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坑内村往事 #5~#9

2022-10-05 10:52 作者:湮灭的末影狐  | 我要投稿

#5 微积分首秀

#5

没记错的话,这是我第一次完整地运用定积分的知识解决实际的物理问题。

现在看来,不过是最简单的操作。题目无非就是

已知质点速度和位置满足 vx%20%3D%200.02,求质点从 x%3D1 到 x%3D2 耗时。

x%20%5Cmathrm%20d%20x%20%3D%200.02%20~%5Cmathrm%20d%20t%20%5CRightarrow%20t%20%3D%2025x%5E2%2BC,平平无奇。

对当时的我来说,却是一次飞跃。

学会那一瞬间的感觉是非常奇妙的,一个物理人一生中,体验到这种感觉的机会可以说屈指可数。

你将感到自己的思想站上一个前所未有的高度,许多过去不解之事一念之间已是平平无奇。

#6 极限凹六边形

#6

(我说过,这个系列都是一堆碎片。我可能想到什么就写什么。)

这是我高三某次质检成绩的雷达图。读者可以从这里最直观地感受到我的偏科程度。

最生草的莫过于软件自动生成的评价 “你虽然不偏科,但总分排名比较靠后”

偏科不偏科,大家都看到了。

至于总分排名...那次我考了年段第六,全市前十。

#7 狂妄之师の错误

#7

年代久远,只找到了这么一张不甚清晰的图片。

介绍一下背景,我高二到高三的数学老师,是坑内中学一位很受人尊敬的老前辈。

必须承认,他教学上很有水平。

他的教学理念,极其注重数学规范,尤其是格式规范。他花大量时间不厌其烦地和我们强调做题的规范,强调如何消灭任何一个可能的扣分点。

哪怕你不小心在作业里用了个 arctan,都会被他指着鼻子骂,说你狂妄。毕竟按他的理念,课本上没有明确写的东西,你碰都不该碰。

他也是为了我们的得分,我理解。狂妄其实接近于他的一个口头禅,所以我在这里称他为狂妄之师

其实,不客气地说,大家尊敬他,我却有些看不起他。或者说,我也尊重作为教师的他,但看不起作为数学人的他。

两年来,他并没教我多少真本事,而浪费了太多时间在格式规范上。

他尤其反感我们的“狂妄”,但他本人言行间,却是真正的“狂妄”。仿佛那些真功夫我们不配去学。

这不是一个数学人应有的气质。

(也许他真的是为了照顾大部分人的水平吧。对于中等水平的学生,的确更应该注重基础。但我就不可能喜欢他。请原谅我在这里的不谦虚,当时我的水平真的可以不谦虚的。)

然后来说说这张照片,上面是这位狂妄之师写的某次质检数学压轴题的 “高级解法” 。按他老人家的意思,这种高级操作我们一般人是学不来的,就是放上来让我们开开眼界。

很遗憾的是,他的这个炫技式解法并不正确

我看到这个解法的瞬间就意识到他错了,因为,当时在考场上,我本人就是按这个思路写的。

到最后一步时,我意识到放缩并不成立。但考试时间紧迫,我也没有更多余地发挥,只得在最后一步含糊其辞,最终本题被扣3分。

我们不妨回顾一下那道题的具体内容:

f(x)%20%3D%20e%5Ex(%5Cln%20x%20-%20x%20)%2B%20mx%5E2%2Bx%2Bm%5Cquad%20(m%3E0),若 %5Cforall%20x%3E0%2C%20f(x)%5Cleq0,求 m 的取值范围。

我们的狂妄之师的思路,是利用 x>0 而将 f(x)%5Cleq%200 等价于:

-m%5Cgeq%20%5Cfrac%7B%5Cfrac%7Be%5Ex%7Dx%20(%5Cln%20x%20-%20x)%2B1%7D%7Bx%2B%5Cfrac1x%7D%20%3D%20%5Cfrac%7Bg(x)%7D%7Bh(x)%7D

这样一来,我们实际上是要求上式右边的最大值。

接下来,将 g(x) 变形

g(x)%20%3D%20e%5E%7Bx-%5Cln%20x%7D(%5Cln%20x%20-%20x)%2B1%20%3D%20te%5E%7B-t%7D%2B1

不难证明,x%20%3D%201 时 t%20%3D%20%5Cln%20x%20-%20x 取得最大值 -1,此时 g(x) 也取得最大值 1-e.

恰好,h(x) 根据均值不等式也在这一点取得最小值1.

为了求一个分式的最大值,自然是希望分子最大,分母最小对吧?然后刚好分子分母最值都在 x=1 这一点,所以问题就解决了,m%20%5Cin%20%5Cleft(0%2C(e-1)%2F2%5Cright%5D,整个过程天衣无缝不是吗?

可惜虽然答案对了,但他错了,且没有意识到。

g(x) 的最大值一直是个负数,也就是说,整个分式是负的。这时候,还是分母越小分式越大吗?反了。别忘了二、四象限内的反比例函数是增函数。

所以说,g 最大、h 最小根本不是 g/h 最大的充要条件。

考场上,我也是写到这里发现问题,已经没有再改的机会了。

这样看,我在考场上有限的时间里还能发现这个问题,我已经赢他太多了。

(你问正确的解法?我也有点忘了,好像还是该老老实实求导。再说了,都什么年代了,还在用传统方法解导数题?(掏出Geogebra))

反正最后,我也懒得去纠正他,只在QQ空间发了个动态和大家说了一声。

毕竟我虽然不曾得罪过他,也从未和他打过交道,作业都经常不交。

#8 环食 - 坑内村后山

#8

6月21日,中国南方地区出现日环食现象。当时距离我的高考只有不足20天。

但幸运的是,环食中心线非常精确地穿过了厦门岛南部,最佳观测区域完全覆盖了坑内村周边区域,出门看一眼并不怎么耗时间。

更幸运的是,环食当天是周日,不用上学。

于是就有了这张照片,2020年6月21日16时10分摄于坑内科学院万石山天文台,为食甚时分拍摄的天文台远景。

TIPS: “坑内科学院万石山天文台” 也是我给当时的观测地点起的名字,这个地方实际上是厦门园林植物园新碑林顶的观景台。

这个观测地点选择真的非常完美:视野开阔,人又不多,最妙的是,当天虽是多云天气,环食时分在那个观景台却正好能看到太阳。

与此同时,绝大多数人选择在演武大桥观景平台观看。可以想象,以厦门的人口密度,那里已经是人山人海了。

我和父亲先后来到山顶,架个相机,吹吹山风,等着阳光暗下来。周围没有太多嘈杂的人群,只有一些平时也常来山上锻炼的本地人会来到这里,一起等待着这个只属于蓝星的奇观。

对于一个马上高考的学生来说,这是难得的体验。

#9 自制的日食眼镜

#9

我其实极少将本人脖子以上部位出镜的照片发到网上,这张算是个例外。

其实照片的重点是我戴的夹片眼镜,那是我父亲自制的日食眼镜。

我们一家人都近视,所以其实一般的日食眼镜套着普通眼镜看并不舒服。

不过正好父亲为了拍摄买了几片巴德膜,我们又正好有看电影用的夹片3d眼镜。

父亲就用巴德膜的边角料自制了这个夹片日食镜。

(我那位最后去了北大的物竞同学的操作倒是更简单,直接拿纸剪了一个光阑遮在长焦镜头前面,也能拍摄。)


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