的a,b,c,这样我们就构造出了一个双有理数等价。”

讲到这里,教室里已经99%的同学都开始犯晕,只有邓乐岩、王潇等寥寥几个人还能勉强跟上。

但他们此时也已经皱起了眉头。

因为椭圆曲线问题本身就是个庞然大物,看似已经做了很多事情,但问题似乎并没有得到解决。

徐志远则是饶有兴致的看向陈辉,如果说之前他还认为陈辉不可能解决这个问题,但现在,他觉得,这小子或许还真的找到了些诀窍。

“再回到构造出来的椭圆曲线,我们可以容易再上面找到一个很好的有理数点,x=100,y=260,这并不是正整数解,但不要着急,接下来我们利用弦切技巧进行加法,生成其它的有理数点。”

“通过作P点的切线,找到它和曲线再次相交的点,以此增加P点的值,得到2P=(8836/25,-950716/125),这样我们可以得到a,b,c的一组新解,但显然,他们依旧不是正整数解。

但没关系,我们继续迭代,计算3P、4P,一直计算到9P,最后我们就能得到a,b,c的正整数解了!”

说完,陈辉扔下粉笔,笑着说道,“计算稍微复杂了点,但整体思路还是很简单的!”

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天才学霸?我只是天生爱学习
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天才学霸?我只是天生爱学习 共 350 章
第1章 陈辉第2章 随堂测试第3章 这题也不难啊第4章 奖学金(大家情人节快乐!)第5章 真好第6章 迫在眉睫第7章 矮峰第8章 家第9章 路的尽头第10章 让他来吧第11章 数竞队第12章 太狂了第13章 不对劲,很不对劲第14章 数学是做不了假的第15章 我反对第16章 他该不会做不出来吧第17章 他是魔鬼吗第18章 意外之喜第19章 别打扰我学习(感谢“小小书虫楚楚”第20章 不是理由第21章 转换思路第22章 破天荒第23章 烟火第24章 生日礼物第25章 普通高中生水平(求追读)第27章 欧拉积分第28章 顿悟(求追读)第29章 省赛第31章 考试开始第32章 蓉城二中?第33章 请神(来自凌晨三点的更新)第34章 提前交卷第35章 还是我去吧第36章 满分有什么稀奇的(感谢“鈡銘”的打第37章 对答案第38章 满分?第39章 同样是满分,咋还区别对待呢第40章 满分是这张试卷的上限第41章 就挺离奇的第42章 神仙解答第43章 他还是个高中生第44章 发生什么事了第45章 你说你没事惹他干嘛第46章 宣传,大传特传第47章 意外的收获第48章 祝贺陈辉同学第49章 谁大早上的做数学啊第50章 宣传经费第51章 巴巴里阿数学竞赛第52章 我想试试第53章 特招(求追读)第54章 那说明你水平高啊第55章 陈辉,你来回答一下第56章 你吼那么大声干嘛(求追读)第57章 七班天才初长成第58章 鸡窝里飞出了金凤凰第59章 你应该认识陈辉吧第60章 对账第61章 学新闻学的第62章 不是一个层次了第63章 满分第64章 你们七班在搞什么名堂第65章 江流古今韵,双城日月新第66章 明明学的是同一本教材第67章 这不是去学校的路(求追读)第68章 这是飘了?第69章 我得跟校长汇报一下第70章 这跟当街那啥有什么区别第71章 攻打大地网咖第72章 护法第73章 这才是数学该有的样子第74章 东方舒尔茨第75章 傻人有傻福第76章 都是好事第77章 第八名,陈辉,蓉城二中第78章 绝望第80章 愤怒交响曲(求首订)第81章 你说谁?(二更)第82章 陈辉老师?(三更)第83章 看出来的(四更)第84章 有所了解(五更)第85章 我睡不着啊(六更)第86章 开窍(七更)第87章 你想读博吗(八更)第88章 他应该没那么世俗吧第89章 锚点第90章 抓主要矛盾(月票加更)第91章 动之以情,晓之以理第92章 天华兄第93章 声明(新增200月票加更)第94章 过瘾啊,过瘾!第95章 还有没有点上进心第96章 难道,也是他?(300月票加更)第97章 天网恢恢第98章 蛛丝马迹第99章 疏而不漏(400月票加更)第100章 有没有兴趣当帽子叔叔(四更)第101章 是不是很大胆第102章 半步菲奖第103章 高徒第104章 有没有可能,这题有点难第105章 图穷匕见,以势压人第106章 论文选题第107章 改变世界的谈话第108章 凝聚态数学第109章 我会向他推荐老师您的第110章 试试用凝聚态范畴重新形式化导出循第111章 您看人真准第112章 数学家懂什么音乐第113章 欧拉遗产问题第114章 他怎么还没出来第115章 高阶拓扑绝缘体的分类第116章 少年意气第117章 两只老狐狸第118章 拜访第119章 突然释怀的笑了第120章 安成章:我不道啊第121章 解法之争,0分or满分?第122章 记忆力的极限第123章 费马小定理第124章 讲座第125章 我来当主讲人?第126章 研讨会第127章 大佬云集,雏凤声清第128章 传承第129章 做你徒弟不合适,不如给你当师弟吧第130章 回家第131章 变化第132章 传说照进现实第133章 他该不会是你私生子吧第134章 采访第135章 出发,江城大学第136章 来自雪军的馈赠第137章 三次丢番图方程的一种特殊解法第138章 天才只是见他的门槛第139章 西方的月亮也没有比较圆第140章 验证成功第141章 开学第142章 独特的城市,鸽笼原理第143章 我们来考试,你来上课?第144章 灵感稍纵即逝第145章 怎么又是他?第146章 去TM的IMO规则第147章 颁奖嘉宾,舒尔茨!第148章 师徒往事第149章 题海闯关第150章 一人之力,杀死比赛第151章 题海也干了第152章 我们需要一个数学好手第153章 微流体与热电材料第154章 模型改进第155章 灵感来了,挡都挡不住第156章 分形结构,模型,新时代的到来第157章 你来上我的课干嘛第158章 不要打扰他学习第159章 防御性证明(节日快乐)第160章 放弃幻想,准备战斗(二更)第161章 数学物理通讯的回答第162章 向那个终极问题进发第163章 来自欧洲数学学会的邀请第164章 才大一,就开始申请四青了?第165章 阿斯麦大危机第166章 将由我来为祂封顶第167章 来自院士的灵感第168章 学术魅魔(加更)第169章 这位大佛怎么来了第170章 思路这不就来了第171章 最年轻的优青第172章 用拓扑的刚性驯服分析的混沌第173章 优势在我第174章 他不懂数学,你不懂博士第175章 出发,布达佩斯第176章 前所未有的规格第177章 合作第178章 没那么显然的结论第179章 总不能错成一样吧第180章 杨米尔斯方程已经证明了?(二更)第181章 舒尔茨陶哲轩带来的灵感第182章 广义库仑规范是一张破网(二更)第183章 来而不往非礼也第184章 临时换题第185章 我们需要一场盛大的party第186章 现场报道第187章 存在性不是被证明的,而是被编织出第188章 新的方向第189章 第一个数学大奖第190章 夸父工程第191章 新的风暴已经出现第192章 拜访邱老,NS方程第193章 这不是终点,而是一扇门第194章 两个选择,普林斯顿OR陈教授第195章 毕业答辩(儿童节快乐)第196章 回家(二更)第197章 突然间的灵感第198章 过年,返校,陈教授的第一堂课第199章 第一个学生第200章 你还记得我?第201章 unbelievable第202章 燕北来人(二更)第203章 对话院士第204章 折服(二更)第205章 两场谈判第206章 一个搅局者(二更)第207章 新一代半导体材料第208章 《自然》还是《科学》第209章 宇宙的诗歌第210章 陈省身数学奖第211章 可能性不大第212章 我鹰酱生产武器,还得给兔子专利费第213章 能让我5090降价不第214章 陈辉:我保你们没事第215章 失控第216章 星星之火(二更)第217章 你终于舍得出山了第218章 人力有时穷(二更)第219章 优势在我第220章 课堂上的顿悟第221章 突然间就财富自由了第222章 开局一张图第223章 颁奖第224章 我的论文题目废了,谢谢你陈辉第225章 拉马努金奖第226章 丹尼斯的提醒第227章 解开NS方程的钥匙第228章 新的征程第229章 危急存亡之秋也第230章 饱和式研发第231章 竖子,不足与谋第232章 流动的本质不是湍流的混乱第233章 的确该做些调整第234章 撑一支长篙,向青草更青处漫溯第235章 致命分歧第236章 舒尔茨来信第237章 高温超导时代第238章 奥尔良大公第239章 工业克苏鲁第240章 随手涂鸦第241章 视若珍宝第242章 随机分析终将弥合理论与工业的鸿沟第243章 国际数学家大会的邀请第244章 要地要人,大展拳脚第245章 我可不想在这里过年第246章 总不能什么事都麻烦他吧第247章 他会来的第248章 拓扑是骨,复几何为魂第249章 什么规矩?规矩就是用来打破的第250章 舒尔茨的顿悟第251章 初入自由国度,呼吸香甜空气第252章 敬裂缝里的光第253章 数学不是一个人的墓碑(二更)第254章 菲尔兹奖颁奖台第255章 数学的星辰大海,终于有了东方的灯第256章 我想不通啊第257章 归途第258章 此子断不可放回华夏第259章 王子屯第260章 研讨班第261章 黎曼猜想第262章 逃出生天的契机第263章 意料之外的学生第264章 新的课题,改变世界的开始第265章 意外之喜,孪生素数猜想第266章 杨米尔斯陈定理第267章 成吉祥物了第268章 这篇论文的作者是谁第269章 感觉是被做局了第270章 各方反应第271章 说者无意,听者有心第272章 诸位可听过郑国渠第273章 成为普林斯顿股东第274章 玄冥计划,太湖之光第275章 万事俱备第276章 计划有变第277章 风雨欲来,模型成第278章 小辉长大了第279章 过年第280章 七代机第281章 按我说的走第282章 要是陈教授在就好了第283章 回家第284章 陷入重围,飓风起第285章 弹弓效应第286章 七代机现世,全球沸腾第287章 玄鸟展翅,星落如雨(二更)第288章 各方反应,君临天下第289章 这几百亿没有白花第290章 谁赞成,谁反对第291章 我只想搞研究,项目负责人什么鬼?第292章 让全世界数学家学习中文第293章 全世界的数学家们都抓狂了第294章 你们一定会后悔的第295章 第一次实验第296章 油盐不进第297章 我向他学习?第298章 与舒尔茨合作第299章 优势在我第300章 这就是材料学的魅力第301章 第二次谈判第302章 意料之外的138K第303章 院士评选第304章 盘古计划第305章 我们成了历史的笑话第306章 鹰击长空,鱼翔浅底,万类霜天竞自第307章 噩耗第308章 这样做有意义吗第309章 借人第310章 钱老的魄力第311章 这一定是激将法第312章 废案?这明明是顶刊级成果第313章 陈师弟牛逼第314章 终结癌症的项目第315章 接连而至的坏消息第316章 《细胞》主编:我们遥遥领先第317章 计划有变,准备实验第318章 涅槃一号(加更)第319章 意外发现,不止治愈癌症第320章 潘多拉魔盒(加更)第321章 放弃治疗第322章 诺奖评审委员会的分歧第323章 永生之秘第324章 真正的涅槃第325章 没有您,今年的斯德哥尔摩将黯然失第326章 重要的是态度第327章 突发事件第328章 我们亏欠小陈太多了第329章 三大顶刊的特别评论(国庆快乐)第330章 我们正在成为星空本身第331章 文化工作者要有文化第332章 风物长宜放眼量第333章 大一统理论第334章 神风第335章 暗物质生命第336章 给我一个支点第337章 投石问路第338章 人到了14岁,再怎么笨还能学不会微第339章 小行星防御计划第340章 混沌环初启第341章 好消息和坏消息第342章 这不是结束,只是开始第343章 他们来了第344章 倒计时,八小时第345章 壁垒第346章 反击第347章 进步的不止蓝星第348章 辉光第349章 终局之战第350章 不可直视神第351章 同化第352章 新生(大结局)第352章 番外:面板之谜
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