孫毅堅(jiān)

時(shí)間可以磨滅棱角，可以滴穿磐石，可以讓當(dāng)年執(zhí)筆冥思的少年成為一位父親，但智慧的光芒凝匯在歲月中，卻能一代代留存下來，直至今日依舊讓我們領(lǐng)略到數(shù)學(xué)所綻放之美.

這個(gè)暑假我遇見了不少有趣的經(jīng)典老題，在這里分享兩道，首先，來看這道1975年南斯拉夫的數(shù)學(xué)競(jìng)賽題.

例1 在圓周上按任意順序?qū)懮?個(gè)1與5個(gè)0，然后進(jìn)行下面的運(yùn)算：在相鄰的相同數(shù)字之間寫上O，而在不同的相鄰數(shù)字之間寫上1，并擦掉原來的數(shù)字，接著進(jìn)行同樣的運(yùn)算，如此繼續(xù).證明：不管這種運(yùn)算進(jìn)行多少次，都不可能得到9個(gè)0.

思路分析根據(jù)題目“任意”的條件，無法確定起始排列，所以很明顯，本題應(yīng)從反面人手，通過反證解答，同時(shí)也敏銳地捕捉到“4+5 =9”提供的一個(gè)奇數(shù)應(yīng)也有相應(yīng)的作用，假設(shè)經(jīng)過若干次運(yùn)算最終得到9個(gè)0，那么上一步應(yīng)是什么數(shù)字？再上一步呢？以此類推會(huì)不會(huì)產(chǎn)生不符合題干的局面？至此，本題已有眉目.

解答過程 假設(shè)進(jìn)行了數(shù)次運(yùn)算，第一次得到9個(gè)O，由條件知在相鄰的相同數(shù)字之間寫上0及第一次可推出上一步應(yīng)為9個(gè)1，那么更上一步應(yīng)為環(huán)狀排列的O，1相間，但9為奇數(shù)，不可能使O與1數(shù)量相等，矛盾產(chǎn)生，可知假設(shè)不成立，則結(jié)論得證.

反思感悟其實(shí)就難度而言本題并不大，但它富有靈性的思路讓人會(huì)心一笑；除了計(jì)算，數(shù)學(xué)更多的是強(qiáng)大的理解和輕盈的思維.靈活與嚴(yán)謹(jǐn)，是數(shù)學(xué)的戟與盾，踏上戰(zhàn)場(chǎng)哪一邊都不能少.

那么，接下來加大難度，來看這道1 986年中國數(shù)學(xué)奧林匹競(jìng)賽題.

例2 能否把1，1，2，2，3，3，…，1 986，1986這些數(shù)排成一行，使得兩個(gè)1之間夾著一個(gè)數(shù)，兩個(gè)2之間夾著2個(gè)數(shù)，…，兩個(gè)1986之間夾著1986個(gè)數(shù)？請(qǐng)證明你的結(jié)論.

思路分析一眼看去，本題仿佛是道非常龐大的題目，稍微將前幾個(gè)列舉一下，并不能得到什么規(guī)律，因此思路義回到了結(jié)論上.同樣，本題的答案應(yīng)為否，通過反證得出結(jié)果，大量的數(shù)必然需要排序?qū)ふ乙?guī)律，分兩頭運(yùn)用結(jié)果的矛盾性進(jìn)行否定，整理運(yùn)算找出潛在性質(zhì)，本題可以開始解答.

解答過程 假設(shè)能排列成，將各數(shù)分別編號(hào)，由1至3972.

所以原命題為否.

反思感悟這道題十分地經(jīng)典，引申出后來許多競(jìng)賽題，更是有一套自己的一般性結(jié)論，回顧解題過程，本題主要在于如何下手，正所謂“這條數(shù)學(xué)題已經(jīng)超出了我的語文理解水平”，一旦確定后續(xù)問題便勢(shì)若破竹迎刃而解了.再看思路，可以發(fā)現(xiàn)在假設(shè)反證、奇偶性分析等方面，本題與例1都有許多異曲同工之處.反證法在數(shù)學(xué)中經(jīng)常運(yùn)用.一般來講，反證法常用來證明正面證明有困難，情況多或復(fù)雜，而逆否命題則比較淺顯的題目，問題可能解決得十分干脆.反證法的證題可以簡(jiǎn)要地概括為“否定一得出矛盾一否定”.即從否定結(jié)論開始，得出矛盾，達(dá)到新的否定.

1986年，這是個(gè)遠(yuǎn)義不遠(yuǎn)的年份，巧合的是，當(dāng)年的父親正和如今的我是同樣年紀(jì).三十多年流去，教材更新，許多瑣碎的紙頁章節(jié)泛了黃、卷起角，可這短短幾行的數(shù)學(xué)題，卻越過時(shí)光的溪川，一路捧到我的面前，依舊閃爍著它亙古不變的靈性之美，宛若驚鴻一瞥.