學神的文娛開花 第0083章 史上最賤的數學題
更新:09-22 10:09 作者:阿依土鱉公主 分類:女生小說
田立心沒有像其他科幻名家那樣,對指出自己小說bug的人辯解,而是很痛快地承認了這些bug的存在,此外還坦誠地指出了書中的其他bug。筆硯閣 biyange.com 更多好看小說
這讓一些看熱鬧的觀眾,紛紛表示要路轉粉,還有幾個是帶著《萌芽》來的,他們甚至試圖在現場找出更多的bug。
這其實也沒什麼好辯解的,任何一篇科幻小說都不可能做到盡善盡美。
寫小說的,又不都是科學家出身。
在有心人的精心準備之下,哪怕是科學家也難免有啞口無言之時。
更何況,這篇小說還是命題作文,還是在短短几個小時內於考場中創作出來的。
存在bug才是必然的,要是寫得太完美了,才反而更易引起他人的懷疑呢。
田立心又回答了兩個小說的問題,心中卻想著,「川大的學生也就這水平啊,怎麼盡問些中學生的問題啊?」
很快,他就發現自己想多了。
最後一道就是數學題了,而且提問的人特意說明,這是自己的初中表弟的寒假作業。
但田立心昨晚在五道口的水木論壇是見過這道題的,更早見到這道題則是在他重生前。
這道題,可以說是史上最賤的數學題了!
田立心一開始也沒能解出來了,但他是有過研究,並最終知了答案的。
他原本昨晚就想參與水木論壇上的討論了,想不到,這題竟在此時此地出現了,還被說成是初中的寒假作業。
簡直欺人太甚!
田立心拿著寫題的稿紙,眼神在教室中逡巡了一圈,笑道,「提問的同學是不是剛逛完水木論壇?這道題要是初中的寒假作業,出題老師怕是要下崗啊。」
他的話頓時就引起觀眾的興趣,都紛紛猜測到底是什麼問題。
田立心不再廢話,直接就將題目抄到了黑板上,——「求解此方程的正整數解a/(b+c)+b/(a+c)+c/(a+b)=4。」
題目雖短,要是只求這個方程的整數解,的確是可以當成初中寒假作業題的。
請注意,這個方程求的是正整數解。
田立心最早接觸這道題時,第一個思路就是用心算破解,但發現求的是正整數解時,就只能寫成程序交給電腦來算了。
然後,他的電腦就死機了!
這道題哪怕是交給超級計算機來運算,也不是一時半會能得到答案的。
在這世上,能親手得出這道題的答案的人,絕不會超過十個!
田立心沒有急於求解,而是對台下的觀眾道,「面對一個方程,我們首先要讀懂題目要求,然後就是嘗試並確定問題的背景,這到底屬於哪一類問題?我們看這道題,要求的是找正整數解,所以,這是一個數論問題。這個方程涉及到有理函數,我們就可以用通分移項的方法將其化成一個多項式函數,所以,這實際是一個丟番圖方程。」
丟番圖是古希臘的大數學家,是第一位用符號代表數字做研究的人,他也被稱為代數之父。
丟番圖方程,又名不定方程或整係數多項式方程,是變量僅容許是整數的多項式等式。
在求解丟番圖方程時,不同次數的難度是不一樣的。
簡單而言,一次方程非常簡單,二次方程用初等數學就能解決,三次方程則需要用到深奧的理論了,而四次或四次以上的方程,就只有數學大師才能研究了。
這個方程是幾次呢?
田立心將方程的分母去掉,並將方程變成了如下形式
「a3+b3+c3-3(a2b+ab2+ac2+b2c+b2c+bc2)-5abc=0」
這顯然是一個三次方程,或者說是一個立體方程,其數學模型正是橢圓曲線。
接下來,就是將這個方程變換成魏爾斯特拉斯形式了。
什麼是魏爾斯特拉斯形式呢?
也就是,諸如y2=x3+ax2+x+c的形式。
經過一番推導,田立心將假設出來的x和y計算了出來。
x=-28(a+b+2c)/(6a+6b-c),y=364(a-b)/(6a+6b-c)
又從而推導出,這個橢圓曲線的方程為y2=x3+109x2+224x。
將橢圓曲線的方程寫出之後,便可以建立起數學模型了。
這個方程的模型像一條被分成兩部分的金魚,左邊是一個封閉的橢圓曲線,右邊的魚尾部分則是橢圓曲線的投影,魚尾可以延伸至正負無窮遠。
橢圓曲線和投影的交界點坐標,無限趨近於(0,0)。
再通過一番操作,終於找到了這個橢圓曲線上的一個有理數點(-100,260)。
將a、b、c還原為x和y的表達式,由此也得到了a、b、c的第一個整數解,其分別為4,-1,11。
將這個答案帶入原方程驗算,發現等式的確是成立的。
這意味著,田立心的求解方法沒毛病。
可惜,這三個數有一個負的,這並不是要找的答案。
接下來就簡單多了,將上述的有理數點設為p,在原橢圓曲線上用弦切技巧,找到其他的有理數點,定理也是現成的p=p+p、3p=2p+p……
規律簡單,但哪怕只是在2p點找答案的運算也是無比繁複的,a、b、c的值已經是四位數了,其分別為9499,-8784和5156。
得出了這個結果,田立心就沒有繼續算下去了,「算到這裡,大家應該理解基本思路了吧?只要算下去,答案肯定能找到,但我們沒有太多時間在這兒演算了。我可以告訴大家,算到4p、5p的時候,這個數字就已經很大了,我們或許可以寫一個程序將計算的工作交給計算機來完成。但是,如果算到8p、9p還找不到答案的話,哪怕是現在的超級計算機,也不一定能在短時間內完成計算,因為你要找的答案已經是幾十位或