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清华丘成桐数学领军计划|一试题逐题精讲 + 预科清退20%警示

清华丘成桐数学领军计划|一试题逐题精讲 + 预科清退20%警示

清华丘成桐数学领军计划|一试真题逐题精讲 + 预科清退20%警示


一、今日三条重要动态

动态1:2027年招生窗口已经打开,简章随时可能发布

清华新领军近三年的简章发布节奏高度稳定:2025年简章于2024年10月底发布,2026年简章于2025年9月22日发布。今天是9月下旬,正处于2027年简章发布的高概率窗口期。

对考生而言,这意味着:

  • 报名时间大概率落在9月下旬至10月上旬,窗口通常只有15—20天
  • 简章一发布,留给材料准备的时间极短,中学盖章的成绩单、个人陈述、获奖证书扫描件现在就要备齐
  • 2026年简章明确要求:申请表需打印后经所在中学核实加盖公章再扫描上传,走流程本身就要几天

行动建议:本周内把"申请表—成绩单—个人陈述—获奖证书—身份证明"五件套准备成电子档,简章一出不慌。

动态2:预科淘汰率约20%,CMO金银牌也在清退名单里

这是今年最值得所有备考家庭警惕的一条。2026年7月,清华求真书院预科班约20%的学生未通过考核面临清退,被清退者中不乏CMO金牌、银牌得主。

求真书院今年的预科考核新增了两项:论文汇报与作业题现场讲解,核心目的是核查作业是否独立完成、有无AI代写。补考环节直接使用了北京高考数学卷,结果补考平均分仅110分,远低于清华统招理科生数学140+的常规水平。

信号非常明确:入围 ≠ 上岸。书院要筛掉的是"把数学当名校跳板"的人。抽掉大学数学的"套路壳"之后,基础底子会立刻现形。

动态3:求真书院严禁任何形式的领军计划培训

2025年8月29日,求真书院发布声明:书院从未授权任何单位和个人针对领军计划选拔考试开展培训,也未与任何机构合作,严禁全体师生参与任何形式的培训班授课。

但现实中,暑期培训讲义的内容已经涉及傅里叶变换、Haar测度、代数编码、二次型等,部分题型已超出简章明确列出的考查范围。家长需要清醒认识:这条路上不存在"保过班"。


二、2026年考情数据全表(最新口径)

指标
数据
计划招生
不超过 100人
直接入围
92人
候补入围
17人
(另有口径:3人递补入围、14人递补中)
进一试总规模
约 500人(四类生源合计)
通过零试进一试
约 300—400人
生源年级
高二高三为主体,初三、高一占比接近一半
省级第一
浙江23人
省级第二
重庆19人
中学第一
成都七中9人、深圳中学9人
(并列)
中学第二
乐清知临中学8人、学军中学文渊校区8人(并列)
广东
11人(深中9 + 省实2),另有1人候补

三个读得出来的结论:

  • 强省强校垄断格局稳定
    。浙江、重庆两省拿走近一半名额,成都七中、深圳中学连续两年领跑。
  • 低龄化不可逆
    。初三、高一学生占比接近一半,说明书院在赌"可塑期",越早进入体系越占便宜。
  • 女生通道依然存在
    。丘成桐女子数学竞赛(现纳入丘成桐中学科学奖·诺特数学奖)仍是女生的重要入围通道,铜奖、优胜奖也能显著提高入围概率。

三、数学基础测试("零试")解密

2026年新增的数学基础测试,本质上是往年"数学水平考试(零试)"的正式化、前置化。

要素
内容
形式
线上/考点机考
,全国部分城市设考点
时长
约2—3小时
题型
15道填空题
(近年主流)
满分
150分(2026年实际)
考查范围
高中数学竞赛一试全部知识点、数学分析一元微积分、空间解析几何、高等线性代数(Jordan标准型之前)、群论
免测通道
数学/物理/信息学竞赛突出表现者、零试排名前99%、丘成桐中学科学奖获奖者可申请免测

机考的残酷之处

机考没有过程分。结果错了就是零分,计算能力是重中之重。2026年数学基础测试难度"出奇地难",不少考生当场懵掉,数论与竞赛题都有涉及,知识点覆盖极广。

参考案例:广东实验中学高一学生蓝天,2025年10月参加2026年数学基础测试,以140分/150分通过,最终顺利入围。他的准备量是一年啃下一百多本数学教材与练习册,从《微分几何》《高等代数》到《数论:概念和问题》,再到全国大学生竞赛解析教材,执行三轮计划:第一轮通读5本核心教材2—3遍打基础,第二轮分板块刷题2—3遍,第三轮用大学生数学竞赛练习册拔高。

一句实话:零试看的是排名不是绝对分。往年经验是排名前90%左右基本能进一试,但2026年难度上调后,实际门槛以官方划线为准。


四、一试真题逐题精讲(2025年真题,6题全解析)

2026年官方口径中,一试为8道解答题、时长4小时,构成大致为:中学数学1题、数学分析3—4题、线性代数2—3题、群与群作用1题。下面精讲2025年全套6题——没有一道是纯高中数学。

第1题|数学分析:极限与积分

题目:证明 lim(n→∞) ∫₀¹ n·xⁿ·eˣ dx 存在并求值。

精讲:这是"核函数逼近(approximate identity)"的经典题型,一通百通。

记 K_n(x) = n·xⁿ,它在 [0,1] 上的积分 ∫₀¹ n·xⁿ dx = n/(n+1) → 1,且质量全部集中在 x = 1 附近。因此对于任意在 x=1 连续的函数 f,都有:

lim(n→∞) ∫₀¹ n·xⁿ·f(x) dx = f(1)

严格做法(换元):令 x = e^(-u/n),则 xⁿ = e^(-u),dx = -(1/n)·e^(-u/n) du,积分化为

∫₀^∞ e^(-u(1+1/n)) · e^(e^(-u/n)) du

对固定的 u,n → ∞ 时被积函数逐点收敛到 e^(-u) · e¹,由控制收敛定理得极限为 e·∫₀^∞ e^(-u) du = e。

答案:e。

备考要点:这类题的通用模板是"找到集中点 → 换元标准化 → 控制收敛/夹逼"。高斯积分、Wallis公式、Laplace方法都要熟。

第2题|高等代数:线性映射空间维数

题目:定义线性映射 L: M(m×n) → M(k×n)。记 W = {L | L(AB) = L(A)·B, ∀A ∈ M(m,n), B ∈ M_n},求 dim W。

精讲:条件是说 L 是一个右 M_n-模同态。

把 M(m×n) 按行拆开:每一行是一个 n 维行向量,右乘 B 作用在行向量上。于是作为右 M_n-模,

M(m×n) ≅ (Fⁿ)^m(m 份单模的直和),同理 M(k×n) ≅ (Fⁿ)^k。

由 Schur 引理,Hom_{M_n}(Fⁿ, Fⁿ) ≅ F(只有数乘),因此

W ≅ M(k×m),即 dim W = k·m。

答案:km。

备考要点:看到"保乘法性质 + 求维数",第一反应应该是模论语言 + Schur 引理,而不是硬凑矩阵元素。这是高代与近世代数的交界区,近年高频。

第3题|数分×高代综合:函数空间上的线性变换双射性

题目:记 V = {光滑函数 f | f(x+1) = 2f(x)}。定义 L: V → V, L(f) = f' + kf。求所有实数 k,使得 L 为双射。

精讲:先把空间 V "标准化"。令 λ = ln 2,写 f(x) = e^(λx)·g(x),则 f(x+1) = 2f(x) 等价于 g 是1周期光滑函数,即 g ∈ C^∞(S¹)。

代入算子:L(f) = f' + kf = e^(λx)·[g' + (λ + k)·g]

于是问题转化为:算子 D + μ(μ = λ + k)在 C^∞(S¹) 上何时双射?

周期光滑函数的特征基是 e^(2πi·n·x),n ∈ Z,对应 D 的特征值 2πi·n。故 D + μ 的特征值为 μ + 2πi·n。

  • 单射
    :核非平凡 ⟺ 存在 n 使 μ + 2πi·n = 0。因 μ 为实数,只有 μ = 0, n = 0。
  • 满射
    :解 g' + μg = h,通解 g(x) = e^(-μx)(∫₀ˣ e^(μt)h(t)dt + C),周期性条件 g(1) = g(0) 给出 C(e^μ - 1) = ∫₀¹ e^(μt)h(t)dt。当 e^μ ≠ 1(即 μ ≠ 0)时 C 唯一存在;μ = 0 时右端须恒为0,不总成立。

答案:k ≠ -ln 2。

备考要点:"函数方程 → 周期化 → Fourier 分解"是处理函数空间算子的标准三步。这道题把数分、常微分方程、Fourier 全部串在一起,典型的领军风格。

第4题|高等代数:正交变换的分解

题目:证明任意正交变换 σ 可分解为 σ = τ₁τ₂…τ_k,其中每个 τᵢ 是正交变换且 dim{v | τᵢ(v) = v} = n - 1。

精讲:固定超平面(维数 n-1)的正交变换就是超平面反射(镜像)。本题即著名的 Cartan–Dieudonné 定理:O(n) 中任一元素至多可写成 n 个反射的乘积。

归纳思路:若 σ = id 则 k = 0。否则取 v 使 σ(v) ≠ v,取垂直于 v - σ(v) 的超平面反射 τ,可验证 τσ 的不动空间维数比 σ 至少大1,递归即可。

备考要点:这是几何代数里的"必背定理"。考场上不必重证全部细节,但要能说出定理名称、准确表述、并给出归纳框架。

第5题|近世代数:对称群的Abel子群

题目:A 为 S_n 的 Abel 子群,且对任意 1 ≤ k ≤ n,存在 σ ∈ A 使 σ(1) = k。 (1) 求 A 的阶;(2) 求所有的 n,使得 A 在同构意义下唯一。

精讲:

(1) 条件"对所有 k 存在 σ ∈ A 把1送到 k",正是说 A 在 {1,…,n} 上的作用是传递的。

关键引理:传递的 Abel 置换群必为正则(regular)。证明要点:若 A 传递且 Abel,则任一点稳定化子 A_1 固定所有点(因为 A_1 与 A 交换,而 A 传递,故 A_1 固定在1的整个轨道即全部点上),从而 A_1 = {e}。于是 |A| = |A_1| · n = n。

(1) 答案:|A| = n。

(2) 由 Cayley 定理,任意 n 阶群都可通过左正则表示嵌入 S_n 成为正则子群。因此 A 可以是任意一个 n 阶 Abel 群。

n = ∏ p_i^(e_i) 时,n 阶 Abel 群的同构类个数为 ∏ p(e_i)(p 为整数分拆函数)。同构唯一 ⟺ 所有 p(e_i) = 1 ⟺ 所有 e_i = 1。

(2) 答案:n 为无平方因子数(square-free),即 n = p₁p₂…p_r(各素因子互异)。此时 A ≅ Z_n 唯一。

备考要点: Abel 群结构定理 + Cayley 正则表示 + 群作用传递性,三个知识点在一道题里合流。这类题在2024年一试中也有出现(阿贝尔群相关)。

第6题|偏微分方程:最大值原理

题目:S = {(x,y) | x²+y² = 1},Ω = {(x,y) | x²+y² ≤ 1}。f: R² → R 光滑,在 S 上恒为0,且满足 f_xx + f_xy + f_yy = f³。证明 f 在 Ω 上恒为0。

精讲:这是二阶椭圆方程的最大值原理的标准运用,几乎不依赖具体系数。

第一步:证 f ≤ 0。 若 f 在 Ω 内某点取正最大值 M > 0(边界上 f = 0,故正最大值必在内点)。在极大值点,Hessian H = [[f_xx, f_xy/2],[f_xy/2, f_yy]] 半负定,取向量 (1,1) 得

f_xx + f_xy + f_yy ≤ 0

但方程给出 f_xx + f_xy + f_yy = f³ = M³ > 0,矛盾。

第二步:证 f ≥ 0。 若 f 在内点取负最小值 m < 0,则 Hessian 半正定,f_xx + f_xy + f_yy ≥ 0,而 f³ = m³ < 0,同样矛盾。

第三步:0 ≤ f ≤ 0,故 f ≡ 0 于 Ω 内部,再由边界值与连续性,f ≡ 0 于整个 Ω。

备考要点:注意算子 ∂_xx + ∂_xy + ∂_yy 的系数矩阵 [[1, 1/2],[1/2, 1]] 特征值 1/2, 3/2 > 0,是椭圆算子,这是最大值原理成立的前提。判别式 B² - 4AC < 0 要先验。

拓展精讲:2023年一试第3题(矩阵交换子)

题目:给定正整数 n,设 A, B 为 n 阶复方阵,满足 AB + A = BA + B,求证 (A - B)^n = 0。

精讲:令 C = A - B,则 A = C + B,代入:

AB - BA = (C+B)B - B(C+B) = CB - BC = [C, B]

而原条件 AB + A = BA + B 等价于 AB - BA = B - A = -C,故

[C, B] = -C,即 ad_B(C) = -C

于是 ad_B(C^k) = -k·C^k(由 Leibniz 法则对交换子归纳)。取迹:tr(ad_B(X)) = 0 对任意 X 成立,故

0 = tr(ad_B(C^k)) = -k·tr(C^k) ⟹ tr(C^k) = 0,k = 1, 2, …, n

由 Newton 恒等式,C 的所有初等对称函数为0,特征多项式为 λⁿ,再由 Cayley–Hamilton 定理得 C^n = 0。

备考要点:"[X,Y] = λX ⟹ X^n = 0"是矩阵论里的经典结论,证明靠"取迹 + Newton恒等式 + C-H"三板斧,值得背下来。


五、一试命题风格三年演变(重要!)

年份
命题侧重
变化解读
2023
素数计数、形式幂级数、矩阵交换子、格点求和
计算基本功 + 组合味道浓
2024
明显减少高等代数与计算,增加多元微积分、阿贝尔群
转向结构与分析
2025
转而重点考查概率论;同时保留数分/高代/PDE
覆盖面继续扩张
2026
延续综合化,一试8题4小时
风格多变,压题等于自杀

核心判断:领军一试从不按固定套路出题。押某一个板块的收益极低,全面覆盖 + 深度理解才是唯一策略。


六、二试"现学现考"完全解密

二试是整个领军选拔中最能区分天赋与培训的环节,官方表述为"非固定形式的开放性内容",实际形式是:

数学科目(约4小时)  ├─ 观看视频 + 讲义,学习一个完全陌生的专题  ├─ 自行整理消化 1 个多小时  └─ 正式考试 2 小时物理科目(约4小时)  └─ 同样的流程,内容为大学物理

已出现过的二试专题:量子力学、统计力学、随机过程、格拉斯曼流形(Grassmannian)。

为什么这样考?

  • 培训机构无法提前押题——每年专题都不同
  • 高中生不可能预先学过格拉斯曼流形
  • 唯一能准备的是"看一遍陌生材料就能提取结构并做题"的能力

备考方向:刻意练习"陌生材料快速吸收"。具体做法:每周挑一个完全没接触过的数学/物理概念(如勒贝格积分、张量积、Legendre变换、母函数、Fourier变换),只看讲义不做任何辅导,2小时内完成配套习题,训练"从零到会"的速度。


七、面试真题与三维准备法

面试形式

  • 一对一或一对多
  • 综合考察:对数学的兴趣和学术志向、数学/物理类知识的广度与深度
  • 与心理测试、体测集中在同一时段(2026年为11月1日—4日)

面试真题(回忆版)

类型
真题示例
定义记忆
拉格朗日中值定理是什么?请完整表述
原理解释
请解释这个定理为什么成立,证明思路是什么
实际应用
如何计算第三宇宙速度?
实际应用
如何应用引力弹弓效应?
学术志向
为什么想学数学?你最想解决的数学问题是什么?

三个准备维度

  • 维度一:定义要能"背+证"并存
    。不是背课本原文,而是能自己把定义讲清楚、能给出证明骨架、能举出反例说明条件不可去。
  • 维度二:物理常识要过关
    。领军计划虽然叫"数学"领军,面试和二试都考大学物理。四大力学(理论力学、电动力学、量子力学、统计力学)至少要建立概念框架。
  • 维度三:动机的真实性会被反复追问
    。抱着"不用高考"心态进去的人,在面试环节大概率被筛出来。能说出"做不出题比考不上清华更难受"的学生,才是书院想要的。

八、选拔全流程与2027届时间表(预测)

9月下旬—10月上旬   网上报名(窗口约15—20天)       ↓10月上旬           公布初审结果       ↓10月中旬           数学基础测试(机考,全国设考点)       ↓11月上旬           学科能力测试(一试8题4小时 + 二试现学现考)       ↓11月上旬           面试 + 心理测试 + 体育测试       ↓11月中上旬         公布入围认定结果 + 候补名单       ↓次年1月前          候补人选考核并公布结果       ↓次年2月—6月        入校预科培养(约20%淘汰风险)       ↓预科合格           无需高考,直接提档录取

体测红线:身高、体重、肺活量、台阶运动试验、坐位体前屈、立定跳远。无故不参加者直接取消认定资格——这条每年都有人踩。


九、备考书单与四阶段路线

书单(按优先级)

优先级
科目
推荐
★★★★★
数学分析
卓里奇《数学分析》/ 华东师大《数学分析》+ 裴礼文习题集
★★★★★
高等代数
丘维声《高等代数》/ Hoffman & Kunze《Linear Algebra》
★★★★☆
近世代数
Artin《代数》(重点群论与群作用章节)
★★★★☆
大学物理
四大力学概念框架 + 赵凯华《新概念物理教程》
★★★☆☆
概率论
何书元《概率论》/ 复旦《概率论与数理统计》
★★★☆☆
竞赛衔接
高联一试二试真题、丘成桐中学科学奖历年题、大学生数学竞赛

四阶段路线

阶段
目标
关键动作
第一阶段
打底
学完高中数学全部内容 + 高中物理,同步开始数学分析(极限、连续、微分)
第二阶段
大学数学主干
数学分析(积分、级数、多元)+ 高等代数(矩阵、线性映射、Jordan标准型)过一遍,做透不做快
第三阶段
结构数学
群与群作用、正交变换与反射分解、初等PDE最大值原理、概率论基础
第四阶段
真题实战
2023—2026一试真题整套限时(4小时8题)训练;每周一次"陌生专题现学现考"模拟

低龄考生特别提示:初三、高一学生占比已接近一半。低龄的最大优势是时间容错——一次不过可以再来一年,同时大学数学的学习本身就是积累。但要注意,低龄学生往往卡在"数学分析的严格性"上,建议先用一个月专门练 ε-δ 语言与不等式放缩。


十、清华三大少年班项目横向对比

维度
数学领军计划
数学英才班
物理攀登计划
招生对象
初三至高三
高二、高三
高二、高三
招生规模
≤100人
≤30人
≤60人
是否免高考
免高考
需高考达特招线
需高考达特招线
培养模式
3+2+3本博贯通
本科
本科
录取专业
数学与应用数学(八年制)
数学与应用数学
物理学
培养单位
求真书院
求真书院
物理系
核心门槛
大学数学 + 现学现考 + 预科
竞赛省一省二为主
物理竞赛生为主
难度评级
★★★★★
★★★★
★★★★

选择建议:

  • 目标是彻底绕开高考、走学术路线 → 领军计划是唯一选项,但要接受8年本博锁定与预科淘汰风险
  • 高二高三、竞赛省一水平、想降分进清华 → 英才班或攀登计划更务实
  • 三个项目可以同时报名(考核时间不冲突时),但领军计划录取后不得再参加其他招生项目

十一、写在最后:三个问题先问自己

在决定是否投入这条赛道之前,请先诚实回答三个问题:

  1. 你学数学,是为了"不高考进清华",还是因为做不出题比考不上清华更难受?
  2. 没人教、没套路、没人给答案,你能否自己啃完一本数学分析?
  3. 如果投入两年最终被预科清退,回归高考能不能兜得住底?

三个问题里有一个犹豫,这条路就不适合你。

这不是吓唬人——2026年7月那20%的清退率,和补考平均110分的北京高考数学卷,已经把答案写得很清楚了。

清华大学求真书院数学领军计划之数学与物理科目考纲发布!

清华大学丘成桐数学英才班,考察数学一试二试+面试,2026年增加零试

笔试面试备考方案:

✳️备考题资料

1:清华大学丘成桐数学英才班近三年院校题集+解析汇总

2:自主选拔升学题集

3:清华大学丘成桐数学英才班面试题集

4:2026面试时事热点

5:清华大学丘成桐数学英才班面试备考技巧

✳️笔试面试8小时一对一培训

授课内容(可以灵活分配):

4小时清华大学丘成桐数学英才班笔试题要点讲解,

2小时面试题练习

2小时模拟练习点评

一对一线上视频授课

时间按照学生进度灵活安排,可以拆分2次或3次授课

在考前充分挖掘学生亮点与潜能,熟悉考试流程 

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