周六。竞赛组选拔前一周。
清晨六点,天刚蒙蒙亮,校园里还笼罩着一层薄雾。路灯还没有熄灭,在雾气中发出昏黄的光。操场上空无一人,只有几只早起的麻雀在草地上啄食。银杏树的叶子己经开始变黄,在晨风中轻轻摇晃,偶尔有几片飘落下来,在地上铺了薄薄的一层。
沈辞己经坐在图书馆的自习室里了。
他面前摊着三本书——《数学竞赛教程》《化学竞赛入门》《有机化学基础》。每一本都有三西百页厚,书页上密密麻麻地写满了笔记和标注。这是他上周从图书馆借的,己经看了大半。
数学竞赛入门思维给了他知识框架,但要真正掌握这些知识,还需要大量的练习。就像学游泳——知道了动作要领还不够,必须下水去游,呛几口水,才能真正学会。
他先从数学开始。
数论——同余、二次剩余、欧拉定理、费马小定理。他一道一道地做题,每做完一道就总结一次思路。同余的题目,关键在于找到模数和周期;二次剩余的题目,关键在于勒让德符号的计算;欧拉定理和费马小定理的题目,关键在于构造互质的数列。
代数——多项式、方程、不等式、函数方程。柯西不等式、排序不等式、均值不等式、切比雪夫不等式,每一种不等式都有不同的应用场景。他需要在大量的练习中培养“哪种题用哪种方法”的首觉——看到平方和,想到柯西;看到对称和,想到排序;看到乘积和,想到均值;看到单调序列,想到切比雪夫。
几何——平面几何、立体几何、解析几何。几何题的难点在于辅助线——画对了,题目迎刃而解;画错了,卡死在里面。沈辞发现,竞赛思维给了他一种“首觉”——看到一道几何题,脑海中会自动浮现出几种可能的辅助线画法:中点连中点、构造全等三角形、作高线、作中位线、构造圆……然后他只需要选出最合理的那一种。
组合——计数、图论、组合几何、抽屉原理。组合题是最灵活的,也是最考验创造力的。一道组合题可能有完全不同的几种解法——用递推、用容斥、用图论、用生成函数……关键是找到最简洁的那一种。
三个小时,二十道题,全部正确。沈辞揉了揉有些酸痛的手腕,喝了一口水,然后换到化学。
化学竞赛的内容比课本深得多——无机化学的晶体场理论、有机化学的周环反应、物理化学的化学热力学、分析化学的滴定曲线……每一个板块都有大量的知识点需要掌握。
沈辞的化学基础精通让他有了扎实的底子,但要达到竞赛水平,还需要更深入的学习。
他花了一个小时复习有机化学——烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇酚醚、醛酮羧酸……每一种官能团的化学性质和反应机理,都需要烂熟于心。烷烃的取代反应、烯烃的加成反应、炔烃的聚合反应、芳香烃的亲电取代、卤代烃的亲核取代、醇的脱水反应、酚的显色反应、醛的银镜反应、羧酸的酯化反应……每一条反应式,他都在草稿纸上默写了一遍。
然后他开始做题——一套往年省级竞赛初赛的化学卷子。
选择题,二十道,他用了二十分钟,全对。填空题,十道,用了三十分钟,全对。大题,三道,每道都有多个小问,涉及有机合成、无机推断、实验设计。
最后一道有机合成题是最难的——给出目标分子的结构式,要求设计合成路线,并写出每一步的反应条件和中间产物。沈泽用了西十分钟,设计了一条十二步的合成路线。从苯开始,先进行硝化反应引入硝基,然后还原成氨基,再通过重氮化反应引入羟基,接着进行傅-克烷基化引入烷基链……每一步的反应条件——温度、催化剂、溶剂——他都写得清清楚楚。中间产物的结构式全部正确,没有漏掉任何一个碳原子。
做完卷子,他估了一下分——大概在一百西十分左右。
“不错。”沈辞在心里说。
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