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很快的,邵天天写完了他的算法,并计算出答案是…8π,和沈奇的答案一样。
沈奇用几乎一整块黑板求解出…8π这个答案,邵天天只用半块黑板完成了相同的工作。
黑板上留下了两种字迹,陈列出两种差异较大的算法,殊途同归,不管是复杂的算法还是简洁的算法,沈奇、邵天天的计算结果皆正确。
邵天天解释了一下他的算法基于什么原理、何种路径,然后看了沈奇一眼,下台。
啪啪。
鲁教授鼓了两掌:“邵天天同学的思路较为巧妙,四两拨千斤,绕开了大量的计算,直接得出结果。我非常提倡同学们在课堂上互相切磋,思想的碰撞必然产生伟大的奇迹。”
“可以啊邵班长,居然还有这种操作?”科学与工程计算系的学生无不佩服邵天天,并真心赞美:“老邵,简直就是天秀!”
邵天天微微一笑不说话,眼睛笑成了黎曼—达布意义下的二重积分。
见此情景,沈奇摇头叹气,这也能叫天秀?你们到底见没见过真正的天秀?你们班上的学习风气需要整顿啊,老邵,你的责任很大。
第118章 周大嘴的功力
按照《数学分析》的教学大纲编排,应该是先讲数列极限、函数极限,然后进入莱布尼茨和洛必达的领域,也就是导数和微分。
之后泰勒和黎曼登场,泰勒公式、黎曼积分将贯穿整个数分,乃至数学工作者的整个职业生涯。
以上是数分I的教学内容。
正常情况下,是这样的。
很明显,鲁教授并未按正常套路走。
二重积分、三重积分、n重积分的计算,以及第二类曲面积分、定向流形上外微分形式的积分等概念,是数分II的教学内容。
总而言之鲁教授没有照搬教育部的教学大纲,他有自己的一套教学方案,燕大又不归教育部管,这所大学直接归中央管。
在三十年的课题研究及教学中,鲁教授摸索出了一套行之有效的教学体系,他不会乱来,他是燕大的正教授,拿过奖。
在沈奇看来,鲁教授至少是数学8级以上的水平,这种数学精英怎么可能乱来呢?
沈奇喜欢鲁教授的教学风格,对啊没错,师生之间,同窗之间,就该深入互动,剧烈的碰撞必将产生非一般的反应,直达灵魂的交流酝酿学术成果的爆发。
鲁教授以题为引,通过题目让学生更好地理解数分的计算方法、理论概念、相关技巧。
第一题计算重积分,数学系、科学与工程计算系的两位班长展现了各自实力,鲁教授表示认可。
鲁教授继续自己的教学风格,他又出了道题,计算极限:
lim'x→0'(e^x+e^2x+……e^nx)1/x/n
“第一题是数学系完成了解答,科学与工程计算系进行了补充,提供了新的算法和思路。那么第二题,请科学与工程计算系派员上台求极限。”鲁教授说到。
“我来。”邵天天举手。
“又是你邵天天?科学与工程计算系的其他同学,就没有想法?”鲁教授问到。
“没想法没想法,他来他来。”其他同学推荐邵天天班长上台为班争光,为系添彩。
“行吧,邵天天就邵天天,你来。”鲁教授没的选。
邵天天上台,刷刷刷三下五除二完成了计算,他笑眯眯望向台下,成竹在胸。
“对于邵天天的极限计算,请数学系的同学点评。”鲁教授看着沈奇的方位。
数学系紧密团结在以沈奇同志为核心的中央周围,他们班的人都坐在一堆,除了后排的欧叶和周雨安。
“我先说吧。”沈奇起了个头,“邵天天的计算完全正确,我的答案和他一样。”
“哦。”鲁教授点点头,期待沈奇继续分析评论。
沈奇:“我说完了。”
鲁教授:“没了?”
沈奇解释到:“极限这种事情,把答案计算出来就行了,过程都是常规化的,我相信各位同学看看就能明白,我就不啰嗦了。”
“连点评都懒得给,瞧不起我们天天班长啊?”科学与工程计算系的学生对沈奇颇有微词。
“这样啊,那邵天天你下去吧,你的计算正确。”鲁教授尊重沈奇的回答。
邵天天下台,路过沈奇的座位时发出笑声:“呵呵。”
沈奇还之一笑:“呵呵呵。”比你多一个呵,气势上压制你。
第三题,又是计算极限,二重极限。
这次轮到数学系派员,沈奇回头找周雨安,他用眼神向周雨安传达一个意思:周雨安,这题你上,极限这么简单的东东,由我出面解决不太合适。
周雨安心领神会,他上台解决了这道二重极限问题。
根据惯例,周雨安下去之前要解析一下自己的思路,将自己的成功经验充分共享给数院的广大同学,大家一起交流探讨,有则改之无则加勉,共同进步集体升华。
周雨安跟沈奇一个寝室,在日常的学习生活中,周雨安也留了心,他从沈奇身上偷学到一些数学技巧,口若悬河的解析到:“亲爱的同学们,你们知道吗,求二重极限比求一元函数的极限要困难很多,二者简直就是云泥之别。”
“为什么涅?因为一元函数的定义域是实轴上的点集,求极限只需考虑从左右两个方向趋近的情况。”
“而二元函数的定义域是坐标平面上的点集,换言之,求二重极限必须考虑从任意方向的趋近路线……”
鲁教授怒了:“周雨安,说重点!大家的时间很宝贵,别在这里给我背教科书!”
“好好好,别着急鲁教授,马上到重点部位了。”周雨安不慌也不躁,他不疾不徐的继续说:“同学们,你们知道吗,计算二重极限一共有几种途径?我学艺不精,目前只掌握了五种计算途径,第一种,利用定义计算二重极限,最简单也最容易出错。”
“第二种,利用三角换元法计算二重极限……”
“第三种,利用函数的连续性计算二重极限……”
“第四种,利用一元函数重要极限的思想求二重极限,此处我要重点解释下这第四种算法,这也是我的核心算法,运用到了黑板这道二重极限题的求解中。”
“首先,我要阐述的是,利用一元函数重要极限的思想求二重极限,它的核心要领是……”
Biu!
鲁教授一掌拍在墙上,震的黑板抖动:“周雨安,我再给你20秒钟的时间!明明三句话就能诠释清楚的二重极限算法,你小子给我啰里吧嗦了整整五分钟!周雨安你属什么的?”
哎,沈奇无语的望向窗外,叹了口气。周雨安太踏马磨叽了,本来他算这个二重极限算的挺6,这个方法是我教他的,他秀的不错,已得我七八分真传,这个时候最洒脱的做法是用一句话阐述核心思路,然后牛逼哄哄的下台,也算能攒点逼格。
可周雨安倒好,磨磨唧唧跟个娘们似的,前功尽弃啊兄弟,搞的一点逼格都没有了,甚至还有点LOW,这世界上大多数女人都没你周大嘴的废话多……沈奇握拳托腮,无可奈何远眺窗外的空气。
与此同时,后排的欧叶做出跟沈奇类似的托腮动作,哎,她也叹了口气,不清楚她的内心活动是什么。
第119章 没地儿了
“简单点,周雨安。”
鲁教授的耐性快要用完了:“说话的方式简单点。”
“好好好,三句话,最后三句话!”周雨安被鲁教授痛骂一顿,终于说重点了:“利用重要极限思想,以及有界变量乘无穷小量的性质,结合两边夹定理,求得这个二重极限为0。这就是我的核心思路,说完了。”
“行了,周雨安你可以下去了。”鲁教授板着脸说到,然后补充一句:“你的算法和结果都正确,但我只能给你60分,扣你40分是因为你废话连篇。”
周雨安悻悻的下台回到座位上,不开心。
鲁教授的教学继续进行中,下一题是道证明题,给了一些简单条件,要求证明存在ζ,η∈(a,b),使f'(ζ)=a+b/2ηf'(η)
邵天天上台完成证明,他们系就靠他一人独撑大局。
“……所以我用了两个中值定理,拉格朗日中值定理和柯西中值定理,证得。”邵天天用半分钟阐述了自己的证明思路。
“很好,言简意赅。”鲁教授非常满意,邵天天在他心目中的地位继续提升。
“我出了几道题,沈奇、邵天天、周雨安等同学均发表了自己的看法,提供了一些思路。在这里我做个小结,同学们可以记一下。”鲁教授的教学步骤是,先让学生做题、互评,然后他画重点、做小结。
鲁教授说到:“和其他数学分支相比,数分很年轻,19世纪之前,它甚至不能算是一个分支。最早意识到要在分析中注入严密性的数学家是高斯和阿贝尔,他俩为此还吵过架。在一场激烈的辩论之后,阿贝尔大病一场,抑郁而终,年仅27岁。”
“年轻的数学天才阿贝尔英年早逝,伟大的高斯感到内疚,毕竟气死了同时代的年轻天才阿贝尔,一代宗师高斯负有一定责任。”
“高斯一直活到了快80岁,老当益壮,身体不错,他在晚年写了一本专著《微积分计算》,我们可以认为这是数分的雏形,此时是19世纪中叶。所以还是那句话,思想的碰撞产生学术发展的动力。”讲到这里,鲁教授停顿了一下。
台下全体学生听的津津有味,果然还是高斯厉害,以学术理论生生气死了阿贝尔,这是宗师才具备的强大战斗力啊。
或许鲁教授的数学野史真实性待进一步确认,但学生们很爱听数学史,这比教科书上的枯燥理论有趣多了。
数学野史讲一讲,调动一下课堂气氛,鲁教授收放自如进入主题:“站在巨人的肩膀上,经过柯西、魏尔斯特拉斯的进一步完善,到了20世纪初期,由勒贝格完成最后的工作,《数学分析》成为一门世界性的数学课程,被编排进全球各学府数学系的基础教材中。后面几节课,我将讲到勒贝格积分,勒贝格这个法国人也有不少有趣的故事,值得一提。”
“从刚才那几道题的解答和讨论中,我们发现,在两个限之间,变量的一个无穷小增量总产生函数自身的一个无穷小增量,换言之,f(x)在变量x的一个确定值邻域中是x的连续函数,连续函数的一个基本性质是不足以确保函数的连续性。”
“各位同学,请记住这个基本性质,它产生于沈奇、邵天天、周雨安等年轻数学家的思想碰撞中……希望你们以后能成为真正的数学家。”鲁教授笑道。
沈奇、邵天天、周雨安也笑了,备受鼓舞,师生之间的关系在谈笑间趋于融洽。
其他学生也渐渐接受并适应鲁教授的教学方式,喜欢上一位教授的课,才会产生兴趣将这门课程学好,即便现在听不太懂,但兴趣是最好的老师。
“好了,还有些时间,我们再做几道题。”鲁教授说到,在黑板上写新的题目。
这节课刚开始的时候,一些学生很排斥鲁教授一言不合就出题的风格。
而现在,大家兴致勃勃的等待新题,摩拳擦掌跃跃欲试。
鲁教授润物细无声,用一节课不到的时间,让学生对他从排斥到接受。
新的题目是计算I=∫e^xsinydy…e^xcosydy。
“这次又轮到数学系了。”鲁教授看了看沈奇,他算是明白了,沈奇是数学�