这也是为什么像徐瑞和沈紫瑶这样,已经掌握了课程內容的学生,也不敢隨便逃课的原因。
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,並判断求导运算和极限运算能否交换次序。”
看完了这道题目的內容,不少学生都皱眉思索了起来。
对於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。
看著大家思考的样子,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,便是用標准的e-n定义和確界法来证明不一致收敛,然后討论可导性。
这道题的关键点在於,当|x|很小时,fn(x)的行为。
只要能够掌握这些要诀,其实解出这道题目並不会非常的困难。
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。
通过標准方法进行计算,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號函数乘以2/π的形式,由於极限函数在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,第二问便跟著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,確定自己的解题过程没有问题,背著书包將这张写有答案的纸交了上去。
马浩只是大概瀏览了一下,就知道沈紫瑶的思路是正確的,微笑著让沈紫瑶离开了。
“不愧是连陈教授都讚不绝口的新生,数学能力確实不是盖的啊。”马浩心说道。
马浩在燕大读书的时候,导师同样也是陈高远,对於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,其他人確实还是差出了一些。
沈紫瑶离开教室之前,还特意向徐瑞的方向看了一眼,脸上隱隱有些得意的表情。
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,既然这道题並不算特別难,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,感嘆著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,確定过程没有问题后,也准备交卷离开了。
见徐瑞依然在纸上写著什么,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,就算大家互相借鑑一下,只要不是过於明目张胆,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,也不愿意看別人的答案。”
“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,徐瑞確实跟他们存在一些差距。
否则的话,他也不至於在学习比其他人更加努力的情况下,学习效果反而不如別人了。
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,依然在座位上做著这道题目。
说起来,其实这道题目根本就没有难倒徐瑞,为了確保这次小考能够稳稳拿分,徐瑞还特意开启了专注天赋状態。
在看到这道题的內容之后,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,似乎存在一个很特別的性质。
这让他忍不住顺著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。
终於,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,而其根源就在於,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,让徐瑞收穫了不少的多巴胺。
就在这个时候,下课的铃声响了。
徐瑞这才终於从高度专注的状態中回过神来,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……我多写了这么多的內容,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於那么严格。