这也是为什么像徐瑞和沈紫瑶这样,已经掌握了课程内容的学生,也不敢随便逃课的原因。
要是真的被抓到一次逃课,就会被扣掉五分的平时分,这对奖学金的评选可是会有非常大的影响的。
听马浩要进行课堂小测试,大家都把目光集中在了投影银幕上。
“设函数列fn(x)=1/n·arctan(n²x),其中x∈R。
“1.判断函数列{ fn(x)}在R上是否一致收敛?若收敛,求出极限函数。
“2.研究极限函数f(x)的可导性,并判断求导运算和极限运算能否交换次序。”
看完了这道题目的内容,不少学生都皱眉思索了起来。
对于刚刚学习这部分知识的学生来说,马上做这样一道难度不低的题目,还是一件很有挑战的事情。
看着大家思考的样子,马浩脸上的表情却是有些微妙。
这是一道比较典型的,用来巩固有关函数项级数的一致收敛性概念和性质的题目。
他主要希望考察学生的地方,便是用标准的ε-N定义和确界法来证明不一致收敛,然后讨论可导性。
这道题的关键点在于,当|x|很小时,fn(x)的行为。
只要能够掌握这些要诀,其实解出这道题目并不会非常的困难。
就在很多学生依然在寻找思路的时候,沈紫瑶已经动笔解答了起来。
通过标准方法进行计算,沈紫瑶很快便得到了这个极限函数的解析式。
这个函数其实就是一个符号函数乘以2/π的形式,由于极限函数在x=0处不连续,而每个fn(x)都是连续函数,所以函数列在包含0点的区间上不一致收敛。
做到这里,整个题目已经没有太大的问题了。
因为在不一致收敛时,求导交换次序通常不成立,第二问便跟着自然而然的得出了结论。
不到五分钟的时间,沈紫瑶便完成了解答,确定自己的解题过程没有问题,背着书包将这张写有答案的纸交了上去。
马浩只是大概浏览了一下,就知道沈紫瑶的思路是正确的,微笑着让沈紫瑶离开了。
“不愧是连陈教授都赞不绝口的新生,数学能力确实不是盖的啊。”马浩心说道。
马浩在燕大读书的时候,导师同样也是陈高远,对于陈高远主动招募沈紫瑶的事情,马浩自然是知晓的。
即使在座的学生中,有很多数竞保送生和高考700分以上的牛人,但跟沈紫瑶相比,其他人确实还是差出了一些。
沈紫瑶离开教室之前,还特意向徐瑞的方向看了一眼,脸上隐隐有些得意的表情。
在这个年纪,大家的好胜心都是比较强的,像沈紫瑶这种CMO和IMO的双料冠军,更是希望在每一次大考小考中都可以胜出。
上一次被徐瑞先证出那个素数间隔不等式猜想的事情,沈紫瑶如今依然记在心里。
她很想找个机会击败徐瑞一次,既然这道题并不算特别难,肯定还是做得越快越好,当然前提是在做对的情况下。
见到沈紫瑶这么快就交卷,大家都感觉到了不小的压力,感叹着沈紫瑶这强大的数学天赋。
不过在座的毕竟都是燕大的学生,拥有极强的思考能力,很快便都陆续找到了思路。
十分钟后,赵铭宇也做完了这道题,没过两分钟,李振良也同样做完了。
两人互相对了一下答案,确定过程没有问题后,也准备交卷离开了。
见徐瑞依然在纸上写着什么,李振良小声的问道:
“徐瑞,需要帮忙吗?”
像这种课堂小考,老师基本是睁一只眼闭一只眼的,就算大家互相借鉴一下,只要不是过于明目张胆,基本上是不会有什么问题的。
见徐瑞摇了摇头,李振良也没有再坚持什么,便和赵铭宇一起离开了。
出了教室,李振良跟赵铭宇聊了起来。
“徐瑞还真是蛮有原则的,哪怕是小考,也不愿意看别人的答案。”
“这样也挺好的,看得出他是一个非常勤奋的人,这些天一直坚持早上五点就起床学习,怪不得能够成为辽省的理科状元。”
嘴上虽这么说,不过他们心里都有一种想法,那就是从天赋上来讲,徐瑞确实跟他们存在一些差距。
否则的话,他也不至于在学习比其他人更加努力的情况下,学习效果反而不如别人了。
此时已经临近了下课时间,大部分学生都已经提前交卷,也只剩下零星的几人,依然在座位上做着这道题目。
说起来,其实这道题目根本就没有难倒徐瑞,为了确保这次小考能够稳稳拿分,徐瑞还特意开启了专注天赋状态。
在看到这道题的内容之后,徐瑞瞬间就有了思路。
这让他在沈紫瑶还尚未交卷之前,便已经做完了这道题目。
只是在做第二问的时候,徐瑞突然注意到,这个fn(x)的导数,似乎存在一个很特别的性质。
这让他忍不住顺着这个思路往下计算了起来,就像平常研究一些有趣的数学问题时那样。
终于,在临近下课的时候,徐瑞完成了自己的计算。
“果然!虽然这个函数列本身不一致收敛,但其导数序列在x≠0的任意一点上,都以0为极限。
“也就是说,除了那个唯一的奇点x=0之外,求导与极限交换次序都是成立的!”
按照徐瑞自己的说法,这是一种“几乎处处”成立的交换性,而其根源就在于,导数系列的“质量”集中在了x=0这一点上。
而这,也恰好反映了广义函数的思想。
完成了这些计算,徐瑞心里满满的都是快感和成就感,似乎这样潜心研究数学的过程,让徐瑞收获了不少的多巴胺。
就在这个时候,下课的铃声响了。
徐瑞这才终于从高度专注的状态中回过神来,意识到刚刚是在小考,而这道题目的考察要求,也远远没有徐瑞所计算的那么深入。
“不好……我多写了这么多的内容,总不会给我扣分吧?”
想到这只是一次小考,徐瑞觉得老师也不至于那么严格。