让你代课,你教学生核聚变?
第425章 大脑被点燃的感觉
虚拟空间里,李浩宇的第一反应就是撇嘴。
就这?
他拿起手写板上的触控笔,几乎没怎么思考,手腕一抖,熟悉的步骤就流淌出来。
利用乘法分配律展开,a乘a得a²,a乘负b得负ab,b乘a得ab,b乘负b得负b²。
正负相消。
最终等于a²减b²。
整个过程行云流水,十几秒就写完了。
他心里甚至有点不屑,这玩意儿也太简单了,初一的东西,拿出来当入学测试,是不是有点看不起人了?
他开始怀疑,这设备似乎没有程建国吹得那么神乎其神。
紧接着,面板上出现了一组新的定义,要求写出一个函数上任意两点之间的斜率。
李浩宇心里那点怀疑更重了,这不还是初中就学过的东西吗?
他很快写完了一组公式。
可就在他落笔的下一秒,那位AI教师微微颔首,画面毫无征兆地一转。
屏幕上浮现出一组新的符号。
AI教师的声音温和但精准地切入:“很好。那如果我把代表两点间距的横向变量,换成一个极小的量h,让h无限趋近于零呢?”
李浩宇的笔尖悬在了半空。
什么意思?
AI教师没有停下。
画面里出现了一条平滑的曲线,曲线上有一个固定的点,从那个点引出一条割线,连接着曲线上另一个不断移动的点。
“当h无限趋近于零的时候,这条割线会变成什么?”
随着h值的减小,那条割线开始旋转,角度越来越小,越来越贴近曲线本身。
最后,它变成了一条完美的切线,只与曲线相切于那一个点。
屏幕上同步浮现出一行公式:f“(X)=lim(h→0)[f(X+h)-f(X)]/h。
“这就是导数的定义。”
李浩宇盯着这个公式,心跳明显加快了。
他这学期在教科书上看过“导数”的定义,可当时只是随便看了看,根本没往心里去。
而且何庆云那货根本不用教材,一上来老是直接让他们记公式,然后哗啦啦讲一堆题。
他说这样效率高,也不管底下一头雾水。底下的学生对数学的恨意也越来越高。
可此刻AI教师的讲解方式太过直观,他能清清楚楚地“看见”割线怎么一步步变成切线,能感受到那个“无限趋近”的过程是多么精妙。
就在这时,头盔内侧的微电极释放了一轮极其轻微的脉冲,酥酥麻麻的,像是有人用手指在他的头皮上快速弹了一下。
一股奇异的清明感从颅顶扩散开来,他觉得自己的思路突然变得比任何时候都通透。
AI教师继续引导。
“现在,请你用导数的定义,推导f(X)=X²的导数。”
李浩宇拿起笔,下意识地开始写。
f(X+h)等于(X+h)²,减去f(X)也就是X²,利用刚刚才用过的平方差公式,分子剩下(2X+h)h。
再除以h,得到2X+h。
当h无限趋近于零时,结果就是2X。
他写完最后一个字符,整个人愣住了。
他第一次体会到平方差公式的简洁好用,一直以来他都是全部展开计算的。
而且这定义这么快就被自己证明了,和书上背的一分不差。
等等...
X²的导数是2X。
那X³呢?
这个念头不是AI教师提出来的,是他自己脑子里冒出来的。
他的手指已经不受控制地动了起来,飞快地在手写板上展开X³的导数推导。
(X+h)³展开,减去X³,利用立方差公式,分解,约分……
最终结果:3X²。
李浩宇盯着3X²这个答案,呼吸急促起来。
AI教师像是读懂了他的心思,画面上同时浮现出X、X²、X³的导数结果:1、2X、3X²。
“你发现了什么?”
李浩宇几乎是脱口而出,虽然在虚拟世界里只是在心里呐喊:指数降下来变成系数,原来的指数再减一!
这不就是他只会背的导数规则吗?!
AI教师给了一个肯定的微笑。
“这就是幂函数的求导法则。你刚才用最基本的方法,自己推导出来了。”
一阵温热的电流脉冲再次扫过头皮,比刚才稍微强了一点点。
李浩宇感觉大脑深处有什么东西被打开了,像是一扇长期紧锁的门被推开了一条缝,光从缝隙里漏进来,照亮了一片他从未见过的空间。
画面再次切换。
AI教师的语气变得稍微严肃了一点,但依然平易近人。
“接下来,我要告诉你两个非常重要的东西。它们是整个高等数学大厦的两块基石。”
屏幕上出现了第一个极限:lim(X→0)Sin(X)/X=1。
AI教师没有直接给出证明,而是在画面里构建了一个单位圆。圆心在原点,半径为一,一段弧线、一条正弦线和一条正切线,在动画中随着角度的变化同步伸缩。
当角度越来越小的时候,这三者的长度趋于一致。
“当角度趋近于零的时候,弧线、正弦值和正切值三者无限接近。用最通俗的话来说,弯曲和笔直之间的差别,在极小尺度下可以忽略不计。”
这个比喻像一把钥匙,精准地插入了李浩宇认知的锁孔。
他瞬间理解了为什么Sin(X)/X在X趋于零的时候等于一。
紧接着是第二个重要极限:lim(n→∞)(1+1/n)^n=e。
这一次,AI教师用了一个更生活化的例子。
“假设你在银行存了一块钱,年利率百分之百。如果一年结算一次,你拿到两块钱。如果半年结算一次呢?每次利率百分之五十,半年后一块五,年底一块五再乘以一点五,等于二点二五。”
画面上的数字,随着结算频率的加快不断跳动:一季度结算,一月结算,一天结算,一小时结算……
最终,当结算次数趋于无穷大的时候,那个数字稳稳地停在了2.71828……
“这就是自然常数e。它是连续增长的极限。整个自然界,从细胞分裂到放射性衰变,从人口增长到复利计算,全部遵循这个常数的规律。”
李浩宇看着屏幕上那个不断延伸的2.71828,忽然感到一种难以言喻的震撼。原来冷冰冰的数学,竟然和生活,和整个世界都息息相关。
微电极的脉冲频率,在不知不觉间又提高了一个档次。
李浩宇完全感觉不到时间的流逝。
他进入了一种前所未有的奇妙状态,大脑像一台刚刚超频的处理器,每一个新知识点被输入后,几乎在同一秒就完成了编码和归档。
他不需要反复记忆,不需要抄写十遍,那些公式和概念就这么自然而然地沉入了脑海深处,像是本来就属于那里的东西。
他开始主动推导。
AI教师讲完积分和牛顿莱布尼茨公式的基本概念后,他根据AI教师的题目,开始在手写板上计算球的体积。
把球看成无数个薄片的叠加,每个薄片是一个圆盘,半径随高度变化而变化,用积分把所有薄片的面积累加起来。
笔尖在板上飞速划动,一行行公式像瀑布一样倾泻而下。
最后一步,他写下了最终的结果:V=(4/3)πr³。
这个他在高一就死记硬背下来的球体积公式,此刻,被他自己用微积分从零推导了出来。
他盯着手写板上密密麻麻的推导过程,一股热流猛地从胸腔里涌起,眼眶不受控制地发酸。
原来背后藏着这么美的东西!
他以前只知道公式,不知道为什么。
就像一个人住在一间屋子里十几年,从没推开过窗户,不知道窗外原来是连绵的雪山。
今天,窗户被推开了。
一个柔和的提示音,恰到好处地响起。
“当前学习时段已完成百分之三十二。距离本次测试结束,还有一小时二十二分钟。”
李浩宇看到这行字的时候,整个人都愣了。
才过了三十八分钟?
他感觉自己至少学了三四个小时的内容。
他甩了甩有些发酸的手腕,深深地吸了一口气,嘴角忍不住翘了起来,那种发自内心的、纯粹的笑意怎么也压不住。
原来学习也可以这么快乐。
他按下继续键,重新沉入了那个只有知识和光的世界。
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