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7、第7章:竞赛班的双重奏 ...
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2012年11月1日,周四,晚10点58分
陆星衍站在窗前,手里拿着刚折好的纸飞机。
今晚的纸飞机是改良版——他研究了整整两小时空气动力学论文(当然是简化版),调整了翼展比、重心位置和折角精度。纸张用的是80克的道林纸,既不过轻影响稳定性,也不过重降低滑翔比。
对面阳台,沈清辞也在准备。他拿着一张淡蓝色的纸,折法很随意,但动作流畅,像是折过无数次。折好后,他举起纸飞机,朝这边晃了晃。
陆星衍点头。
两人同时后退,助跑,投掷。
两道白色(和一道淡蓝色)的弧线划过夜空。陆星衍的纸飞机平稳滑翔,沈清辞的则打着旋儿,像一片落叶。但奇迹般地,两架纸飞机都成功飞越了二十米的距离——陆星衍的降落在沈清辞阳台边缘,沈清辞的则轻轻撞在陆星衍的窗玻璃上,滑落到窗台。
沈清辞兴奋地挥了挥拳,然后小心翼翼地捡起陆星衍的纸飞机。陆星衍也打开窗户,拿起那架淡蓝色的。
展开。
沈清辞的纸飞机上写着:“明天数学竞赛班选拔,一起?”
字迹潦草,但有力。旁边画了个小小的篮球。
陆星衍从书桌上拿起笔,在自己的纸飞机背面写道:“好。晚自习后三楼阶梯教室?”
他重新折好纸飞机,投回去。这次没用力,纸飞机轻盈地滑翔,正好落在沈清辞脚边。
沈清辞展开,看完后抬起头,做了个“OK”的手势。
两人相视一笑,各自回屋。
陆星衍坐在书桌前,看着那张淡蓝色的纸。纸上有折痕,有沈清辞手指的触感(也许是心理作用),还有那句话和那个篮球涂鸦。
他把纸抚平,夹进数学笔记本的扉页。
然后打开竞赛班选拔的复习资料。选拔考试在明天下午放学后,内容是高中数学竞赛一试难度,选拔前五名进入校队预备队,再从中选两人参加市级集训。
陆星衍的目标很明确:进前二,获得市级培训资格。这是他规划中的一步——高二进省队,高三冲全国赛,如果可能,国际奥林匹克。
但今晚,这个目标里多了一个变量:沈清辞。
沈清辞也要参加选拔。而且从最近的数学课表现来看,他的竞赛潜力不低。那些巧妙的解题思路,那些跳跃性的直觉,正是竞赛需要的。
陆星衍翻开一道组合数学题,开始思考。
窗外,风铃轻轻响了一声。
像是祝福,又像是战鼓。
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11月2日,周五,下午5点30分
阶梯教室里坐了四十多人,都是高一高二数学拔尖的学生。空气中有种紧绷的寂静,只有翻试卷的沙沙声和偶尔的咳嗽声。
陆星衍坐在第三排靠窗的位置。他提前十分钟到场,检查了文具:两支黑色中性笔,一支2B铅笔,圆规,直尺,量角器,橡皮。所有物品在桌面上排列整齐,与桌沿平行。
沈清辞在第五排中间,来得稍晚,匆匆忙忙的,运动挎包往地上一扔,掏出笔袋。他的笔袋是帆布材质,已经洗得发白,拉链坏了用别针别着。
监考老师发下试卷。六道大题,时间120分钟。陆星衍快速浏览:函数与方程、数列、不等式、平面几何、立体几何、组合数学。难度梯度明显,最后一题是标准的IMO风格。
他开始答题。
第一题是函数方程,要求找出所有f:R→R满足f(x+y)=f(x)f(y)-f(xy)+1。陆星衍的思路清晰:先令y=0得f(0)=1,再令y=1探索性质,最后猜测f(x)=x+1或f(x)=1,验证后排除一个。用时8分钟。
第二题数列,涉及特征根和数学归纳法。12分钟。
第三题不等式,需要用到柯西和均值的组合。陆星衍在草稿纸上推导了三分钟,找到一个巧妙的放缩。15分钟。
做到这里,他看了眼时间:过去35分钟,进度正常。
他用余光瞥了一眼沈清辞。沈清辞正埋头苦算,草稿纸已经写满半张,头发被他抓得乱糟糟的。但他的笔在动,速度不慢。
陆星衍收回视线,继续做题。
第四题平面几何,一道经典的圆幂定理和相似三角形综合题。陆星衍画了辅助线,标出角度,列出比例关系。但在证明某两个三角形相似时,他卡住了。
他尝试了三种不同的辅助线,都不够简洁。时间一分一秒过去,已经用了20分钟在这道题上。
冷静。他对自己说。重新审题。
就在这时,他听见身后传来轻微的“啊哈”一声——是沈清辞,声音很小,但陆星衍听出了其中的兴奋。沈清辞似乎找到了关键。
陆星衍深吸一口气,把原来的思路全部划掉。他看向图形,忽然意识到自己忽略了某个对称性。如果在另一边也做一条对称的辅助线……
思路通了。
8分钟后,他完成证明,答案简洁优美。
第五题立体几何,空间向量解法最直接。陆星衍建立坐标系,设点,列方程,解出二面角的正弦值。计算有些繁琐,但按部就班总能完成。
最后一题。组合数学:将1,2,…,n填入n×n的方格表,每行每列数字互不相同。定义“平衡度”为所有相邻(上下或左右)格子数字差的绝对值之和。求最小平衡度及取到最小值的一种填法。
陆星衍盯着题目,大脑飞速运转。这题需要构造和证明两个部分。构造不难想到——按某种规律排列可以最小化相邻差。但证明这个构造是最优的,需要用到排序不等式和双计数原理。
他开始写。构造部分用了5分钟,证明部分……他写了两页草稿,才理清思路。
时间还剩15分钟。
陆星衍开始誊写。笔尖在答题纸上快速移动,字迹工整,逻辑严密。写完最后一句话时,考试结束铃响了。
“停笔!”监考老师开始收卷。
陆星衍放下笔,活动了一下僵硬的指关节。他转头看向沈清辞——沈清辞刚好也抬头,两人目光相遇。沈清辞做了个“累死了”的口型,陆星衍微微点头。
试卷收走后,教室里响起一片哀嚎。
“最后一题是什么鬼!”
“我第五题都没做完……”
“谁做出第六题了?求思路!”
沈清辞走到陆星衍旁边,一屁股坐在空座位上:“怎么样?”
“正常发挥。”陆星衍说,“你呢?”
“还行吧,就是几何题卡了一会儿。”沈清辞抓了抓头发,“最后那道组合题,我用了个奇怪的构造,不知道对不对。”
“什么样的构造?”
“把数字按蛇形排列,像贪吃蛇那样。”沈清辞在草稿纸上画了个示意图,“这样相邻的数字差要么是1,要么是n,感觉能最小化。”
陆星衍看着那个蛇形图案,心里快速计算了一下。确实,这种排列的平衡度是(n-1)n,理论上可能是最小的。
“很聪明。”陆星衍说。
沈清辞笑了:“真的?我还怕思路太野了。”
“竞赛需要野思路。”一个声音从讲台方向传来。
两人抬头。数学竞赛教练周建国站在讲台边,正看着他们。周老师五十多岁,头发花白,戴一副老花镜,但眼神锐利如鹰。他是云城一中数学竞赛的金牌教练,带出过三个IMO金牌。
“陆星衍,沈清辞,”周老师说,“跟我来办公室。”
两人对视一眼,起身跟上。
办公室里堆满了书和试卷,空气中有淡淡的茶香和旧纸张的气味。周老师在自己的办公桌后坐下,从抽屉里拿出两份试卷——正是他们刚才考的。
“你们俩,”周老师把眼镜推到额头上,看着他们,“一个考了98,一个考了97。”
陆星衍的心脏跳快了一拍。沈清辞则睁大了眼睛。
“第三名82分。”周老师继续说,“断层领先。而且——”他抽出最后一道题的答题纸,“你们的解法,完全不一样。”
他把两张答题纸并排放在桌上。陆星衍的解法严谨,用了双计数和排序不等式,整整写了两页。沈清辞的解法只有半页:构造出蛇形排列,然后用一个巧妙的“翻转对称”论证了最优性。
“都对了。”周老师说,“陆星衍的解法标准,沈清辞的解法巧妙。你们互补。”
沈清辞松了口气,肩膀垮下来。陆星衍则盯着那两种解法,心里在比较优劣。
“校队预备队下周开始训练,每周二、四、六下午课后两小时。”周老师说,“你们俩都要参加。而且——”他顿了顿,“我要求你们组成学习小组,每周至少额外讨论三次。”
陆星衍的手指收紧了。
沈清辞倒是很爽快:“好啊!”
“不是‘好啊’这么简单。”周老师严肃地说,“我要你们真正合作。陆星衍,你要学沈清辞的跳跃性思维;沈清辞,你要学陆星衍的严谨性。竞赛不是单打独斗,到了省级、国家级,团队协作很重要。”
他拿出一份训练计划表:“第一次小组讨论定在下周一晚自习后。地点就在这间办公室。题目我会提前给你们。”
陆星衍接过计划表。上面已经列好了前四周的训练内容:第一周函数与方程,第二周数列与不等式,第三周几何,第四周组合数学。
“有问题吗?”周老师问。
“没有。”两人同时回答。
“那就这样。”周老师摆摆手,“回去吧。周末把第一次讨论的题目做了,周一带来。”
走出办公室时,天色已暗。走廊里空荡荡的,只有他们俩的脚步声。
“没想到真成了队友。”沈清辞说,声音在走廊里回响。
“是学习小组。”陆星衍纠正。
“差不多意思。”沈清辞笑了,“以后要经常见面了,陆老师。”
陆星衍没说话。他心里在计算:每周三次额外讨论,加上正常训练,每周他们会有至少九小时的单独相处时间。这比他计划的“正常交往模式”超出了300%。
“你好像不太高兴?”沈清辞侧头看他。
“没有。”陆星衍说,“只是在安排时间。”
“别安排得太满。”沈清辞拍拍他的肩,“总要留点时间打篮球吧?”
陆星衍的肩膀僵了一下。沈清辞的手很快移开,但那个触感还在。
“看情况。”陆星衍说。
他们走到楼梯口。沈清辞要去篮球馆加练,陆星衍直接回家。分开前,沈清辞忽然说:“对了,今晚11点,老地方。”
陆星衍点点头。
他看见沈清辞眼睛里的笑意,还有那句话里隐含的期待。
老地方。阳台。他们的秘密时间。
陆星衍转过身,走向校门。但脚步不自觉地轻快了一些。
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11月5日,周一,晚8点30分
数学组办公室的灯亮着。
陆星衍提前十分钟到达。他把书包放在靠窗的椅子上,取出讨论资料:周老师给的六道函数方程题,他已经全部做完,每种解法都写了详细步骤,还标注了可能的变式和拓展。
沈清辞在8点31分冲进来,满头是汗。
“抱歉抱歉,训练拖堂了!”他把篮球靠在墙角,从挎包里掏出一叠皱巴巴的纸,“题目我做了,但……有些地方不太确定。”
“坐。”陆星衍说。
两人在办公桌两侧坐下。桌子很宽,上面堆着周老师的各种资料,中间清出一块空地。
“从第一题开始?”陆星衍问。
“好。”
第一题:求所有函数f:R→R,满足f(x)f(y)=f(x+y)+f(x-y)。
陆星衍先开口:“我的思路是,先令y=0,得f(0)=2或f(0)=0。分情况讨论。”
他拿出自己的解答,字迹工整得像印刷体。第一步,第二步,第三步,逻辑链清晰完整。
沈清辞看着他,眉头慢慢皱起来。
“等一下。”沈清辞打断,“你为什么要分f(0)=2和f(0)=0两种情况?不能直接看出来吗?”
“需要严格证明。”陆星衍说,“这是函数方程的基本方法:先求特殊值,再推导一般形式。”
“但我觉得可以直接猜f(x)=2cos(ax)或者某种形式。”沈清辞在自己的草稿纸上画了个波形,“你看,这个方程很像和差化积公式,f可能和三角函数有关。”
“猜测需要验证。”陆星衍坚持,“而且要先确定定义域、连续性等条件。”
“可这是竞赛题,不用像写论文那么严谨吧?”沈清辞说,“只要找到解,验证满足就行。”
“但如果漏解呢?”陆星衍声音提高了一点,“竞赛评分按步骤给分,跳跃太多会扣分。”
“可时间有限啊!”沈清辞也提高了声音,“你那种写法,一道题要写二十分钟。六道题两小时根本做不完。”
两人瞪着对方。
空气凝固了几秒。
陆星衍先开口,声音冷了下来:“所以你的意思是,为了快,可以牺牲严谨?”
“我不是这个意思。”沈清辞抓了抓头发,“我是说,要有策略。有些步骤可以省略,有些直觉可以相信。”
“直觉不可靠。”陆星衍说。
“你的严谨也不总是高效。”沈清辞反驳。
两人都不说话了。办公室里只有时钟的滴答声。
陆星衍的手指捏紧了笔记本边缘,纸张发出轻微的“咔”声。他在生气,但他不知道自己在气什么——气沈清辞质疑他的方法?气那种随性的态度?还是气自己竟然无法反驳?
沈清辞也在生气。他抓起笔,在草稿纸上乱画,笔尖划破纸张。
“那我们看第二题。”陆星衍强行压下情绪,“求所有f:R→R,满足f(x?-y?)=f(x)f(y)。”
“这题我有个想法。”沈清辞说,“令y=0,得f(x?)=f(x)f(0)。所以f(0)=0或1。如果f(0)=0,那么f(x?)=0,所以f在非负实数上为零。再令x=y,得f(0)=[f(x)]?,所以f(x)=0对所有x成立。”
他说得很快,逻辑跳跃,但陆星衍跟上了。
“如果f(0)=1,那么f(x?)=f(x)。”沈清辞继续,“所以f在非负实数上是幂等函数。再令y=x,得f(0)=[f(x)]?,所以|f(x)|=1。结合f(x?)=f(x),我猜f(x)=1或f(x)=(-1)^{[某种性质]}。”
陆星衍看着他。这个思路……其实很清晰,虽然省略了一些中间推导。
“你需要证明f(x)只能取±1,且f(x)=f(x?)意味着f在正实数上是常数。”陆星衍说,“还要讨论负实数的情况。”
“我知道。”沈清辞说,“但这些可以后面补。先抓住主干。”
“主干可能会漏掉分支。”陆星衍说,“比如,你怎么确定没有其他解?比如f(x)=0对所有x,这是你从f(0)=0推出的,但需要证明这个解也满足原方程。”
“它当然满足啊!”沈清辞有点急了,“代入检验不就行了?”
“但你需要证明它是唯一解。”陆星衍坚持,“可能还有其他解,比如分段函数,或者只在某些点有定义的特殊函数。”
“竞赛题不会出那么变态的解!”沈清辞拍了一下桌子,笔从桌上弹起来,飞向陆星衍。
陆星衍下意识地伸手,接住了笔。
动作很自然,像是排练过无数次。笔落在掌心,还有沈清辞手指的温度。
两人都愣住了。
陆星衍看着手里的笔,那是一支普通的蓝色中性笔,笔杆上有很多牙印——沈清辞思考时习惯咬笔。
沈清辞也看着那支笔,看着陆星衍接住它的手。那只手很稳,手指修长,指甲修剪得整整齐齐。
办公室的门突然被推开。
周老师站在门口,手里端着茶杯,眼镜滑到鼻尖上。他看着办公室里剑拔弩张的两个人,看着陆星衍手里还握着沈清辞的笔,看着桌上散乱的草稿纸。
“吵出结果了吗?”周老师问,声音平静。
陆星衍和沈清辞同时转头看他,都没说话。
周老师走进来,把茶杯放在桌上。他看了看陆星衍工整如印刷的解答,又看了看沈清辞涂鸦般的草稿纸。
“第一题,”周老师说,“陆星衍的解法标准,沈清辞的猜想正确但证明不完整。第二题,”他指着两人的草稿,“沈清辞抓住了关键特征,陆星衍补充了完整性。”
他抬起头,看着两个少年:“你们俩,指着自己认为正确的解法。”
陆星衍和沈清辞对视一眼,然后同时伸出手指。
陆星衍指向自己的解答。
沈清辞指向自己草稿纸上的核心思路。
周老师看了三秒,忽然笑了。
“两种都对。”他说,“更准确地说,两种都不完整,合起来才是完整的。”
他拉过一把椅子坐下:“竞赛数学,既需要沈清辞的直觉和跳跃,也需要陆星衍的严谨和系统。你们以为我在为难你们?不,我是在逼你们看到对方的优势。”
他拿起沈清辞的草稿纸:“清辞,你的思路很活,能看到问题的本质。但你的表达太乱,逻辑链有断层,这在竞赛里会吃亏。”他又拿起陆星衍的解答:“星衍,你的解答无可挑剔,但太按部就班,缺乏创造性。遇到新题型可能会卡住。”
办公室里安静下来。窗外的夜色浓重,办公室的灯光显得格外明亮。
“从今天起,”周老师说,“你们要学习对方的思维模式。陆星衍,我要你试着像沈清辞那样,先猜后证,大胆假设。沈清辞,我要你像陆星衍那样,把每一步都写清楚,逻辑闭环。”
他把题目推回两人面前:“现在,重新讨论。用陆星衍的严谨框架,装进沈清辞的直觉猜想。我要看到两种思维的融合。”
陆星衍和沈清辞看着对方。
沈清辞先开口,声音小了:“我刚才……态度不好。”
“我也是。”陆星衍说。
周老师站起身:“我出去抽根烟,半小时后回来。希望到时候能看到你们合作的成果。”
门关上了。
办公室里只剩下两人。时钟滴答,夜色渐深。
沈清辞先笑了,酒窝浮现:“我们这样,像不像两个吵架的小孩?”
“像。”陆星衍也放松下来,“但周老师说得对。我们的方法可以互补。”
他从沈清辞的草稿纸上找到了那个关键的猜想——f(x)可能和三角函数有关。然后用自己的严谨框架去推导:先证明f(0)=2,再推导出f(x)满足柯西方程,进而得出f(x)=2cos(ax)或类似形式。
沈清辞则看着陆星衍的完整推导,学习如何把跳跃的思路连成严密的逻辑链。
半小时后,周老师回来时,两人正在黑板上写东西。
陆星衍在左边写严谨推导,沈清辞在右边标注直觉跳跃点。两人不时交流,指着某一步说“这里可以简化”或“这里需要更多说明”。
周老师站在门口,看了很久。
然后他悄悄退出去,关上门,嘴角带着笑。
办公室里,陆星衍写完最后一步,放下粉笔。
“这样行吗?”他问沈清辞。
沈清辞看着黑板上完整的解答:既有严谨的框架,又有灵性的闪光点。就像一首双重奏,两个声部各自独立又和谐共鸣。
“很行。”沈清辞说,眼睛亮晶晶的。
陆星衍看着他的眼睛,看着那双眼睛里倒映出的黑板,倒映出的灯光,倒映出的……自己。
他忽然意识到,这是他们第一次真正意义上的合作。不是竞争,不是较劲,而是把两种不同的思维模式融合,创造出更好的东西。
就像两个音色不同的乐器,合奏出一首更丰富的乐曲。
“下周的题,”陆星衍说,“我们可以先各自思考,然后讨论。”
“好。”沈清辞点头,“我想到一个办法——你负责写标准解法,我负责想巧解,然后我们互相挑毛病,合成最终版。”
“可以。”陆星衍说,“但要有时间限制。比如每道题讨论不超过十五分钟。”
“行,陆老师。”沈清辞笑了,“都听你的。”
他们收拾东西准备离开。沈清辞背上挎包,抱起篮球。陆星衍仔细地整理好所有资料,按顺序放回书包。
走到门口时,沈清辞忽然说:“对了,今晚11点。”
“嗯。”
“我可能会晚几分钟。”沈清辞说,“要先把这些题消化一下。”
“我可以等你。”陆星衍说,然后意识到这句话可能太……主动,又补充道,“我也有题要再想想。”
沈清辞看着他,笑容在走廊昏暗的灯光下格外清晰。
“好。”他说,“那就老地方见。”
两人在楼梯口分开。陆星衍下楼,沈清辞上楼去拿忘在教室的水杯。
走出教学楼时,陆星衍回头看了一眼。
三楼的数学组办公室还亮着灯。窗玻璃上,隐约能看见黑板上他们刚刚写下的那些公式和图形。
两个不同的笔迹,交织在一起。
就像他们的思维,刚刚完成了第一次艰难的融合。
陆星衍转过身,走向校门。夜风吹过,带来深秋的凉意。但他心里是暖的,像是有什么东西被点燃了,小小的,但很亮。
他想,也许周老师是对的。
也许竞争之外,真的有合作这种可能。
也许两个完全不同的人,真的可以创造出比各自单独更好的东西。
也许那些深夜阳台的挥手,那些纸飞机的传递,那些激光笔和手电筒的信号,都是在为这一刻做准备——准备让他们学会,如何在保持自我的同时,容纳另一个完全不同的存在。
陆星衍坐上公交车。
他拿出手机,打开备忘录,写下一行字:
竞赛班第一天:冲突→理解→合作。变量沈清辞的思维模式(S)与我的思维模式(L)开始耦合。耦合过程有摩擦,但产出效率预期提升。
写完后,他看着这行字,想了想,又加了一句:
意外收获:接住飞出的笔时,发现对方手指温度比我高1-2摄氏度。原因待查。
他收起手机,看向窗外。
城市灯火流淌如河。公交车在夜色中平稳行驶,载着他驶向那个有风铃声的小区,驶向那个即将在深夜11点亮起灯的阳台。
驶向一段新的、比竞争更复杂、也比竞争更有趣的关系。
陆星衍闭上眼睛。
脑海中浮现出黑板上那些交织的公式,还有沈清辞说“都听你的”时,那个带着酒窝的笑容。
他想,也许今晚,他该在阳台上问沈清辞一个问题。
用纸飞机,或者手电筒,或者别的什么方式。
问:“我们能成为真正的队友吗?”
不是学习小组,不是竞争对手。
而是真正的、可以信赖的、彼此补足的队友。
公交车到站了。
陆星衍下车,走进星辰苑。
他抬头看向1702的阳台。灯还暗着,沈清辞还没回来。
但他知道,再过一会儿,那扇窗会亮起。
而他会在这里,等着。