本题导读

本题考查集合的表示方法、进位制与数论基础及数列放缩。核心在于构造法、归纳法与反证法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2014年天津卷(理)) 已知 和 均为给定的大于 的自然数. 设集合 ,集合 .

(1) 当 时,用列举法表示集合 ;

(2) 设 ,,,其中 . 证明:若 ,则 .

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 第(1)问:根据 代入集合 ,列举出所有可能的 的值。
  2. 第(2)问:利用进制数的比较原理,构造差值并利用 及 的取值范围进行放缩证明。

✅【答案】

点击查看答案

即 成立

✍【详细解析】

Abstract

(1) 当 时,。 集合 中的元素形式为 ,其中 。 依次取所有可能的组合:

  • 用列举法表示为:。

(2) 证明: 考虑 : 。 因为 且 ,均为整数,所以 ,从而 。 对于任意的 ,因为 , 所以 。 由此可得其余各项的总和下界: 。 因此: 。 即 成立。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:集合的表示与进制比较、放缩证明。

  2. 核心方法:列举法写出 ;构造 并用放缩证 。

  3. 避坑指南:注意审题与运算细节。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 进制数的表示与比较。

  2. 结论推广: 时 (高位决定大小)。

  3. 方法推广: 进制表示类集合问题用位权与放缩比较大小。

🔗【关联脉络】

Multi column