集合
(2020年上海市高考数学练习)设,若存在定义域为的函数既满足“对于任意, 的值为或”,又满足“关于的方程无实数解”,则的取值范围为
唐代诗人李顾的诗《古从军行》开头两句说: “白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河.”诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在区域为,若将军从点处出发,河岸线所在直线方程为,并假定将军只要到达军营所在区域即回到军营,则“将军饮马”的最短总路程为
(东城区2019—2020学年第二学期期末高一)对于任意实数,表达式称为二阶行列式(determinant),记作
.
(I)求下列行列式的值:
\ding{172} ;\quad
\ding{173} ;\quad
\ding{174} ;
(II)求证:向量与向量共线的充要条件是
;
(III)讨论关于的二元一次方程组
有唯一解的条件,并求出解. (结果用二阶行列式的记号表示)
20.已知函数 (为常数),在点处切线方程为.
(1)试求的值;
(2)若方程有两不等实数根,求的范围.
(3)设, 为曲线上不同两点,记直线的斜率为,证明:
.
21.已知,对于, 表示和中相对应的元素不同的个数.
(1)令,存在个,使得,写出的值;
(2)令,
若,求证: ;
(3)令,若,求所有之和.
(东城区2019—2020学年第二学期期末高二数学试题)设集合,若是的子集,把中所有数的和称为的“容量” (规定空集的容量为),若的容量为奇(偶)数,则称为的奇(偶)子集.
(I)当时,写出的所有奇子集;
(II)求证:当时, 的所有奇子集的容量之和等于所有偶子集的容量之和;
(III)当时,求的所有奇子集的容量之和.
(I)解:当时, .
的所有奇子集为.
(II)证明:首先证明,的奇子集与偶子集个数相等.
设奇数,对于的每个奇子集,
当时,取.
当时,取,则为的偶子集.
反之,亦然.
所以, 的奇子集与偶子集是一一对应的.
所以, 的奇子集与偶子集个数相等.
对于,含的的子集共有个.
其中必有一半是奇子集,一半是偶子集,从而对于每个数,在奇子集的和与偶子集的和中, 所占的个数是一样的.
所以的所有奇子集的容量的和与所有偶子集的容量的和相等.
(III)解:由于每个元素在奇子集中都出现次,故奇子集的容量和为.
(北京市西城区 2019—2020学年度第二学期期末试卷)设函数定义域为,若函数满足:对任意,存在,使得成立,则称函数满足性质.下列函数不满足性质的是
(A) (B)
(C) (D)
选B.可取.
(北京市西城区 2019—2020学年度第二学期期末试卷)已知函数.
(I)求函数的单调区间;
(II)求证:当时,函数存在最小值,且最小值小于.
(2019-2020房山区第二学期期末高二数学试题)设表示不大于的最大整数,则对任意实数,给出以下四个命题:
\ding{172} ; \ding{173} ; \ding{174} ; \ding{175} .
则假命题是(填上所有假命题的序号).
%http://www.gaokzx.com/c/202008/45756.html
1.集合的概念
(1)集合是数学中的基本概念,很多后续数学知识或理论(函数,集合论等)都是建立在集合的基础之上,但集合是不可定义(第三次数学危机)的概念.具有某种性质的对象全体称为一个集合,对象称为集合的元素.
集合中的元素具有确定性、互异性和无序性.
(2)集合的分类:元素个数为有限个的集合称为有限集;元素个数为无限个的集合称为无限集.
特别地,不含任何元素的集合称为空集,用表示.
(3)集合的表示方法:列举法、描述法和韦恩(Venn)图法.
2.元素与集合、集合之间的关系
(1)元素与集合之间的关系有“属于”或“不属于”.
(2)集合之间的关系
(i)包含关系:包含关系与子集的概念等价,即集合包含于集合等价于是的子集,记作;集合真包含于集合等价于是的真子集,记作;特别地,空集是任何集合的子集,是任何非空集合的真子集.
注:包含关系是用来刻画集合元素个数的多少,与不等号与类似.
(ii)不包含关系:若集合中至少有一个元素不属于集合,就称集合不包含于集合,记作.
(iii)集合的相等:若且,则集合相等,记作.
3.集合的运算(可用韦恩图直观呈现)
(1)集合的交、并、补的运算
,
.也可记为或.
(2)集合运算中一些常用的结论
(i)交换律: ;
(ii)结合律: ;
(iii)分配律: ;
(iv)吸收律: ;
(v)反演律(摩根律): .
4.有限集子集的个数
若有限集含有个元素,则的子集有个,真子集有个.
5.有限集的元素个数或
对任意两个有限集合,有,
.
此结论可以推广到任意个有限集合 (称为容斥原理),并在组合数学、数论等领域有非常重要的应用.
(2019 AMC 10A) Problem
For how many integers between and , inclusive, isan integer? (Recall that .)
Solution
Solution 1
The main insight is that
is always an integer. This is true because it is precisely the number of ways to split up objects into unordered groups of size . Thus,
is an integer if , or in other words, if . This condition is false precisely when or is prime, by Wilson's Theorem. There are primes between and , inclusive, so there are terms for which
is potentially not an integer. It can be easily verified that the above expression is not an integer for as there are more factors of in the denominator than the numerator. Similarly, it can be verified that the above expression is not an integer for any prime , as there are more factors of p in the denominator than the numerator. Thus all values of n make the expression not an integer and the answer is .
Solution 2
We can use the P-Adic Valuation (more info could be found here: Mathematicial notation) of n to solve this problem (recall the P-Adic Valuation of 'n' is denoted by and is defined as the greatest power of some prime 'p' that divides n. For example, or .) Using Legendre's formula, we know that :
Seeing factorials involved in the problem, this prompts us to use Legendre's formula where n is a power of a prime.
We also know that , . Knowing that if , we have that :
and we must find all n for which this is true.
If we plug in , by Legendre's we get two equations:
And we also get :
But we are asked to prove that which is false for all 'n' where n is prime.
Now we try the same for , where p is a prime. By Legendre we arrive at:
and
Then we get:
Which is true for all primes except for 2, so doesn't work. It can easily be verified that for all where is an integer greater than 2, satisfies the inequality :
Therefore, there are 16 values that don't work and values that work.
Solution 3 (Guessing)
First, we see that work. This leads us to the conclusion of
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