11月14日,數學國決第一試正式開始。
一共只有三個題目,限時四個半小時完成。
在全部都是頂尖學子的國決裡,每一題的含金量不可謂不高。
甚至可以說,從國決開始乃至世界奧數,和以前的省賽已經完全不是一個檔次。
教室裡很安靜。
蘇牧輕輕的彈開了試卷,鋪平了草稿紙。
第一題,是一個最值題。
設a,b,c,d,e≥-1,滿足a+b+c+d+1=5,求S=(a+b)(b+c)(c+d)(d+e)(e+a)的最大值和最小值。
題目很短很短,甚至字符也就那麼幾個,但是蘇牧卻頓時感受到了一陣壓力。
在普通的考試裡面,很短的題目很可能是送分題,但是在奧數,尤其是在奧數國賽上,題目越短意味着能得到的信息更少,難度也就更大!!
S=(a+b)(b+c)(c+d)(d+e)(e+a)
蘇牧看着題目,頭次感受到了曾經作爲學渣的熟悉感,他竟然不知道如何下筆。
展開是不可能展開的,涉及到了五元方程,就算是展開也沒什麼特別大的用處,肯定是有其他的方法。
看到這個第一題,考場裡的其他考生們也大多倒吸了一口冷氣,有些已經開始冒出冷汗,有些人鎮定着看向了第二個題目,有些人可能是靈光一閃,直接動筆,但是下一刻,眼裡的靈光頓時黯淡了不少。
蘇牧仔細的觀察了一下題目的前兩個條件,腦海裡閃過了平均值原理這個概念。
先求最大值,顯然S取最大值的時候爲正值,因爲a+b+c+d+1=5,由平均值原理可以得知,abcde中至少有一個數字大於等於1,每個符號都出現了兩次,因此,a+b,b+c,c+d,d+e,e+a,中至少會出現兩個非負數值。
如果S取到正值的話,那麼這五個數裡面可能有0個或者2個負數兩種情況。
如果沒有負數,有均值不等式可以得知S=(a+b)(b+c)(c+d)(d+e)(e+a)≤【(a+b+b+c+c+d+d+e+e+a)/5】^5=32
如果有負數....
蘇牧頓了頓,如果有負數....
如果有負數...
蘇牧覺得自己的思路應該是沒有問題的,但是這個如果有負數的情況,他還真不知道該如何解決。
果然,以六級數學的水平來參加數學國決,還是太艱難了些。
足足想了十多分鐘,蘇牧愣是沒有想出如果有負數的情況該如何去做。
做數學題,最難受的時候就是卡在這種地方,雖然說整個一試只有三個題目,雖然說足足有四個半小時的時間去給蘇牧思考。
但是,在數學的世界裡。
想不到那一點,卡個好幾天都是非常正常的事情!
蘇牧放下了手中的筆,深吸了一口氣。
果然全國賽就是全國賽,連他這種級別的學霸都出師不利。
其實他現在可以先去看看後面的兩道題目,緩解一下思維再來做第一題。
但是蘇牧莫名的有一種強迫症,非得先把這一題做出來再說。
如果有負數....
媽的。
有負數不是很正常嗎。
事情又回到了那個循環,蘇牧構建了七八個方程去解釋如果有負數的情況,但是卻沒有一個能起到實質性的作用。
雖然說他現在可以直接用技能點將數學提升到七級或者八級,但是蘇牧卻還是有些不服輸。
如果萬事都只能靠系統來解決,那麼他每天練習這麼多的奧數題意義在於什麼呢??
難不成真就萬事不決技能點??
蘇牧再次拿起了筆,他不相信自己沒辦法找出解決思路。
雖然知道他自己現在有些鑽牛角尖了。
但是明明只是abcde合爲一這麼簡單的式子,他還非就不信這個邪!!
又是二十分鐘過去了。
蘇牧設了整整一頁紙的方程,近二十種特殊賦值。
依舊沒有取得很好的成果,但是蘇牧卻影約之間抓到了一條線,只要把這條線的條理理清楚,就一定能夠完美的做出來!!
如果有負數,那麼就再分幾種情況討論,假設負的兩項的值爲x,和y,正的三項分別爲P,Q,R,那麼,x,y,均大於等於-2,且P+Q+R≤14.
如果P、Q、R中兩項不相鄰,因爲五個數的和爲5且任意一個數值大於等於-1,那麼它們的和就小於等於6,且在PQR有兩項不相連的情況下,必有兩項的和小於等於6。
在堅持了接近一個小時之後,蘇牧的背後已經被汗水浸溼,終於找到了一個稍微有那麼點可行性的方程討論組!!!
而且,根據蘇牧對於數學的直覺理解,他依舊認爲自己思路並沒有問題!!
只要堅持下去,一定可以憑藉自己的實力把這道題寫出來!!
考場裡陸陸續續有學生喝水的聲音,所有人都認認真真的答着題目。
監考老師們各盡其責,對於這些奮鬥着的學生們表示敬意。
“!”
突然,蘇牧的腦海裡閃過了一道思緒,連忙用筆記了下來。
“假設P≤Q≤R,那麼P+Q≤6,因此PQR≤PQ(14-P-Q)≤【(P+Q)/2】^2(14-P-Q)。
“記f(x)=x^(14-x),則求導爲f’(x)=28x-3x^2。”
可能是因爲足足憋了一個多小時,當思路涌現過來的時候,蘇牧手中的筆一發不可收拾,完全陷入了一種解題的快感之中!!
對,就是這樣的!
蘇牧的眼裡閃過一絲光芒!
“當x≤6時,f’(x)≥0,因此【(P+Q)/2】^2(14-P-Q)≤72”
“固xyPQR≤288,且當abcde分別爲4,-1,-1,-1,4時可以取等!最大值爲288。”
蘇牧整個人都振奮起來,在一個小時二十分鐘的時候做出了第一題第一問!!
他很想在最後的288後面很想打一個感嘆號,但是又想到“!”的意義可以代表着階乘,所以最終只寫上了一個句號作爲結尾。
太艱難了。
數學爲什麼這麼難啊。
蘇牧又悲又喜,悲的是因爲題目真的很難了,喜的是這個題目,終於被蘇牧給攻克。
這種巨大的成就感。
甚至要比他獲得一個技能點還要強烈!!
解決了最大值,最小值的思路也就暢通了許多。
顯然S取最小值時S值爲負數,若S取到負數,則....
....
固xyPQR≥-512時,abcde分別取-1,-1,-1,-1,9時可以取等。
根據題意,S的最大值爲288,最小值爲-512。
第一題。
完美收工!!!
.....