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2022 年全国高中数学联赛一试(A 卷) · 第 1 题
F1填空题集合与简易逻辑
集合 A={n∣n3<2022<3n, n∈Z} 的所有元素之和为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:57
解析
思路
分别确定立方不等式与指数不等式的整数分界,再取交集。
解答
因为 123=1728<2022<2197=133,所以对整数 n,n3<2022 等价于 n≤12。 又 36=729<2022<2187=37,且 3x 严格递增,所以 2022<3n 等价于 n≥7。 因此 A={7,8,9,10,11,12},其所有元素之和为
2(7+12)⋅6=57.
复核
下端点 7 与上端点 12 均满足两个严格不等式,6,13 分别被其中一个条件排除。
方法总结
不同增长类型的整数不等式可分别找界,再用集合交集汇总,不必联立展开计算。
为什么评为 F1(会透露解法方向)
分别比较相邻整数的立方与3的整数幂,直接得到六个连续整数并求和。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:用区间端点判断交集与包含、把集合条件翻译成不等式或方程
专题卡:描述法、像集给出的集合:把“属于”逐条翻译成条件、含参数的不等式集合:化成区间,比较端点,检验等号