第七章 無理還是有理
監(jiān)考張同掃視了一圈,看了看考場(chǎng)上的千姿百態(tài)。
他也是這樣過來的,所以下意識(shí)地尋找一些他熟悉的習(xí)慣。
在多數(shù)人都在奮筆疾書的時(shí)候,張同注意到了第二排的一個(gè)年輕人。
“他和我的習(xí)慣一樣,也是先看看卷子的最后幾題?!?p> 想到這,他不禁在心底嘆了口氣。
這個(gè)習(xí)慣也好也不好。
他考試的那一年,出題的不是自己的先生葛俊,而是另一位稷下學(xué)宮的九數(shù)博士。
那一年的題不難,所以張同考試的那一年,他的習(xí)慣給他帶來的極大的好處:看完最后兩道題,信心倍增,一鼓作氣,思如泉涌。
反之亦然。
可這一年……
張同心想,這個(gè)可憐的孩子。
貧民子弟能夠參考頗為不易,他雖然不是貧民出身,卻也知道一些貧民子弟想要學(xué)習(xí)是多么困難。
能夠連過兩次初試,證明能夠坐在這里的人已經(jīng)是在同齡人中水平拔尖的那些了。
所以張同看到那個(gè)年輕人后,真的是心生憐惜。
想想自己,如果上來就看最后兩道題,必然是心煩意亂,忐忑不安。
到時(shí)候只怕前面的簡(jiǎn)單題目也難做好。
想到這,他暗暗搖頭,再度打量起這個(gè)年輕人。
和大部分貧民子弟一樣,這個(gè)年輕人也留著被貴族們戲稱為“髡賊”的短發(fā)。
這些年在稷下學(xué)宮的大部分場(chǎng)合,沒有貴族會(huì)明面這樣叫了。
兩年前出過一次惡性事件,被貴族戲稱為“髡賊”的一名貧民子弟,因?yàn)檫@個(gè)稱呼連殺六人。
除了頭發(fā),膚色也和大部分貧民子弟一樣,略微有些黑,不過模樣也算是俊俏。
讓張同意想不到,這個(gè)年輕人掃了一眼卷子后,片刻后就點(diǎn)了點(diǎn)頭,然后低頭拿起了筆。
“咦?”
張同有些驚奇,心說難道這個(gè)年輕人居然會(huì)?
帶著幾分好奇,他踱步到了這個(gè)年輕人的身后。
正忙著做題的陳旭并沒有注意到周圍的情況。
壓軸題他已經(jīng)想到了解答的方法。
而最后的壓臺(tái)題,陳旭暗暗腹誹過出題人會(huì)被人往窗戶上扔屎后,其實(shí)心情是愉快的。
把圓均分成十七份這個(gè)題的另一種說法,其實(shí)就是尺規(guī)做正十七邊形。
在前世,這是一個(gè)很出名的典故,這個(gè)典故的擁有者,從小就在各種故事中計(jì)算著1+2+……到100,從陳旭上學(xué)計(jì)算到他的侄子輩上學(xué),可能還要在各種孩童讀物中計(jì)算到太陽(yáng)毀滅前的那一天。
陳旭研究過這道題,所以他相信,應(yīng)該說,這一屆的考生絕大部分都不可能做出這道題。
而這,就讓他有更多的機(jī)會(huì),爬到別人的頭上,踩著他們的尸體,跨過這道獨(dú)木橋!
“美滋滋啊,這一次穩(wěn)了。”
壓抑著要笑出來的情緒,陳旭拿起墨水筆,沾了一點(diǎn)墨水,先開始解答倒數(shù)第二道壓軸題。
tan1是有理數(shù)還是無理數(shù)。
這道理看似很難,實(shí)際上在數(shù)學(xué)意義上并不難,而更多的是一種邏輯思維方式。
正常的推理是很難的,但如果用反證法,則其實(shí)也就是一道常規(guī)的三角函數(shù)題。
假設(shè),tan1是有理數(shù)。
那么,利用和角公式,可知tan2等于2tan1/1-tan1的平方。
任何有理數(shù)都可以寫成分?jǐn)?shù)的形式,也就是兩個(gè)正整數(shù)的比。
假使tan1為有理數(shù),那么根據(jù)和角公式,tan2也是有理數(shù)。
知道了tan1和tan2是有理數(shù),再度和角公式,可知tan3、4……乃至30,都是有理數(shù)。
然而眾所周知,tan30是根號(hào)三分之一。
根號(hào)3很顯然是無理數(shù),所以與之前的假設(shè)不符,由此反證,tan1不是有理數(shù),而是無理數(shù)。
如果這道題不是考慮邏輯方法,而只是簡(jiǎn)單的和角公式,其實(shí)這也就是一道初中難度的題。但若這樣一變形,便很難了,而難點(diǎn)卻是在思維方式上。
按說這道題寫到這里已經(jīng)算是解答完畢。
可是前世在可怕的怪題下養(yǎng)成習(xí)慣的陳旭,還是仔細(xì)地重看了一遍題目,確定題目上沒有(已知根號(hào)3是無理數(shù))的提示后,他懷疑出題的人又是在挖坑。
“還好我上輩子刷的題多。想坑我,下輩子吧?!?p> 這樣想著,陳旭又提起筆,在后面繼續(xù)寫下去。
假設(shè)根號(hào)3為有理數(shù),則根號(hào)3必然可以寫成a/b的形式,此ab互質(zhì),沒有公約數(shù)。
平方后,可知3b方=a方。
顯然,a是3的倍數(shù),可以被3整除。
則設(shè)a=3c,a方=9c方=3b方。
可知b也是3的倍數(shù)。
而根號(hào)3可以寫成a/b的形式,則a和b必然沒有公約數(shù)為互質(zhì)。
然而根號(hào)3為有理數(shù)的假設(shè)下,a與b卻有公約數(shù)3,與假設(shè)不符。
由此反證根號(hào)3為有理數(shù)的假設(shè)不正確,所以根號(hào)3為無理數(shù)。
綜上所述,可知,tan1為無理數(shù)。
確信這道題再也沒有其余的坑,陳旭這才長(zhǎng)松了一口氣,應(yīng)該說這道題自己已經(jīng)完全解答了出來。
這道題本質(zhì)上和前世兩千年前的《幾何原本》中證明根號(hào)2是無理數(shù)的思路一致,而且考量的重點(diǎn)應(yīng)該也是思路而非和角公式。
至于那個(gè)根號(hào)3的坑,陳旭以前世的刷題經(jīng)驗(yàn),以為這是一個(gè)故意的挖下的坑,慶幸于自己的小心。
他正沾沾自喜,扭動(dòng)了一下肩膀,伸出手將手指扣在一起,向前猛然一伸,咯咯作響。
站在他身后的張同已經(jīng)驚住了。
這道壓軸題在他發(fā)卷子的時(shí)候就已經(jīng)注意到,腦子里也在思索這道題。
可是全無思路,茫然如暗夜。
這道題的難點(diǎn),也就在于那一張窗戶紙。
當(dāng)陳旭寫出第一個(gè)和角公式的時(shí)候,張同就覺得自己腦海中的暗夜忽然劃過了一道閃電,這一道閃電如同故事中盤古開天時(shí)候的第一抹光,隨后旭日東升,一切明亮。
這道窗戶紙一破,張同就知道陳旭這道題已經(jīng)答出。
他暗暗驚奇,心想從拿到卷子到解出這道題才用了多久?
這道題不要說這些貧民出身的考生,就是那些可以無憂無慮學(xué)習(xí)的貴族子弟,只怕也是難以答出,更何況在這么短的時(shí)間。
想到這,張同暗暗看了一下陳旭卷子上的名字,暗道:“陳旭?嗯……應(yīng)該可以成為我的學(xué)弟。運(yùn)氣好的話,說不定也可以做先生的弟子。”
這樣想著的時(shí)候,陳旭已經(jīng)開始證明根號(hào)3是無理數(shù)了,張同更是暗暗點(diǎn)頭。
他已經(jīng)脫離考試太久,以至于沉醉于數(shù)字之中,卻忘了考試和研究的目的根本不同。
這么快的答出題目,又心細(xì)無比地找到了題目的漏洞,若無意外,這個(gè)年輕人當(dāng)為這個(gè)考場(chǎng)的魁首!
心中生出了一股愛才之心,心滿意足,正要離開,卻看到陳旭再度提筆,似乎要去解答最后一題。
張同心中一動(dòng),暗道:“這孩子,你瘋了?”