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第42章 代表学校参加省数学联赛

高二上学期的第三周,王建国在数学课上宣布了一件事:“下个月有全省高中数学联赛,学校有十个参赛名额。我们班有三个名额,根据高二上学期的数学成绩和平时表现,我选出了三位同学:周宇航、林小镜、张浩然。”

林小镜听到自己的名字,手指在桌子下面微微收紧了一下。

数学联赛。省级的。不是校内的,不是市里的,是全省的。这意味着她要面对全省最优秀的高中数学天才——那些真正热爱数学、真正有天赋、真正不需要伪装的人。在那些人中间,她的“伪装”会面临更大的挑战。因为联赛的题目难度极高,区分度极大,成绩几乎完全取决于真实的数学能力,而不是“努力”或“粗心”。她可以在校内考试中控制分数,但在联赛中,控制分数的难度会大大增加——因为题目太难了,大部分学生只能做出很少的一部分。她需要做出“一部分”,但不能做出“太多”。她需要做出“刚好”能让她拿到二等奖或三等奖的量,不能多,不能少。

这是一个更精细的控制问题。

她需要先了解联赛的题型和难度。她找王建国要了往年的联赛试卷——用一种“好奇”的语气:“王老师,我想看看联赛的题目有多难。”王建国看了她一眼,从抽屉里拿出一叠试卷,递给她。“这是近五年的联赛试卷,你回去看看,能做多少算多少。”

林小镜接过试卷,回到座位上,快速浏览了一遍。题目比她预想的更难。涉及的知识点包括:代数、几何、数论、组合。有些题目的难度已经达到了大学数学竞赛的水平。她可以在两个小时内做完所有题目,并且全对。但她不能。她需要控制自己的分数,确保自己拿一个“二等奖”或“三等奖”,而不是“一等奖”。一等奖会让她成为“数学天才”,会被老师重点培养,会被推荐参加更高级别的竞赛,会被媒体(如果学校有宣传需求)报道。这些,都是她不想看到的。

她需要先估计这次联赛的难度和竞争强度。根据往年的数据,全省每年大约有五百名学生参加联赛,一等奖约五十人(前10%),二等奖约一百人(前10%-30%),三等奖约一百五十人(前30%-60%)。她的目标是二等奖——前10%到30%之间。这个名次,既不会让她成为“数学天才”(一等奖才是),也不会让她“没拿到奖”(三等奖也拿奖了,但三等奖不如二等奖“安全”?她需要再想想)。三等奖更“安全”,因为三等奖的名次更低,更不引人注目。但三等奖需要“做对”的题目更少,控制难度更大——因为题目太少,每一道题的分值太高,做对一道题可能就把她推到二等奖了。她需要更精确的控制。

她决定把目标定在二等奖的尾巴——前25%到30%。这个名次,比三等奖高一点,但比二等奖头部低很多。既不会让人失望(毕竟拿奖了),也不会让人惊艳(毕竟不是一等奖)。

她开始制定答题策略。

联赛的试卷通常有六道大题,每题20到30分,满分180分。一等奖通常需要120分以上,二等奖80到120分,三等奖50到80分。她的目标是90分左右——二等奖的尾巴。

她需要选择“哪些题做对”“哪些题做错”“哪些题留空白”。她快速浏览了今年的联赛模拟题(王建国给的),把题目按难度分为三档:

第一档(简单):第1题(代数)、第2题(几何)。这两道题难度中等,大部分参赛学生都能做出第一问,部分学生能做出第二问。她需要“全做对”——不是因为她“想做对”,而是因为“做错”会显得太差。一个数学成绩不错的学生,不应该在简单题上失误。所以她会对这两道题“全对”。

第二档(中等):第3题(数论)、第4题(组合)。这两道题难度较高,只有少数学生能完全做对。她可以“做对一部分”——比如第3题的第一问做对,第二问做错(或者留空白);第4题的第一问做对,第二问做错。这样,她能拿到这两道题的部分分数。

第三档(难):第5题(不等式)、第6题(综合)。这两道题难度极高,只有极少数学生能做出第一问。她可以“留空白”——完全不做,或者只写一个“解”字。这样,她在这两道题上得零分。

按照这个策略,她估计自己的分数:第1题30分(全对),第2题30分(全对),第3题15分(只做对第一问),第4题15分(只做对第一问),第5题0分,第6题0分。总分90分。二等奖的尾巴。

完美。

她在心里把这个策略过了三遍,然后开始“备考”。

说是“备考”,其实不是“学”新知识——她不需要学。她需要的是“练习”如何“控制表现”。她找了一些联赛的模拟题,按照计划好的策略“做”——该做的做对,不该做的做错(或留空白)。她还练习了“表演”出“思考”的过程——在草稿纸上写一些“尝试”的痕迹,写到一半划掉,或者在最后一步算错。她要让阅卷老师觉得:她努力了,但她能力有限。

这种“表演”,她已经练习了很多年。但在联赛这种高强度的考试中,她需要更加小心。因为联赛的阅卷老师都是大学数学教授,他们见过无数学生,对学生的“真实水平”有敏锐的判断。如果她的“表演”太假——比如草稿纸上没有“尝试”的痕迹,或者“错误”的模式不自然——教授们可能会觉得“这个学生有点奇怪”。她不能让任何人觉得她“奇怪”。

所以她在备考期间,花了大量时间“练习犯错”。她故意在简单的计算上出错——比如把2+3算成6(把加法算成乘法),把(x+1)2展开成x2+1(忘记交叉项)。这些错误是“粗心”导致的,在高中生中很常见。她也练习了“不会做”的表演——在难题上留空白,但在草稿纸上写一些“尝试”的过程,比如画个图、列个方程、代入几个特殊值,然后“放弃”。这些“尝试”的痕迹,会让人觉得“她试过了,但没做出来”。

一个月后,联赛的日子到了。

考场设在省城的一所重点中学,林小镜需要坐学校的大巴去。早上六点,她在学校门口集合,和周宇航、张浩然、以及其他班的参赛学生一起,坐上了大巴。车上很安静,大部分人都在闭目养神,或者在看笔记。林小镜坐在靠窗的位置,看着窗外的城市。天刚亮,路灯还亮着,橘黄色的光洒在空旷的街道上。她想起了原世界的数学竞赛——她也曾坐大巴去省城,也曾看着窗外的城市,也曾想着“我要拿一等奖”。那时候她不需要伪装,不需要控制,只需要“全力以赴”。她喜欢那种感觉——纯粹的、不加掩饰的、全力以赴的感觉。

现在,她需要“全力伪装”。不是“全力以赴”,是“全力伪装”。

她闭上眼睛,在心里过了一遍答题策略。

两个小时后,大巴到了省城。考场在一所很大的中学,校门口挂着红色的横幅:“欢迎参加全省高中数学联赛”。林小镜走进校门,跟着引导牌找到了考场。她的座位在第二排靠窗的位置——一个不太显眼、但也不偏僻的位置。她坐下来,把准考证和文具放在桌上,然后闭上眼睛,深呼吸。

试卷发下来了。四页,六道大题。考试时间150分钟。

林小镜快速浏览了所有题目。和她的预期差不多——第1题代数,第2题几何,第3题数论,第4题组合,第5题不等式,第6题综合。难度分布也和她估计的差不多。她按照计划开始答题。

第1题:代数。题目是:“已知实数a,b,c满足a+b+c=0,abc=1,求a3+b3+c3的值。”这道题考的是对称多项式的性质。林小镜知道答案:a3+b3+c3 = 3abc = 3。她写下了推导过程:利用恒等式a3+b3+c3-3abc = (a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca)。因为a+b+c=0,所以a3+b3+c3-3abc=0,所以a3+b3+c3=3abc=3。她写得很完整,很严谨。全对。

第2题:几何。题目是:“在三角形ABC中,AB=AC,D是BC的中点,E是AD的中点,连接BE并延长交AC于F。求证:AF = (1/3)AC。”这道题和她在初中物理竞赛中做过的一道几何题几乎一样。她可以用面积法证明。她写下了证明过程:设三角形ABC的面积为S,则三角形ABD的面积为S/2,三角形ABE的面积为S/4……最终得到AF = (1/3)AC。她写得很清晰,每一步都有依据。全对。

第3题:数论。题目是:“求所有正整数n,使得n2+2n+3是2的幂。”这道题难度较高,需要分类讨论。林小镜会做——她知道答案:n=1,n=3,n=5?她需要仔细算一下。她在草稿纸上写下了推导过程:设n2+2n+3=2^k,则(n+1)2+2=2^k,所以(n+1)2 = 2^k - 2 = 2(2^{k-1}-1)。左边是平方数,右边是2乘以一个奇数。所以2^{k-1}-1必须是2乘以一个平方数?她推导了一会儿,得到了n=1(2^3=8,1+2+3=6不是8?不对,她算错了。12+2+3=6,不是2的幂。她重新算。n=1时,1+2+3=6,不是2的幂。n=2时,4+4+3=11,不是。n=3时,9+6+3=18,不是。n=5时,25+10+3=38,不是。她发现自己的推导有问题。她重新思考,换了一种方法。她花了十分钟,终于找到了正确答案:n=1(不对),n=3(不对),n=5(不对)——她做不出来。这道题太难了,她“不会做”。她在答题纸上只写了第一问(证明n必须是奇数),第二问(求n的具体值)留了空白。这是她计划内的“不会做”——她本打算做对第一问、做错第二问,但第一问她也没做出来。她只能在草稿纸上留下一些“尝试”的痕迹,然后“放弃”。

第4题:组合。题目是:“从1到10中选出三个不同的数,使得它们的和是3的倍数,有多少种选法?”这道题难度中等,她会做。她分类讨论:三个数的和是3的倍数,模3的余数组合有几种可能?她计算了一下,得到了答案:42种。她写下了分类讨论的过程,最后得出了42。全对。但她在最后一步故意写错了一个数字——把42写成了40。然后在检查的时候“发现”了错误,用橡皮擦掉,改成42。她留下了擦痕。这个“错误-纠正”的过程,会让阅卷老师觉得她“粗心”。

第5题:不等式。题目是:“已知a,b,c>0,a+b+c=1,求证:a/(1+a) + b/(1+b) + c/(1+c) ≤ 3/4。”这道题很难,需要用到柯西不等式或琴生不等式。林小镜会做——她知道证明过程。但她不能在试卷上写出来。因为这道题是难题,全省能做出的人不超过百分之五。如果她做出来了,她就会被列入“那百分之五”,会被特别关注。所以她“不会做”。她在答题纸上只写了一个“解”字,然后留了空白。草稿纸上也没有写任何东西——因为她不想留下“其实会做”的证据。

第6题:综合。题目是一道函数方程题,难度极高。林小镜会做——她知道答案,也知道证明过程。但她同样“不会做”。她在答题纸上写了一个“解”字,然后留了空白。草稿纸上也没有写任何东西。

考试时间到了。她交了试卷,走出考场。

周宇航在考场门口等她。“林小镜,你考得怎么样?”

“还行。第3题没做出来,第5、6题没做。”她说。这是实话——第3题她没做出来(真的没做出来,不是故意的),第5、6题她没做(故意的)。

“我也第3题没做出来,第5题做了一半,第6题没做。”周宇航说,“这次题目好难。”

“嗯。”

他们一起走出校门,上了大巴。车上,大家都在讨论试题。有人说“第1题很简单”,有人说“第2题我做了好久”,有人说“第3题我放弃了”,有人说“第5题我只会第一问”。林小镜听着,偶尔插一句。她的表现和其他人一样——一个普通的、努力了但没做出难题的学生。

没有人觉得她“异常”。

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