數學競賽的學習過程是一個非常艱苦的過程,從剛開始的入門到最後的集中訓練,不僅佔取考生大量時間還有精力,最重要的還影響高考的進度複習。一份好的參考資料可以給學習數學競賽的考生減少眾多的彎路。
一、入門
首先如果要涉獵競賽,最基本的高中課程是一切的基礎。接下來的書就是建立在此基礎上的。我們最先做的當然是補全差距:課標大綱和競賽大綱之間的差距。
1)《新編中學數學解題方法全書》,即基礎銜接書。
2)《奧數教程》
經典奧數藍皮書。優點是與課本知識聯繫緊密,適合你在第一遍學習高中數學知識的同時同步提高,幫助你打下堅實的基礎,以講解為主,以測試為輔。(與《培優教程》二選一即可,《培優》稍難,但很散,推薦《奧數教程》。)
二、提高
1)《奧賽小叢書》
專而精,很多專題非常精彩,難度涵蓋聯賽和冬令營,讀起來也容易讓同學們感興趣。如果僅以省級國一為目標,其中概率、幾何不等式可以不看,圖論、組合幾何、數論編的不錯,集合變換、三角與幾何雖然寫的很好但不實用;其它的如函數、集合還好,可以看看。這套書中代數只有兩本不等式,而且很不實用,不推薦。至於數學歸納法裡面題很經典,不過很綜合,可以放在該套書後面看。對於這套書要儘快看完,裡面題要自己做,可能比較辛苦。總的來說這套書值得一看,要儘早開始看。
2)《奧賽經典》
內容比較全面,例題選取也比較新,難度也較高,適合著眼於聯賽二試和冬令營的同學們;代數部分可以做為《奧賽小叢書》的補充。幾何還可以,但定理可以只記最基本的,拓展的可以不記。組合,數論有時間可以看看,不過很多都和小叢書重複,沒時間就算了。
3)《命題人講座》
適合系統學習,衝刺冬令營,但沒必要每本都做,挑其中較好的做便可。如《解析幾何》、《函數迭代與函數方程》、《數列與數學歸納法》、《組合問題》、《三角函數與複數》、《向量與立體幾何》、《初等數論》。
其中《初等數論》是目前數論方面非常系統、難度較高的一本書,很多學生讀後也感覺受益匪淺。數論方面當然不能不提兩位先生,一位是潘承彪教授,一位是餘紅兵教授,潘老師的《初等數論》是我們讀書時的必讀教材,也是大學裡的教材,不僅僅局限於競賽範疇;餘老師關於數論的小冊子《數學競賽中的數論問題》,非常經典!
另外華羅庚的《數論導引》則非常優秀,適合看完《初等數論》後再深化學習。此外非常值得推薦的是《哈代數論》,值得永世珍藏。
4)《數學競賽研究教程(套裝上下冊)》
本書是參加數學競賽的教練員和選手的必備用書。國內數學競賽研究方面的權威參考書。
5)關於幾何
《初等數學複習及研究平面幾何》、《初等數學複習及研究立體幾何》。蕭振綱教授的幾何變換(哈工大版),有助於深化系統自己的幾何基礎。
6)關於組合
推薦單樽老師的《組合幾何》《趣味圖論》,以上均為上面提到過的數學奧賽輔導叢書的書,那一個系列基本上都非常出色,適合永世珍藏。
三、實戰
1)《中等數學》專業的競賽書籍,有各種講座和每年國內外試題詳細解析
2)《高中數學聯賽備考手冊》
這本書當然不能錯過。各省預賽試題集錦。
3)高中數學競賽專題講座
浙大小紅本。
4)《走向IMO》
收集國內最高層次數學競賽試題和國外數學奧林匹克試題,難度非常大。需注意千萬不要陷於題目中,題目背後的思想方法往往更精彩、更有益。
5)歷屆CMO/IMO試題集
當然,準備聯賽實戰的同學還有很多參考書,例如《奧數精講與測試》、《備考手冊》、《幾何瑰寶:平面幾何500名題暨1000條定理》和《世界著名平面幾何經典著作鉤沉》等等;俄羅斯(蘇聯)的賽題也是很好的素材,其中的組合題適合不限年級的隨時思考選用……
四、保送後推薦看
1)首先是數學奧賽輔導叢書,分為第一輯,第二輯,現在緊隨其後的叫數林外傳,中科大出版。永恆的經典,是提高數學修養的好書,可以珍藏一生。
2)其次是數學小叢書,不是數學奧林匹克小叢書。數學小叢書是有華羅庚等數學大家寫的,認真閱讀受益終生。
3)數學專著:幾何原本,希爾伯特幾何基礎,高斯算數探索等。外語水平好的建議看原著,水平稍差的中外對照著看。專著有助於真正提高水平,是成為大師的必由之路一。
4)在閱讀數學名著,光看不動手做是不行的。推薦數學分析習題集:吉米多維奇,還有北大的習題集。其他基礎可本人不是很了解。
5)數學基礎課:數學分析推薦中科大常庚哲史濟懷的數學分析教程,個人認為很適合學靜思的同學使用。其他基礎課國內的我不很了解,外文的倒可推薦幾個系列。
6)圖靈數學系列,數學名著譯叢,華章數學譯叢,法蘭西精品譯叢。
可能很多學競賽的對這些基礎課不屑一顧,但須知這些才是長遠的。一味迷戀初等數學的技巧,忽視高等數學的重要性是難以走遠,取得好的發展的。許多人說國內拿金牌的為什麼獲不了WOLF,菲爾茨獎,我想原因就在此。其實很多競賽的好題都取材於高等數學,多看長長見識是有好處的。
當學習過程中的第一知識來源幾乎不再為你注入源頭活水的時候,你自然明白,書本就成了你獲取知識的唯一可行途徑。你看什麼書,它知識點講解是否清楚,它囊括的練習題是否典型而具有啟發性,就直接決定了你的學習質量,其重要性無需我再多言。
Period 1:初三畢業的那個夏天——高一的第一個學期結束
第一階段是大多數競賽生學習必備知識的階段,說白了就是先把高考課程內要求掌握的所有知識自學完成,吃飽了上路。這一階段的目標,清晰明確:配合老師的課堂教學,儘可能快地自學完成高考數學的絕大多數內容, 在最短時間內達到高考的要求。
Period 2:高一第一學期結束的寒假
第二階段是競賽生第一次真正意義上地開始競賽的學習,是飛機起飛前的第一衝刺滑行階段。我建議你需要完成的事情是:學習一試的內容和平面幾何的內容。
對於一試部分的內容,我推薦的教材是華東師範大學出版社出版的《奧數教程》 ,注意是高一年級和高二年級的基礎篇 (只有基礎篇) 。學數學競賽的人不可能沒聽說這一套書, 這一系列共分三本,分別在封面註明了高一到高三三個年級。高一的這一本包括的知識點有:集合、函數、數列、三角函數、向量和立體幾何,除了集合包含一定的組合知識,其他的內容均為一試內容(可能還包括一 點二試的代數內容) ,題目非常典型且有難度,不管是基礎篇還是提高篇都是必須刷完的;高二這本書基礎篇包括:一試難度的不等式,解析幾何和複數,提高篇基本就是二試內容了,不推薦在這個 階段完成。
平面幾何的內容,我推薦兩本書,: 《奧賽經典——奧林匹克數學中的幾何問題》 ,主要由沈文選老師編寫,湖南師範大學出版社出版。請你無視第二篇和第三篇關於立體幾何和解析幾何的內容,重點在第一篇。除了三四五六七章(從託勒密到九點圓)可以略看,不是考察重點,其他都要認真看。這本書的精華就在每一章節的基礎知識部分,嚴密細緻的總結歸納,堪稱平面幾何教科書的典範。另外這本書上的題目難度分級也很合理,不是一味的難或者水,刷的時候可以明顯感覺到能力的提升。一個小的不足是錯誤較多。還有蕭振綱教授的幾何變換(哈工大版),是大部頭,包羅萬象,值得一看。
關於這一階段的學習,還要多囉嗦幾句。第一, 兩條線要穿插著進行,尤其是一試內容的學習, 不僅是在這一階段,在以後的過程中,都要保證常規的最低訓練量;第二,這個階段以及第三階段,都是新知識學習的階段,你的目標很明確:快速地把這個圈子摸一遍。所以對於部分難題,該放的果斷放,必須保證一定的學習速度,但同時要保證質量,走馬觀花同樣是大忌。
Period 3: 高一第二學期開始到高一結束後暑假的中期
第三階段是你一試實力進一步提升的階段,同時也是你開始接觸二試部分較難知識(數論、組合)的時期。一試在第二階段已經說過,在第三階段你要持續看那兩本書。
二試還有三塊重要的內容你需要接觸:代數、數論和組合。
代數方面,和刷什麼書相比更重要的事情是,先說清楚一個未公開的公認事實:代數不一定考,要考也只能是不等式或者數列函數等和一試緊密聯繫的部分。明面上代數的內容包括不等式、多項 式、所有函數、數列、複數等內容,但實際上你需要真的把它當作二試內容來訓練的,就只有不等 式。不等式的內容,推薦高二年級的《奧數教程》提高篇不等式的部分,難度適中,沒有什麼特別的亮點,但是入門已經足夠了。(在這個階段,不等式也不是你的準備重點)
數論方面,我推薦必讀書有兩本: 《奧數教程》高三年級裡面的數論部分(第 6-10 講以及第 19、20 講),還有《數學奧林匹克小叢書高中卷 10 數論》,兩本書均由余紅兵老師編寫。說起餘老師, 他絕對算得上是數學競賽界數論這一塊數一數二的老師,他編寫的教材精緻而有深度,這兩本書是不得不刷的。《奧數教程》這一本,題目簡單基礎,非常適合入門閱讀。它的閃亮之處,在於餘老師給知識點和問題分析寫下的註解,一步步引導你思考和挖掘問題,這是競賽書籍裡絕無僅有的,值 得你一個一個字地細看深思。而小叢書那一本,就已經具有一定的難度了,題目非常典型和深刻, 屬於進階的數論書,適合在入門後閱讀。
組合方面,在這個階段我推薦的書是《數學奧林匹克小叢書高中卷 11 組合數學》,由張垚老師編著。除了母函數這一節可以略看,其他幾章章章都堪稱精華,難度梯度設置合理,知識覆蓋全面,題目典型而有深度,解答細緻易懂。即便是入門書籍,它也已經具有了相當的難度,能真正看好這本書,全國聯賽的組合基礎題肯定是不在話下的。
最後多說一句,組合和數論是二試內容中較難的兩塊,尤其是組合千變萬化,思維性稍欠缺一點的同學會覺得很難上手。如果你在看書的時候覺得很吃力,一定要把速度降下來。
Period 4:高一結束暑假的中後期——高二開學不久的數學聯賽
第二、三階段都是競賽內容全面鋪開、構建知識網絡的時期,是你儲備知識,提高水平的發酵期,那麼現在就是驗收成果的時候了,你直面的就是數學聯賽。你在這一階段會經歷一個大爆發的過程,你這一步究竟飛得有多高,直接取決於你前兩個階段準備得怎樣。
這一階段,我不再推薦新的書,你可以把前兩個階段沒有刷完的書繼續跟進。但是有一本刊物:《中等數學》 ,它每年到了暑假就會發行幾本增刊, 有一本收集了上一年全國乃至全世界各地的考題,有一本就是各省的競賽名師專門為聯賽命制的模擬題,後者是你準備聯賽的利器。這本增刊一般都包括十幾套模擬題,其中每一套你都要當作模擬考試一樣限時完成,書寫過程然後閱卷。需要注意的是,不同的老師有不同的喜好,命制的模擬題風格各異。
最後補充幾句話,這一階段通過練習聯賽模擬題,預期的效果當然把你前期的積累轉化為聯賽的分數,說白了就是找找聯賽的感覺。除此之外,你的一試還會有很大的提升或者鞏固,所以你務必把你的一試錯題整理收集,一定要保證所有的一試題是以下幾種情況:正確完成;算錯了的重新計算;不會的看過解答,弄明白了。另一方面,你的二試不會有硬實力的提高,所以如果你遇到了一些看不太明白的二試題,就讓它去吧。
Period 5:高二聯賽結束——高二結束暑假的前中期
高二的聯賽是一個分水嶺。如果你的競賽目標是強省的省隊,國賽金牌,集訓隊甚至更遠,下面的推薦適合你。如果你的目標沒有這麼遠,剩下的內容你可以完全忽略,前幾個階段的事情,你大可放慢速度。情況就是這樣:我之前的推薦那些書,真正看好,就已經能夠達到弱省省隊和強省省一等獎的層次。
高二聯賽的準備,你的一試、平面幾何基本達到了聯賽要求,這兩塊也不會是你高二這一年的準備重點,你的重心需要轉移到剩下的三個內容上來,尤其是數論和組合。
先說任務量稍輕的一塊吧。關於代數,儘管多項式的內容在近幾年的各類大型考試中幾乎銷聲匿跡,但是你也要提防,我的建議是刷完餘紅兵老師的《奧數教程》高三年級多項式部分即可。關於不等式,如果你想要練,建議是《數學奧林匹克小叢書高中卷 5 不等式的解題方法和技巧》 ,由蘇勇和熊斌兩位老師合著。之前說過的《奧數教程》高二年級的部分主要是針對重要的不等式,這一本書則是針對不等式的技巧方法,全面細緻。
以上關於代數部分的建議,你根據自己的情況適當調整, 不想刷也沒關係,但是以下關於數論和組合的部分是必看的。
數論方面,只需做好一本書,不用再看其他的書,就可以達到冬令營的難度要求,甚至走得更遠。這本書就是《數學奧林匹克命題人講——初等數論》 ,由馮志剛編寫,上海科技教育出版社出版。這本書知識講解幾乎可以忽略,遠沒有餘老師的書出色,但是這本書涵蓋了大量的習題,簡直就是數論這一塊的黃金題庫, 題目的質量實在是太高 (大多數都是很難的, 尤其是第一章難度最高) ,一道道刷過來,數論的能力會有質的飛越。
組合方面,我推薦三本書,推薦首先閱讀第一本:《奧賽經典——奧林匹克數學中的組合問題》,這是組合這一塊綜合性的大百科全書,除了第一二章可以略看,後五章要認真刷完,題量大,題目質量很高,對於組合能力的提升要很大的幫助。剩下的兩本書,你可以根據需要選擇其中一本刷。
兩本書是《數學奧林匹克小叢書高中卷 13 組合極值》以及《高中數學競賽專題講座——組合構造》 ,都是由馮躍峰老師編著。上面收集的問題同樣很精彩,尤其是後者,難度很大,有能力可以兩本都刷,組合多練一些絕對錯不了。
最後一個建議是,如果你平時有機會進行一些模擬考試,推薦這一階段不要考聯賽模擬題,難 度要上升,需要嘗試去考 CMO,美國數學奧林匹克競賽,有能力甚至可以去試試國家集訓隊測試、國家隊選拔、羅馬尼亞大師杯和 IMO(在《走向 IMO》系列叢書中都有收錄) 。如果說高二的聯賽你是夠著去考的話,高三這一年你需要以俯視的姿態回歸。有意的拔高難度,才能夠做到在聯賽的考試中遊刃有餘。
Period 6:高二結束暑假的後期——高三聯賽
這一階段,是你在一系列拔高練習之後的回歸期。這一階段你要做好兩件事。
首先,把你之前刷過的所有書都要過一遍,作為複習。這一個習慣很重要,而且很多人都沒有這個習慣。第一遍看書時難免走得坑坑窪窪,有些題壓根沒看,有些題當時沒看懂,現在是時候回過頭來料理它們的時候了。你現在可以從一個更高的觀點,去審視原來的問題,想想這道題是怎麼來的?它的背後蘊藏了什麼東西?這類技巧還經常在哪些題中出現?當時我為什麼沒有做出來
一切有意義、有價值的問題,你都可以去思考,然後把你的感悟記下來,這就是總結,它可以幫助你完善知識網絡,加深印象,更重要的是它能夠幫助你形成解題的經驗。另外一個好處就是,當你發現當年把你虐得死去活來的問題不過就那麼回事的時候,心情真是倍兒爽。
其次,高二暑假出來的那一本《中等數學》的增刊你需要完成,這一點無需我多說,你已經明白。
Period 7:高三聯賽結束——中國數學奧林匹克競賽(又稱國賽、冬令營、 CMO)
如果你考進了省代表隊,並且有資格參加國賽,那你的數學競賽之路還能繼續往前走。聯賽結束到國賽開始,還有一段時間,在這個階段,你需要刷的是三本書。其中兩本是《數學競賽研究教程》的上下冊,還有一本就是《奧數教程學習手冊》高三年級,在解答部分結束之後有兩個專題: 組合問題和數論問題,上面收集的題目和所做的註解非常棒。
除了書之外,你還需要拔高難度去練習一些國家集訓隊測試、國家隊選拔、美賽、羅馬尼亞大師杯、 IMO 等試題,在《走向 IMO 》系列叢書中都有收錄。
如果你在國賽當中取得了不錯的成績,升學問題就不用擔心了,我分享的經驗也就到此結束。最後我想總結幾點,作為提醒送給你: 競賽書在精不在多,很多時候一本書就足夠練好一大塊內容,一本書刷好了就可以有驚豔的表現。水平上不來,不是因為你書刷得不夠,而是你刷得不好。
競賽書不能光看,一定要自己動筆練習。很多人習慣非常不好,只看不做,很多問題的解答非常精彩,你直接去閱讀和你先動筆試試再去看,收穫的東西是不在一個數量級上的。看書的時候要養成動筆記錄想法、觀點的習慣。我見過身邊很多人看完的書乾淨得像沒看過一樣,做出來了的打個勾,沒做出來的畫個圈,僅此而已。這是很糟糕的習慣。刷題時一定要記錄一切有價值,有意義的東西,可以是不同於解答的新解法,可以是你的思考和感悟,也可以是你的困惑,總之一切你認為的閃光點,都值得記錄。
切忌走馬觀花,但也不能在一個角落過分糾結。這是兩種極端,有些人看書飄得很高,這樣的人其實什麼都學不到,最後註定死得很慘。但也有些人看書過分追求完美,總覺得我要無死角掃平這本書,但這是不可能的,有些難題和偏題,適當跳過也是必須的。
要有書看多遍的習慣,這個之前也提過。一本書看第二遍的時候,整個人的感覺都會不一樣,覺得自己就像處在另外一個境界,很多問題一下就豁然開朗,這樣的體驗非常奇妙,而且能夠給你帶來實質性的幫助——經驗式解題的形成,對於穩定聯賽成績,避免極端情況的發生,它具有關鍵性的作用。
最後,祝所有參賽考生考出好成績。