同一骨架 2023 年全国高中数学联赛一试(B 卷) 第 4 题 · P007133
两题都可把允许的整数放到一条数轴上,看参数改变时哪些点进入或退出。关键不是只解出一个方程,而是先找计数规则发生变化的位置,再核对候选值所属的范围。
一题从子集个数反推整数点数,另一题从概率反推抽取范围。
已知集合
若集合 的子集个数为 ,则实数 的取值范围是 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先由子集个数反推出交集恰有两个元素,再利用 把问题化为整数点计数。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
将二次式配方后,只需比较允许的 整数点到 的距离。
设 。有限集合的子集个数为 ,故
因为 ,所以 中的元素都是整数。对整数 , 条件 等价于
另一方面,
在所有满足 或 的整数中, 最小的三个值依次为
分别在 处取得;而 时 。 因此恰有两个整数点满足不等式,当且仅当
化简得
当 时, 使二次式小于 ,而 使其等于 ,故恰有 两个元素;当 时, 也只能使二次式等于 ,交集中只剩 , 所以左端点可取、右端点不可取。取 会把 纳入,取 则至多保留一个整数点,范围没有遗漏。
“子集个数”先转化为原集合基数;当另一个集合限制为整数时,再把连续不等式问题化为 离散点计数。配方后按到对称轴的距离排列候选整数点,比较第 个与第 个 阈值,就能同时确定参数范围及端点开闭性。
子集数4先转为两个整数,再按到4的距离比较0,1,4三个阈值,分类短且边界明确。
同一骨架 2023 年全国高中数学联赛一试(B 卷) 第 4 题 · P007133
两题都可把允许的整数放到一条数轴上,看参数改变时哪些点进入或退出。关键不是只解出一个方程,而是先找计数规则发生变化的位置,再核对候选值所属的范围。
一题从子集个数反推整数点数,另一题从概率反推抽取范围。
易混 2023 年甘肃预赛 · P006671
题面都有二次式和集合关系,但一个集合由方程的根组成,另一个由满足不等式的整数点组成。前者要控制根的位置,后者要数通过阈值的整数,不能把“两个元素”一律理解成两个端点。
先认清集合的元素是谁,再决定比较根还是比较相邻整数的进入时刻。
同一骨架 2022 年甘肃预赛 · P005922
两题都把二次不等式与另一范围取交后数整数点。连续区间本身不是答案,关键是按端点或到对称轴的距离排列整数进入的阈值,再用所需点数与下一个点的阈值夹出参数。
一个用韦达固定根积后追踪右端点,另一个配方后追踪到轴的平方距离;端点开闭分别由各自严格或非严格不等式决定。
已记下,谢谢!