老李解惑系列—Awesome Math最后一题为何难道一众学生?

时间:2022-03-23 11:11:44  作者:犀牛教育 来源:犀牛教育

李现伟

4种解法方法,启发数学思维

Awesome Math数学学术夏校

李现伟

刚开始,我以为这道题就是很传统的“配方法解决不定方程”的问题。不定方程的解法:
 
第一类:齐次的不定方程,解法包括因式分解法、放缩法、配方法、△法、同余法,或者以上几种方法的联合使用;一般来说,很多N级别的竞赛到此为止。
 
第二类:非齐次的不定方程,解法包括奇偶分析、二次同余、费马-欧拉定理、孙子定理等,非齐次的在国内的CMO竞赛,以及国内清北复交的数学英才班入学考试中会出现。
 

如果有的同学想系统学习不定方程以及数论的基础知识,可以阅读潘承洞老师的书籍《初等数论》1991年版。

因为感觉这道题比较简单,所以先用配方法

李现伟

只能得到xy的下限,但是无论怎么放缩,再也得不到xy的上限。当然根据xy的下限,我们再配合观察法,是可以得到(5,10)这组解的。

这也可能是很多同学能够得到的一组解。

但是作为完整性解法来说,观察法对于选择题还可以用一下,对于Awesome Math来说,则需要进行证明步骤的写作,显然是比较苍白的。

当我们在处理这道题的时候,也能明显的发现,所有的问题在于方程左边,我们用了三个完全平方式,如果用两个完全平方式,是不是好一些?比如:

李现伟

解题结论,启发数学思维

Awesome Math数学学术夏校

Awesome Math去年的题目都还是比较简单的,今年的题目略难。当然对于一个偏数论的夏令营,这样的难度也是应该的。

 

MIT官方推荐的Awesome Math是什么?

AwesomeMath是一个面向全球学生的数学能力提升夏令营,许多优秀的同学在此锻炼后续竞技AMC10/12、AIME或USAMO的能力。课程分为四个科目:代数、排列组合、几何、数论。每个科目的课程均分为1,2,3 共三个等级,其中等级3的难度最大。

作为MIT的官方推荐夏校之一,AwesomeMath也被称为最受欢迎的数学学术夏校之一,相比ROSS,PROMYS,SUMAC等顶尖数学学术营来说,更容易申请,内容也更广泛,涉及各类数学内容的解题。

学生评价AwesomeMath 是最适合数学家的数学强化课程之一,独特而具有挑战性的内容与同样实质性的教学相匹配!

PS:本题的讨论在于启发数学思维,这道题还有其他更优的解法,期待有更优解法的老师或者同学,欢迎讨论~

特别感谢竞赛数学组的孙群超老师、吕伦老师对这道题的讨论,犀牛的竞赛数学组一直很棒

李现伟

 

 

 

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