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2023-09-30 01:18:05 作者: 術小城
作為一名班主任,張萬邦是疑惑的,這還是那個沉迷遊戲、不學無術的學渣沈奇嗎?
作為一名數學老師,張萬邦是欣喜的,因為他的學生在跟他探討凱萊和魏爾斯特拉斯。
這番探討持續了大約十分鐘,基本上是張萬邦提問,沈奇回答。
「我們普遍認為凱萊是矩陣論的創立者,凱萊有個推論是,兩個矩陣的乘積可以為零,而無需其中有一個為零,只需其中之一是不定的。沈奇,你認為這個推論是否正確?」
「其實凱萊錯了,這個推論是錯誤的,兩個矩陣都必須是不定的才行。我只知道結論,張老師你要我給出證明的話,我的水平有限做不到。」
「魏爾斯特拉斯最早得到束A+λB的標準型,沈奇你如何理解這個束的標準型?」
「這裡的A和B不一定是對稱的,但服從A+λB的絕對值不恆等於零的條件。」
「沒錯,那麼它的逆定理來自於西爾維斯特,由魏爾斯特拉斯加以證明,我沒記錯的話,我們那個年代的高代教材關於這個逆定理就寫了一句話,你知道這句話嗎?」
「我……我不知道啊!」
「這個逆定理說,如A+λB的行列式同A'+λB'的行列式初等因子一致,則能找到一對線性變換同時將A變到A』、將B變到B』,沈奇你如何理解這個逆定理?」
「我……我理解不了……」
「高代對於高中生來說確實過於抽象,但沈奇你能自學到這個水平,我是欣喜的。」
「凱萊或者魏爾斯特拉斯,矩陣代數或者各類行列式,三言兩語難以跟你講清楚。」張萬邦隨手抽出一張A4白紙,寫下幾行數學符號,然後將白紙遞給沈奇:「能做多少做多少,明天這個時候,來辦公室找我。」
沈奇接過白紙,發現上面寫了五道數學題,看來張老師要進一步考驗自己。
「好,張老師明天見。」沈奇和張萬邦道別,離開了教師辦公室。
回到高二(2)班的教室,沈奇開始攻克張萬邦出的考題。
第一題,證明柯西—施瓦茨不等式:XXXXXX(一個手機無法顯示的數學式子),並給出等號成立的條件。
這題不算太難,《高等代數》的入門級證明題,考的是內積空間概念。
沈奇很快完成證明,在白紙上寫出證明過程。
系統:「宿主解題成功,獎勵2點學霸積分。」
「喲呵,2點學霸積分。」沈奇現在做高中數學題已經拿不到學霸積分了,但是做大學數學題可以獲取學霸積分。
與此同時,語文老師走進教室,這節是語文課。
沈奇心無旁騖破解張萬邦的數學題,他沒有認真聽語文課,人的精力畢竟有限,難以一心二用。
張萬邦出的第二道題是求解一個線性方程組,需要綜合運用高斯消元法和增廣矩陣的性質,難度有所提升。
沈奇在解題過程中遇到了一些障礙,對線性方程組實施初等變換,相當於對其增廣矩陣實施行的變換。
方程組→增廣矩陣
增廣矩陣→方程組
將第一個方程中的x1項消去
那麼增廣矩陣的第三行發生變換
將第二個方程的4倍加到第三個方程上,消去第三個方程中的x2項,得到一個階梯形方程組
那麼增廣矩陣也要變換為……
「眼睛好花啊……」沈奇在線性方程組和其對應的增廣矩陣之間來回切換,切到他懷疑人生。
沈奇硬著頭皮強行解題,過程是非常痛苦的,但咬咬牙過了這道坎兒,收穫的是加倍快感。
花費了一整節語文課的時間,燒死了無數腦細胞,沈奇終於求解出張萬邦出的第二道題。
「宿主解題成功,獎勵5點學霸積分。」
原本語文課可以拿到1點學霸積分,但沈奇沒有認真聽講,所以這節語文課對學霸積分的貢獻度為0。
其實也沒所謂了,因為沈奇在語文課上破解了兩道數學題,收穫7點學霸積分。
「做兩道數學題等同於上七節語文課,做200道大學生的數學題……算了,先休息會兒。」課間休息時分,沈奇從書包里取出《高等代數》,重溫數學系大學生們的專業課程。
數學系大一學生有三門必修基礎課,是《高等代數》、《數學分析》、《解析幾何》。
其中相對來說最簡單是解幾,可以理解為高中平面解析幾何的立體版。
從抽象程度來說,最難的是高代。從計算量上來說,最難的是數分。
至於後續的實變函數、泛函分析、拓撲學、偏微分方程、微分幾何、代數幾何等分支,誰有能耐誰去鑽研,誰沒本事誰就掛科。
「咦,沈奇,你看的是什麼書?」同桌陳曉婷注意到,沈奇在看一本奇怪的書。
「高代。」沈奇將《高等代數》合上,推到陳曉婷的桌面。
陳曉婷看見封面就傻眼了:「高等代數,全日制高校數學教材,這……這是大學生的課本?」
「對的。」沈奇點點頭。
「我就看看,不說話。」陳曉婷象徵性的翻了幾頁,遂將《高等代數》還給沈奇:「難道你的滿分秘籍,就是這本《高等代數》?」
「並不是,這本書對提升高中數學成績沒有直接幫助。」
「那你研究它幹嘛?」