重生198X:智启时代
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第64章 晨曦初现,函数惊堂

清晨的阳光,带着八十年代特有的清澈与质朴,透过高大的玻璃窗,斜斜地洒进江城重点中学的教室。空气中弥漫着淡淡的粉笔灰味道,混合着纸张的油墨香和少年人身上特有的青涩气息。墙上,“知识就是力量”的红色标语在晨光中熠熠生辉,提醒着每一个坐在这里的学子,他们正处在一个渴望知识、尊重人才的火热年代。

陆扬坐在靠窗的位置,后背挺得笔直,不同于周围大多数同学或埋头苦读、或交头接耳的喧闹,他只是静静地望着窗外,眼神深邃,仿佛穿透了操场上稀疏的白杨,看到了更遥远的地方。

只有他自己知道,此刻身体深处传来的那股轻微却持续的疲惫感。高强度运转了一夜的大脑,以及仅仅睡了不到五个小时的身体,都在无声地抗议。眼底那一抹几乎看不见的血丝,是他昨夜奋战至凌晨的勋章。然而,与生理上的倦意形成鲜明对比的,是他前所未有的精神清明和思维敏锐。昨夜在“启智”辅助下对函数知识体系的“格式化”与“重装”,效果远超预期。那些曾经如同天书般的概念、性质、图像变换,此刻在他脑海中如同清晰的脉络图,逻辑分明,触手可及。

“叮铃铃——”

上课铃声急促地响起,如同集结的号角。原本有些嘈杂的教室瞬间安静下来,同学们纷纷坐正,拿出数学课本和笔记本。

踩着铃声,数学老师张建军夹着教案和三角尺,步履稳健地走上讲台。他大约四十多岁,戴着一副黑框眼镜,镜片后的目光严厉而锐利,常年与粉笔打交道的手指关节有些粗大。他是学校里有名的严师,教学水平高,要求也极严。

“上课!”张老师声音洪亮,带着不容置疑的威严。

“老师好!”全班同学起立,声音整齐划一。

“请坐。”张老师示意大家坐下,目光快速扫过全班,似乎在确认每个人的状态。“昨天我们复习了函数的定义、三要素和基本性质。今天,我们重点讲解函数性质的应用,特别是单调性和奇偶性的综合判断。这部分是高考的重点,也是难点,很多同学容易在这里失分。”

他一边说,一边转身在黑板上“唰唰唰”地写下一道题目,粉笔字遒劲有力:

【已知函数 f(x)=(ax + 1)/(x²+ b)(a, b为常数),其定义域为 R,且 f(x)为奇函数。】

【(1)求 a, b的值;】

【(2)讨论函数 f(x)在(0,+∞)上的单调性,并用定义证明。】

题目一出,教室里立刻响起一片细微的吸气声和低低的议论。

“嘶……这题看着就不简单。”

“定义域为 R,奇函数……分母是 x²+ b,这个 b肯定有讲究。”

“第二问还要用定义证明单调性,最烦这个了……”

坐在前排的学霸们已经皱起了眉头,开始在草稿纸上演算。而像王磊这样成绩中游偏下的,则是一脸茫然,看看题目,又看看老师,眼神里写满了“这玩意儿是啥”。

李建国嘴角勾起一抹不易察觉的冷笑。这道题他昨天恰好在一本辅导书上见过类似的,有点难度,但他有信心解出来。他瞥了一眼身旁的陆扬,见他只是平静地看着黑板,似乎毫无反应,心中更是不屑:“哼,昨天篮球场上侥幸赢了又怎么样?学习上,你还不是个渣渣!等会儿老师提问,看你怎么出丑!”

苏晓蔓则不一样,她漂亮的眉头微微蹙起,眼神专注地盯着题目,手中的笔已经开始在笔记本上快速地书写,显然进入了深度思考状态。她似乎感觉到旁边陆扬的目光也在黑板上,那目光平静得有些异常,不像是在畏难,倒像是在……审视?她心里那份对陆扬转变的好奇又加深了几分。

张老师放下粉笔,拍了拍手上的粉笔灰,锐利的目光再次扫视全班。“这道题,综合性比较强,考察了函数定义域、奇偶性、单调性定义等多个知识点,特别是对条件的挖掘和转化能力。有没有同学有思路?”

教室里安静了几秒,只有笔尖划过纸张的沙沙声。几个学霸仍在埋头计算,显然还没得到完整结果。

张老师的眉头微不可察地皱了一下,他对这个反应不太满意。目光在教室里缓缓移动,掠过一张张或困惑、或紧张、或躲闪的脸庞。最终,他的目光意外地定格在了那个最近有点“异常”的学生身上。

“陆扬。”

石破天惊!

整个教室仿佛被按下了暂停键。所有人的目光,“唰”地一下全部聚焦到了靠窗的那个身影上。

惊讶,错愕,难以置信。

张老师居然点了陆扬?那个成绩常年徘徊在及格线边缘,数学更是老大难的陆扬?他是不是点错人了?

王磊的心一下子提到了嗓子眼,紧张地看着自己的兄弟,手心里都捏出了一把汗:“完了完了,老张这是哪根筋搭错了?扬哥昨天才刚说要好好学习,这不赶鸭子上架嘛!”

李建国的脸上瞬间布满了幸灾乐祸的表情,差点没笑出声来。他身体微微前倾,摆出一副准备看好戏的姿态:“哈哈,陆扬,这下看你怎么办!站起来丢人现眼吧!”

苏晓蔓也停下了笔,清澈的眼眸中充满了惊讶和一丝担忧,但更多的是好奇。她想看看,这个最近给了她太多意外的男生,会如何应对这个明显的难题。

在一片或同情、或幸灾乐祸、或纯粹看热闹的目光中,陆扬缓缓站起了身。

他没有丝毫的慌乱,也没有差生被点名时的局促不安。他的动作从容不迫,站姿挺拔,目光平静地迎向讲台上的张老师。

“老师。”他开口,声音不大,但异常清晰沉稳,完全不像一个面对难题的差生。

张老师镜片后的眼睛微微眯起,审视着陆扬:“陆扬同学,你来说说,这道题,你的解题思路是什么?”他其实也没指望陆扬能答出来,或许只是想敲打一下这个最近有些“不务正业”(在他看来是打球闹事)的学生。

“好的,老师。”陆扬点了点头,目光重新投向黑板上的题目。

他没有立刻给出答案,而是不疾不徐地开始分析:

“首先,题目给出的第一个关键条件是,函数 f(x)的定义域为 R。”他的声音在安静的教室里回荡,带着一种奇异的穿透力,“这意味着,分母 x²+ b必须恒不为零。因为 x²的取值范围是[0,+∞),所以要保证 x²+ b > 0对任意实数 x恒成立,唯一的可能性就是 b > 0。”

这一步分析,虽然不算特别难,但由陆扬口中如此清晰、笃定地说出来,已经让不少同学感到了意外。李建国的笑容僵在了脸上。

陆扬顿了顿,继续说道:“第二个关键条件是,f(x)为奇函数。根据奇函数的定义,f(-x)=-f(x)必须对定义域内的任意 x恒成立。”

他微微侧身,目光扫过题目,仿佛在引导大家的思路:“我们将-x代入 f(x)的表达式,得到 f(-x)=(a(-x)+ 1)/((-x)²+ b)=(-ax + 1)/(x²+ b)。”

“而-f(x)=-[(ax + 1)/(x²+ b)]=(-ax - 1)/(x²+ b)。”

“令 f(-x)=-f(x),也就是(-ax + 1)/(x²+ b)=(-ax - 1)/(x²+ b)。”

“因为分母 x²+ b恒大于零,所以我们可以直接比较分子,得到-ax + 1 =-ax - 1。”

“化简这个等式,可以得到 1 =-1。”陆扬的声音在这里微微停顿,目光扫过全班同学,“很明显,这是一个矛盾的等式。这意味着,如果 a不为零,这个函数不可能是奇函数。那么,唯一的可能性就是……”

他没有直接说出答案,而是留了一个小小的悬念。

坐在前排的一个女生忍不住小声接道:“a必须等于 0?”

陆扬微微点头,继续道:“没错。当 a = 0时,f(x)= 1 /(x²+ b)。此时,f(-x)= 1 /((-x)²+ b)= 1 /(x²+ b)= f(x)。这说明当 a=0时,f(x)是一个偶函数,而不是奇函数。”

教室里响起一阵更低的议论声。

“咦?怎么回事?a=0也不对?”

“那这题是不是出错了?”

李建国皱起了眉,他感觉陆扬的分析似乎是对的,但结果却很奇怪。

张老师的表情也变得严肃起来,他双手抱胸,看着陆扬,眼神中带着探究:“陆扬同学,你的推导过程很清晰,但是结论似乎与题目条件矛盾了。你再想想,是不是哪里遗漏了什么?”

苏晓蔓也紧蹙眉头,她刚才的思路也是这样,同样陷入了困境。难道是题目本身有问题?

陆扬脸上露出了一丝浅浅的笑容,那笑容里带着洞悉一切的了然:“老师,我刚才的推导,是基于一个隐含的前提,那就是‘函数存在’。但我们忽略了一个特殊情况。”

他顿了顿,提高了音量,确保每个人都能听清:“奇函数还有一个重要的性质,那就是如果 0在定义域内,则 f(0)必须等于 0。”

“因为本题定义域是 R,包含 0。所以 f(0)必须等于 0。”

“我们将 x=0代入 f(x)=(ax + 1)/(x²+ b),得到 f(0)=(a0 + 1)/(0²+ b)= 1 / b。”

“令 f(0)= 0,即 1 / b = 0。这显然是不可能成立的!”

教室里一片哗然!

“对啊!f(0)= 1/b怎么可能等于 0!”

“难道这题真的无解?”

李建国也愣住了,他完全没考虑到 f(0)这个点。

陆扬的声音再次响起,如同定海神针:“所以,综合来看,如果按照 f(x)=(ax + 1)/(x²+ b)这个形式,它根本无法满足‘定义域为 R的奇函数’这个条件。除非……”

他故意拉长了声音,目光再次扫过全班同学一张张迷惑的脸。

“除非什么?”王磊忍不住替大家问了出来。

“除非,这个函数本身,是一个最特殊的奇函数——f(x)恒等于 0!”陆扬的声音斩钉截铁。

“啊?”

“f(x)= 0?”

“如果 f(x)恒等于 0,那么 f(x)=(ax + 1)/(x²+ b)= 0对任意 x恒成立。这要求分子 ax + 1必须恒等于 0。要使得 ax + 1恒等于 0,唯一的可能性就是 a = 0且 1 = 0。这仍然是矛盾的。”

陆扬摇了摇头,否定了自己的这个说法,然后话锋一转,露出了然的微笑:“看来,我刚才也被题目的形式误导了。我们回到奇函数的定义 f(-x)=-f(x)那一步。”

他指着黑板上的推导过程:“我们得到(-ax + 1)/(x²+ b)=(-ax - 1)/(x²+ b),化简得到 1 =-1。这个矛盾的根源在哪里?”

他自问自答:“根源在于,我们默认了分子不为零。如果,分子 ax + 1恒等于 0呢?也就是说 a = 0且 1 = 0,这不可能。那么,唯一的可能性,就是这个函数的表达式本身存在问题,或者说,给出的形式并非最简形式。”

他停顿了一下,组织了一下语言,用更清晰的方式阐述:

“我们再审视奇函数的条件。f(x)=(ax + 1)/(x²+ b)。若其为奇函数,且定义域为R,则必有f(0)=0。代入得 1/b = 0,此式永不成立。这说明,题目给出的函数表达式形式,与‘奇函数’和‘定义域为R’这两个条件内禀矛盾。除非……”

他深吸一口气,给出了那个石破天惊的结论:

“除非这个函数表达式本身就是无效的,或者说,要满足条件,只能是 a=0,同时分子恒等于0,即 1=0,但这不可能。唯一的解释是,题目本身可能存在瑕疵,或者考察的是一种极端情况——如果强制要求它是奇函数,那么只能是 a = 0,这样 f(x)= 1 /(x²+ b),这是一个偶函数,与题设矛盾。所以,严格来说,不存在满足所有条件的 a, b值。”

说完,他平静地看向张老师,等待着评判。

整个教室死一般的寂静。

所有人都被陆扬这一连串严谨、深刻、层层递进,甚至最后大胆质疑题目本身的分析给震慑住了!

他不仅清晰地推导出了矛盾,还准确地指出了矛盾的根源在于 f(0)的处理,最后甚至对题目本身的严谨性提出了质疑!这已经完全超出了一个普通高中生,甚至是一般学霸的思维层次!

李建国张大了嘴巴,脸上一阵红一阵白,他感觉自己的脑子完全跟不上陆扬的节奏,那份幸灾乐祸早已消失得无影无踪,取而代之的是一种难以置信的挫败感。

王磊更是目瞪口呆,他使劲揉了揉眼睛,仿佛不认识眼前这个侃侃而谈、逻辑逆天的兄弟了。“我靠……扬哥这是……开窍了?不对,这是换脑子了吧!”

苏晓蔓的眼中异彩连连,她看着陆扬挺拔的身影,那张普通的侧脸在晨光下仿佛散发着一种智慧的光芒。她刚才也推导到了矛盾点,但完全没有陆扬这么深刻的分析和敢于质疑题目的勇气。这一刻,她心中的好奇几乎达到了顶点。

张老师也愣住了。他扶了扶眼镜,眼神中充满了震惊和难以置信。这道题是他特意从一本大学的补充教材里找出来的,目的就是考察学生思维的严谨性和批判性。题目本身确实存在一个陷阱,即看似有解,实则在严格定义下是无解的,或者说,需要对题目条件进行更深层次的解读。他原本以为,最多只有一两个顶尖的学生能发现其中的矛盾,但也未必能说得如此透彻。

他万万没想到,第一个站出来,并且把问题剖析得如此清晰、如此深刻的,竟然会是陆扬!

短暂的沉默后,张老师的脸上露出了极其罕见的、真切的笑容,眼神中充满了欣赏和惊喜。

“好!非常好!”他用力地点了点头,声音中带着激动,“陆扬同学,你的分析完全正确!思路清晰,逻辑严谨,尤其最后能抓住 f(0)这个关键点,并且敢于质疑题目本身,这非常难得!”

他转向全班同学,提高了音量:“大家听到了吗?这道题的关键就在于 f(0)的处理!很多同学可能会直接进行奇函数代换,推导出 1 =-1的矛盾,然后就卡住了,或者认为自己算错了。但陆扬同学抓住了‘定义域为R的奇函数必过原点’这一隐含条件,从而发现了题目内在的逻辑矛盾!这说明他对函数性质的理解,已经达到了相当深刻的程度!”

“这道题,严格来说,确实不存在满足所有条件的实数 a和 b。它考察的不是计算,而是对函数性质定义的深刻理解和批判性思维!”张老师总结道,目光再次投向陆扬,充满了赞许,“陆扬同学,请坐。你今天的表现,让老师刮目相看!”

哗——

教室里响起一阵压抑不住的惊叹和议论声。

“天啊,陆扬居然真的答对了,而且分析得这么牛!”

“他什么时候变得这么厉害了?”

“连张老师都这么夸他……”

“难道他以前都是装的?”

陆扬在众人的注目礼中平静地坐下,脸上没有什么得意的表情。对他而言,这只是“启智”指导下,加上自己五十岁灵魂的理解力,对高中知识的一次降维打击而已。但内心深处,那份来自老师的肯定,来自同学们的震惊,以及最重要的——计划顺利迈出第一步并得到验证的踏实感,还是让他感到了一丝久违的振奋。

他能清晰地感觉到,周围投来的目光已经完全不同了。尤其是斜前方,苏晓蔓那双明亮的眼眸再次悄悄地瞥了过来,眼神中充满了探究和一种难以言喻的光彩。

而另一边,李建国的脸色已经难看到了极点,他死死地盯着陆扬的背影,眼神中充满了嫉妒、不甘和浓浓的疑虑。他不明白,仅仅一个晚上,一个人怎么可能发生如此翻天覆地的变化?这不科学!

陆扬没有理会这些目光,他的意识沉入脑海,与启智进行了一次简短的交流:“启智,刚才的表现,符合预期吗?”

“符合。知识点调用准确率100%,逻辑链完整度98%,语言表达清晰度95%。综合评估:优良。成功在现实环境中验证了第一阶段学习成果,并初步扭转了目标人物(张老师、苏晓蔓等)对宿主的固有认知。建议继续保持,下一阶段重点是知识覆盖广度与应用熟练度。”

得到启智的肯定,陆扬心中更加安定。

窗外的阳光似乎更加明媚了些。

逆袭的航程,迎着晨曦,终于在现实的课堂上,斩开了第一道令人瞩目的浪花。而这,仅仅只是开始。