“由华夏剩余定理,只需证明对每个素数幂p^a,存在无穷多个k使得k�0�5+k+1≡0(mod p^a)。”
“进一步,只需证明对每个素数p,方程k�0�5+k+1≡0(mod p)有解。”
周教授的呼吸变得急促起来。
这个思路完全正确。
而且这个考生的表述非常简洁,没有任何废话,直击问题核心。
他继续往下看。
“当p=3时,k=1是方程的解。”
“当p≠3时,考虑判别式Δ=1-4=-3。”
“由二次剩余理论,方程有解当且仅当(-3/p)=1。”
周教授的手指在试卷上轻轻颤抖。
这个考生不仅知道二次剩余,还能灵活运用勒让德符号。
这已经超出了高中竞赛的范畴,接近大学数论课程的水平。
他屏住呼吸,继续往下看。
“由二次互反律,(-3/p)=(p/3)·(-1)^((p-1)/2)。”
“当p≡1(mod 3)时,(p/3)=1,方程有解。”
“当p≡2(mod 3)时……”
后面的推导过程严谨而完整,每一步都有理有据。
最后,答题纸上写着:
“综上所述,对任意正整数n,存在无穷多个正整数k,使得k�0�5+k+1能被n整除。证毕。”
周教授放下试卷,摘下眼镜,用力揉了揉眼睛。
他以为自己看错了。
几秒钟后,他重新戴上眼镜,从头到尾又看了一遍。
没错。
这份试卷的证明过程完美无缺。
不仅思路清晰,而且运用了二次剩余、勒让德符号、二次互反律等高等数论知识。
这种水平,别说高中生,就算是大学数学系的学生,能做到这一步的也不多。
“老林。”
周教授的声音有些激动,打破了会议室的安静。
几位正在批改试卷的老师都抬起头,好奇地看向他。
林副秘书长抬起头:“怎么了?”
“你过来看看这份试卷。”
林副秘书长走过来,接过试卷,快速扫了一眼。
他的表情从疑惑变成惊讶。
“这……这是哪个学校的考生?”
张老师和王老师也站起身,凑了过来。
“让我看看。”张老师接过试卷,目光落在最后一道大题上。
他的眼睛越睁越大。
“这……这用了二次互反律?”
“不仅是二次互反律。”
王老师也凑过来看,“你看这里,勒让德符号用得非常熟练,这已经是大学数论的内容了。”
“而且证明过程完全没有漏洞。”
张老师翻到前面几页,“前面的题也全对,每一步都简洁明了。”
周教授翻到试卷的第一页,看向考生信息栏。
姓名:陆昭昭
学校:京市一中
年级:高一
高一?
他批了这么多年试卷,见过无数天才少年,但像这样的答卷,他还是第一次见到。
“高一……”林副秘书长喃喃自语,“这孩子才高一?”
“高一就能做出这种题?”