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还是那句话,给未来的财局女科长讲题,林枫是万万不会拒绝的。
但这话一出就立马遭到了陈坤的反对:
“不是,枫哥,咱们不吃饭了吗?你刚还说你要饿死了呢!”
林枫瞥了他一眼。
“讲完再吃。”
陈坤当场痛苦面具。
“枫哥,咱不带这样玩的,你说的……”
林枫根本没接他这茬,任由他在那里喋喋不休,转头看向宋清歌:
“题目你带了吗?”
“带了!”
宋清歌赶忙从手中的高数课本下拿出了数分课本,翻到了那一页,递了过来。
“你看,就是这个第五题!”
林枫微微点头,接过来扫了一眼。
正是那道他从中找到论文方向的第五题。
题干不长:
“求微分方程y'=y^(2/3)在初始条件y(0)=0下的解,并讨论其解的唯一性。若初始条件作微小扰动y(0)=ε,分析解的变化。”
说实话,这题放在大一数分作业里,确实有点阴间。
这些大一学生,包括宋清歌,都不会做,也很正常。
前半部分还可以说是微分方程入门,后半部分“微小扰动”四个字,已经有点研究的味道了。
不过,现在这道题对他来说,根本不算什么。
“你做到哪一步了?”林枫问道。
宋清歌把自己的草稿纸也递了过来。
“我分离变量得到3y^(1/3)=x+C,代入y(0)=0,得到C=0,所以y=(x/3)^3。”
“然后y=0也满足。”
“可后面的扰动,我不会处理。”
她顿了顿,声音小了些。
“而且我总觉得,解应该不止两个。”
听到这,周围几个基础稍微扎实的学生也暗暗点了点头。
他们和宋清歌的感觉一样,这也是为什么他们做了一半就放弃了。
就在这时,林枫开口了:
“其实,你的感觉是对的,这道题的解确实不止两个,准确来说,有无穷多个。”
这下,周围众人都惊呆了。
什么情况?
无穷多个?
这答案也太离谱了吧?
是真的吗?
宋清歌也愣在原地。
她原本只是隐约觉得哪里不对,可她没想到,林枫会直接给出这么一个答案。
无穷多个?
这她有点没太明白!
林枫也没有过多废话,拿起前者的草稿纸还有她的笔,便直接在上面写了起来:
y=0
“第一类,恒等于零。”
接着又写:
y=((x-a)/3)^3,x>a
y=0,x≤a
写完之后,他把笔尖点在参数a上。
“第二类,先躺在x轴上,到某个位置a之后,再沿着这条三次曲线爬起来。”
讲到这里,旁边的陈坤已经听懵了。
“等一下,枫哥,什么叫先躺着再爬起来?”
这句话问出了所有人的心声。
林枫淡淡道:“你可以理解为,这个解一开始就在装死。”
“啊?装死?”
“对,它在x≤a的时候就是y=0,导数也是0,完全满足方程。”
“到x>a的时候,它变成y=((x-a)/3)^3,你代进去,还是满足y'=y^(2/3)。”
陈坤瞪着草稿纸,下意识喊道:
“不是,这他妈不是耍无赖吗?”
这话把旁边几个同学都逗乐了。
宋清歌却没笑。
她盯着林枫写出来的分段函数,手指轻轻指着x=a的地方。
“可是这里会不会不光滑?”
“会。”
林枫接过话。
“所以关键就在这里。”
他在x=a处写下:
左导数:0
右导数:lim[x→a+]((x-a)^2)/9=0
“左边导数是0,右边导数也是0。”
“函数值也都是0。”
“所以它在拼接点处可导。”
“并且导数等于y^(2/3)=0。”
宋清歌低头看着那几行推导,呼吸都慢了半拍。
她之前卡住的地方就在这。
她想过可能存在别的解,却没想到可以用“延迟出发”的方式构造出来。
这时,周围围观的同学也越来越多,有人忍不住开口问道:“那a可以随便取?”
林枫微微点头,“只要满足初值条件就行。”
他又在纸上补了一行:
若a≥0,则y(0)=0
“所以每一个a≥0,都能给出一个满足y(0)=0的解。”
“这就是无穷多个。”
这一刻,周围彻底安静了下来。
和之前林枫在讲台上一样,这道第五题他也讲的深入浅出,不少学生都听明白了。
也正因此,所有人心中都掀起了惊涛骇浪。
谁能想到,平常在学习上毫不起眼的林枫,竟然又会做高数题又会做数分题,而且还都是这种连高考138分学霸都解决不了的难题,这真的太意外了。
“你们说,这林枫没上老王的课是不是真的去自学去了?不然,怎么这么强?”
“这很有可能啊!这种难题他都会,我要是他我也没有上课的必要啊!”
有人小声嘀咕着。
而陈坤听到老王两个字,脸都绿了。
“不是哥们,你要夸我枫哥就好好夸啊,提什么老王啊,我现在听见这俩字就心梗。”
周围又是几声嗤笑。
站在中间的宋清歌却没管这些,她马上追问道:
“那扰动呢?如果y(0)=ε,怎么分析?”
林枫把纸往自己面前拉了拉。
“这个要分情况。”
“如果ε>0,分离变量法可以直接算。”
他写下:
3y^(1/3)=x+C
y(0)=ε
C=3ε^(1/3)
所以:
y=(x/3+ε^(1/3))^3
“这个时候,初值不在0上,解会被固定住,没法继续装死。”
陈坤忍不住插嘴:
“为什么不能装死了?”
林枫瞥了他一下。
“因为它起点已经不在地上了。”
陈坤恍然大悟。
“哦~之前在地上,所以想什么时候爬都行,现在站起来了,就没法再装睡了。”
林枫有些无语。
“你理解的很形象。”
周围再次响起一阵笑声。
但笑完之后,不少人真的听明白了。
宋清歌拿着笔,在自己的本子上快速记着。
她写得很认真,写到“装死”两个字的时候,又赶紧划掉,改成“停留在零解上”。
林枫看见这一幕,差点没绷住。
这未来的女科长还挺严谨。
“那ε趋近于0的时候呢?”
宋清歌继续追问。
“这个解会趋近于y=(x/3)^3。”
林枫在纸上画了个箭头。
“也就是说,正扰动会选中那条马上离开零点的解。”
“但原方程在ε=0的时候,还有一大堆延迟离开的解。”
“所以这里的扰动很敏感。”
他停了停,又补了一句:
“这也是这道题最有意思的地方。”
“初值只要从0动一点点,结构就变了。”
“这就是我刚才说的,奇异点。”
宋清歌的表情明显一滞。
“奇异点……”
这三个字和之前的利普希茨条件、皮卡定理一样,也没有听过。
看来又是超纲知识!
“所以……这也是你自学的?”
林枫点了点头。
“还因为感觉有意思才自学的?”
林枫又点了点头。
宋清歌沉默了,直视着他,仿佛第一天认识般,很是陌生。
所以……
平常抄自己作业是为了和自己拉近距离?
她的脑海里,突然蹦出了这个想法。
但很快——
就被她甩了出去!
现在正在讲题!
现在不是胡思乱想的时候!
集中精神,再次看向眼前这道题。
“如果a可以任意取,那这些解是不是都可以看成从零解上分叉出去?”
她的声音比刚才大了一点。
“可以这么理解。”
“那扰动之后,为什么只选中了马上离开的那条?是不是因为ε大于0以后,初始点已经避开了奇异点?”
“对。”
林枫把纸翻到空白处,又补了两行。
“ε>0时,初始点在y=ε上,右端函数在这个附近比较规矩。”
“它不会再卡在y=0那条线上,所以解的结构一下子就简单了。”
宋清歌马上接上:
“也就是说,ε趋向0时,扰动解趋向的是a=0的那支,而不是所有a≥0的那些延迟解。”
“嗯。”
林枫看了她一眼。
不愧是未来的财政局女科长,这理解能力确实可以。
他只是讲了框架,她已经能往后推了。
旁边有几个同学听到这里,忍不住拿出手机拍起了草稿纸。
陈坤有些急了。
“哎哎哎!干嘛呢?这是我枫哥现场讲义,拍照要收费的啊!”
一个男生当场怼回来:
“你收个屁,又不是你写的。”
陈坤理直气壮:
“我是他室友,精神股东懂不懂?”
“滚!”
周围笑成一片。
林枫也被这货整无语了。
“行了,别闹,我真饿了。”
“对对对,吃饭!”
陈坤赶紧把书往包里一塞,“再不去食堂,红烧肉都没了。”
可他们刚准备离开,身后便传来张洪涛的声音。
“林枫,你等一下。”
林枫脚步一滞。
不是,这老张怎么还没走?
他转过身,发现张洪涛已经从讲台上走了下来,并且还拿起了刚才那张他推导的草稿纸。
老张没有立刻开口,反而弯腰看了起来。
周围原本要走的学生,动作又慢了下来。
有热闹不看,那是对大学生活的不尊重。
陈坤拿着课本站在旁边,小声嘀咕:
“枫哥,这老张要干嘛啊?难道你刚刚讲错了?”
林枫也有点茫然。
不应该啊?
有15/100的经验值,再加上数学思维强化能力,这道题他不可能做错啊?
再说了,他论文还是从这道题里延伸出来的。
他很不理解!
包括周围的学生,也是一样。
难道林枫讲错了?
张洪涛看得很细。
先看恒等零解。
再看分段构造。
最后停在“y(0)=ε”那几行推导上。
他拿起宋清歌的笔,在旁边补了个“ε>0”的限定,又在分段解的拼接点下面点了一下。
“这里,你刚才讲过可导性了?”
宋清歌赶紧点头。
“讲过了,左导数右导数都是0。”
张洪涛嗯了一声,又看向林枫。
“你这个构造,是自己想出来的?”
林枫没有把话说死。
“昨晚查资料的时候看到过类似思路,今天结合题目整理了一下。”
“类似思路?”
张洪涛重复了一遍,没继续追问,而是把草稿纸拿起来,仔细看了半分钟。
最终放到了桌上,目光注视着林枫,缓缓开口道:
“这题不是简单的课后练习。”
“前半部分考解的非唯一性,后半部分考扰动对解结构的影响。”
“能把无穷多解构造出来,再把扰动选支讲清楚,说明你确实理解了。”
说到这,他顿了顿。
“老王这道题,出得有点狠。”
“但——”
“你!林枫!你也不一般啊!”
“能把这道题写出来,并且还超前自学奇异解、利普希茨条件,你真的很不错!”
说到这,他又顿了下。
“对了,听说老王罚你写论文了?写不出来就要挂科?”
林枫微微叹了口气,很不情愿地点了点头。
“怎么?需不需要我帮你给他求求情?”
这话一出,林枫先是一怔,接着立马激动起来。
求情?
求情好啊!
虽然他找老王求情没用,但不代表老张找老王就没用!
要是能取消惩罚,他就不用写论文了,也就有时间备考考公了!
“真的吗?张教授?”
因为激动,称呼都变了。
“呵呵!骗你的,别想了,老王这个人我很熟,他一个连院长都敢当面阴阳当面怼的,他决定的事情,别说是我,院长来了都没用。”
张洪涛挑了挑眉,一脸的笑容。
而这也令林枫绷不住了。
不是……
办不了你说集贸啊!
开玩笑很有意思吗?
他很难受。
他很无语。
“所以啊,要么写出来论文,要么就要挂科,自求多福吧,林枫同学。”
说完,张洪涛拍了拍林枫的肩膀,转身就要离开,但刚走两步就又停了下来:
“对了,我提醒你一句,老王看论文很挑的,你拿一篇拼凑的东西过去,他不会因为你是大一就放水的,甚至还会非常生气。”
“可能补考都不会让你过得?”
“所以……”
“林枫同学,好好写吧!”
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