静——
整个教室里一片安静!
随即,无数道目光齐刷刷地投向后排。
“林枫?卧槽!这不是被罚写论文的林枫吗?”
“他刚刚说什么?他想试试这道题?”
“不是吧,宋清歌都没答出来,他还想试试?”
“疯了吧?搞笑呢?”
……
震惊!
疑惑!
讥讽!
议论声此起彼伏。
原因无他,林枫这个名字平常在数应班里实在是和学习连不到一块去,就没听说过在学习方面有什么能力。
更别提,昨天逃课还被抓了!
就这种,能答出来这道连学霸宋清歌都不会的高数题?
不可能的!
开什么玩笑!
旁边的陈坤直接石化,翻课本的姿势保持的一动不动,“枫……枫哥……你干嘛呢……”
林枫又没搭理他。
台上的张洪涛也有些愣住了。
学生们的讨论他听得很清楚,这个举手的男生叫林枫。
正是他昨天窥群看到“数应一班”班群里被老王抓住逃课罚写论文的两个学生其中之一。
当时他还在想,将来自己抓住逃课了的,要不要也来上这一波,没想到,今天就见到了当事人,并且还要回答自己出的这道难题?
这……
可能吗?
还是那句话,平常逃课的学生真是因为知识点都会了才逃课?
那都是不想上课才逃课的!
哪有什么知识点都会的“天才”?
不过,这也不是绝对的,985、211的学生或许可以做到,但在江阳师范……
那绝对不可能的!
所以,对于林枫想试试这道题这件事,张洪涛并不看好。
但他还是把林枫请了上来:“林枫同学是吧?既然你想试试,那就上来吧。”
说着,往旁边让了让,把讲台和黑板的位置腾了出来。
林枫站了起来,正要往外走,陈坤却一把拽住了他的衣角,声音颤抖地说道:“枫哥!我不知道你被什么玩意附身了!但你要想清楚,你要是上去答不出来,那可真的是要更丢人了!”
“没事,放心吧。”
林枫摇摇头,把衣角从陈坤手里抽了出来,大步走上讲台。
很快,便站在了黑板前,但他并没有立马开始解题,反而转头认真确认道:
“老师,你前面说的是真的?只要写出来这道题平时分就可以得满分?”
“当然!我说话算数!”
张洪涛很是肯定地说道。
“嗯!那就好!”
林枫重重点了点头。
还是那句话,只要平时分满分,期末高数这门课随便考都能过,都不会挂科的。
高数这门课一过关,期末其他科目的压力也会小很多,挂科的概率也会随之减少。
只要不挂科,就不会堵死考选调生的这条路。
而这,也正是他上台的原因。
说罢,他不再犹豫,拿起粉笔直接开写,抬手便写下了第一行式子:
y₁=0
边写边讲道:
“首先,y恒等于0,是这个方程的一个解,满足初始条件y(0)=0,这个很显然。”
“然后,用分离变量法。”
粉笔在黑板上快速移动,发出咔咔的响声。
dy/y^(2/3)=dx
两边积分。
3y^(1/3)=x+C
代入初始条件y(0)=0,得C=0。
所以y=(x/3)³。
即:
y₂=(x/3)³
“这是第二个解,同样满足初始条件y(0)=0。”
写到这里,台下众人还没太大反应,议论声依旧。
毕竟这两步,刚才宋清歌已经说过了,不算稀奇。
真正难的还在后面!
“所以,现在问题来了,为什么这个方程会有两个解?”
“根据常微分方程的唯一性定理——皮卡-林德洛夫定理,如果函数f(x,y)在某个区域内关于y满足利普希茨条件,那么初值问题的解是唯一的。”
他说着,在在黑板上写下了利普希茨条件的表达式:
|f(x,y₁)-f(x,y₂)|≤L|y₁-y₂|
“在这道题里,f(x,y)=y^(2/3)。”
“我们来检验它是否满足利普希茨条件。”
粉笔继续移动。
“对f关于y求偏导:∂f/∂y=(2/3)·y^(-1/3)”
他在这个式子下面重重地画了一道横线。
“当y趋近于0的时候,这个偏导数趋近于无穷大。”
“也就是说,在y=0这个点的邻域内,f(x,y)关于y的利普希茨条件不成立。”
“唯一性定理的前提条件不满足,所以唯一性无法保证。”
“这就是为什么这个方程在初始条件y(0)=0处,可以同时存在y₁=0和y₂=(x/3)³两个解。”
说完,他转过身,放下粉笔,拍了拍手上的粉笔灰。
整个过程很快,短短几分钟,一个完整又严密的推导过程便铺满整个黑板。
教室里再也没有议论声了。
极其安静!
一片死寂!
几乎所有学生都瞪大了眼睛,死死盯着讲台上林枫的身影。
前排的宋清歌,手中的笔也悬在了半空中,半天没有落下。
陈坤更是来了一句国粹:“卧槽!枫哥真的会?”
难以置信!
难以置信!
这道连高考数学138分学霸都不会的高数题,竟然被一个逃课的林枫如此轻松地解决了?
就像做小学数学题一般?
这简直是太不可思议了!
而且——
这用的是什么?
利普希茨条件?
这是什么东西?
怎么没有听过?
讲台上,张洪涛看了一遍又一遍黑板上的推导过程,久久不语。
从分离变量法到皮卡定理,再到利普希茨条件的验证,整个推导逻辑很是严密,步骤也非常完整,找不出一丝毛病。
但关键问题是,利普希茨条件是个超纲的知识点,大一上根本不会学的,这个定理到大一下常微分方程里面才会讲到。
包括皮卡存在唯一性定理,也是那时候才会有的。
“林枫?”
“嗯?”
“利普希茨条件和皮卡存在唯一性定理,这些内容我在课上从来没有讲过,属于超纲知识点。”
张洪涛语速很慢,像是在确认什么。
“你是怎么知道的?”
此话一出,全场瞬间屏住呼吸。
是啊,既然这些都是超纲知识点,这个林枫是怎么知道的?又是怎么写出来的?
“自学的。”
林枫神色平静。
其实,之所以他知道这些,还是因为昨晚上研究数分课后题查资料的时候看到的,并且还用了半个小时的时间给吃透了。
“自学的?”
张洪涛眉头微微皱了一下。
“嗯,昨晚看书的时候翻到的,觉得挺有意思,就多看了一些。”
他的声音很淡,却在教室里掀起了惊涛骇浪。
自学的?
觉得有意思多看了一些?
没听错吧?
没搞错吧?
一个逃课被抓的学生,竟然因为觉得有意思,所以熬夜自学超纲高数知识?
不是……
这说出去谁信啊!
他们只觉自己在听天方夜谭。
包括讲台上的张洪涛。
说实话,他也不相信。
当然,自学这种事,在好一点的大学里不算稀奇。
他当年读书的时候,同届就有人在大一把大学四年课程都给自学完的。
但那是985,这里是江阳师范!
“你真觉得这些有意思?”
他忽然问了一句。
“嗯,真有意思。”
林枫淡淡答道。
对于昨天夜里到今天早上都在疯狂学习这件事,他认为没有说的必要,还不如直接说是因为感兴趣,这样还会减少很多不必要的麻烦。
听到这个回答,张洪涛沉默了几秒,紧接着再次看向黑板,把林枫写的那些推导过程仔仔细细又看了一遍。
逐行逐字检查。
教室里更安静了,所有人都在等着,等着张洪涛下定义。
大概过了一分多钟,张洪涛从黑板前退了一步。
“没问题,利普希茨条件用的很好,推导是正确的。”
“能看得出来,你对利普希茨条件掌握的很熟练了。”
嘶——
话音一落,教室里顿时响起一片倒吸凉气的声音。
没问题?
正确的?
掌握很熟练?
连张洪涛都确认了?
这还是那个逃课被抓的林枫吗?
就连台下的宋清歌,看着林枫眼神也变了。
这和之前抄她作业的林枫,简直判若两人!
“不过——”
就在这时,张洪涛突然话锋一转。
“林枫,你用的这些东西,皮卡定理也好,利普希茨条件也好,确实是正确的解法。”
“但这些内容对于在座的同学们来说太超前了,他们现在根本没学过。”
林枫点了点头,没说话,等着张洪涛的下文。
“所以我想问你一个问题。”
张洪涛转过身,面对林枫。
“你能不能不用这些超纲的知识,只用你们目前学过的知识,把这道题‘为什么解不唯一’这件事,给在座的同学讲明白?”
不用超纲定理把这道题讲明白?
这个要求一出来,全场都懵了。
刚刚林枫的推导过程也变相证明了这道题就是利用“利普希茨条件”这个超纲知识点的一道练习题。
如果不用这个,那还能怎么用?
这不好比原本1+2=3,变成了先算1+1=2,再算1+1+1=3吗?
这个要求,确实有点太难了。
就连宋清歌,也是半天没反应过来。
这还能讲?
“不是,我怎么感觉老张不对劲呢?他为什么要故意刁难啊?你们说,他是不是在怀疑什么?”
“嘶!你这一说还真有可能,是不是老张认为这道题不是林枫自己写的,是以前在哪看到过这道原题,背了个答案上来抄的?”
“卧槽!有没有可能是刚刚用手机搜的?为了拿平时分所以上去装逼的?”
“有可能,真有可能!”
……
慢慢的,这些质疑声越来越大。
因为人的第一反应永远是:凭什么?
凭什么一个逃课的人能做出宋清歌都不会的题?
最合理的解释就是:他提前看过这道题的答案。
陈坤在底下听到这些话,攥紧了拳头,嘴唇动了动,想替林枫说两句。
但他张了半天嘴,又闭上了。
因为说实话,连他自己都有点怀疑了。
而林枫也听到了这些质疑声,但依旧没有放在心上,反而再次开口问道:
“张老师,是不是如果我讲不出来,那么我的平时分还是没有办法满分?”
“没错。”
张洪涛点了点头,目光紧盯着林枫。
写题之前问这个问题就算了,怎么现在又问一遍这个问题?
好像……
这个学生很在乎平时分?
按理说,能学到利普希茨条件的学生,不应该担心挂科吧?
难道真是提前看过答案了?
而听到他的回答,林枫再次思考了起来。
不用超纲定理,只用现有知识去解释解的非唯一性,这样才能拿到平时分满分?
他在脑子里快速过了一遍。
利普希茨条件不让用,皮卡定理不让用,那能用什么?
他低头看了一眼黑板上自己写的那些东西,突然,脑海里像是有一道灵光闪过,紧接着,视线便停在了一个地方。
∂f/∂y=(2/3)·y^(-1/3)
当y趋近于0时,偏导趋于无穷。
这个偏导趋于无穷意味着什么?
意味着函数f(x,y)=y^(2/3)在y=0附近变化得“太剧烈”了。
而变化太剧烈……
他的脑海里立马蹦出来两个字——斜率。
对!
斜率!
这是张洪涛前两节课刚讲过的内容。
微分方程y'=f(x,y)的几何意义:在每个点(x,y)处,f(x,y)给出了解曲线在该点的斜率,把所有这些斜率画出来,就可以直观地看出解曲线的走向。
并且,这也没有超纲,就是课堂上讲过的东西。
怪不得张洪涛会出这道题,怪不得他说这道题用现有的知识也能解决,原来问题在这儿。
不过,这也多亏了“数学思维强化”的能力。
想到这,他没有任何犹豫,拿起一根新的粉笔,直接就要开写。
并且,边写边说道:
“可以的,张老师,我想……”
“或许可以用斜率来证明这道题。”
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