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2020MBA联考数学基础知识重点讲解

2019-07-12 09:16:00| 中公教育

集合的概念

集合是数学中最重要的概念,是整个数学的基础。我印象中,集合的定义是:集合是具有相同性质的元素的集体。这个定义属于循环定义,因为集体就是集合。我的理解是:把一些互不相同的东西放在一起,就组成一个集合。唯一的要求是“互不相同”。集合中的元素可以是毫不相干的。元素可以是个体,也可以是一个集合, 比如1,2,{1,2}就构成一个集合,集合中有三个元素,两个是个体,一个是集合。元素可以是数对,(x,y)是一个数对,代表二维坐标系中的一个点。如果集合中的元素没有共同的特征,要完整地描述一个集合,我们被迫列出集合中的每一个元素,如{一阵风,一匹马,一头牛};如果存在相同的特征,描述就简单多了,如{所有正整数}、{所有英国男人}、{所有四川的下过马驹的红色的母马},不用一一列举。区间是特殊的集合,专门用来表示某些连续的实数的集合。集合在逻辑中的应用也十分广泛,学好了集合,数学和逻辑都能提高,起到“两个男人并排坐在石头上”的作用。

集合中元素的个数是集合的重要特征。如果两个集合的元素能有一一对应的关系,那么这两个集合元素的个数就是相等的。在我们平时数物品的数量时,说1,2,3,4,5,一共有5个,这时我们就是在把物品的集合与集合(1,2,3,4,5)建立一一对应的关系,正是因为物品数量与集合(1,2,3,4,5)的元素个数相等,所以我们才说物品共有5个。集合分为有限集合和无限集合,元素的个数一般是针对有限集合说的。对无限集合来说,有很多不同之处。比如{所有的正整数}与{所有的正偶数},后者只是前者的一个子集,但两者存在一一对应的关系,因此元素个数“相等”。而{所有整数}与{所有实数}则不可能建立一一对应的关系,因为它们的无限的级别是不同的。对两个无限集合,我们只强调是否能一一对应,不说元素个数是否相等。

两个集合有交集和并集的关系。交集是同时在两个集合中的所有元素的集合,例如{中国人}交{男人}={中国男人},{韩国俊男}交{韩国美女}={河利秀}。并集是在其中任一个集合中的所有元素的集合。因为集合中的元素不能重复,所以取并集时要去掉重复了的元素,A并B的元素个数=A的元素个数+B的元素个数-A交B的元素个数。

函数的概念

如果集合A中的每一个元素,按照某种对应关系,在集合B中都有唯一的对应元素,那么这种对应关系被称为A到B的函数。例如Y=2X,Y=X^2都建立了{全体实数}到{全体实数}的函数关系,如果用f代表对应关系,则函数表述为:f(x)=2x, f(x)=x^2。 如果A中的某些元素,不能对应B中唯一的元素,则不存在函数关系。比如{所有小偷}与{所有失主},因为某些小偷偷过很多不同失主的东西。

函数的定义域和值域。MBA数学只考虑实数。所有能使函数有意义的实数的集合,构成函数的定义域,即上面的集合A。F(X)=X^(1/2)定义域为{X/ X》=0},F(X)=1/X定义域为{X/ X《》=0},F(X)=LN(X)定义域为{X/ X》0}。如果函数中同时包括几类简单函数,则定义域是各类函数定义域的交集。定义域按照对应关系,能对应的所有实数的集合,构成函数的值域。定义域、对应关系、值域,三者构成一个函数。

定义域中的每一个元素,与其在值域中对应的元素,组成一个数对,由二维坐标系中的一个点来表示。所有这样的点形成了函数的图象。图象能直观地表现函数的对应关系,大家应该熟悉幂函数、指数函数、对数函数的基本图象。要求高的同学可以进一步掌握图象的平移、反射、旋转。

奇函数和偶函数的定义不说了,要注意的是奇函数和偶函数的定义域必须关于原点对称。F(X)=X,X为任意实数 是奇函数,如果限定X属于[-3,5],那函数就不是奇函数了。

反函数,如果集合A中的每一个元素,按照某种对应关系,在集合B中都有唯一的对应元素;而B中的每一个元素,在A中都有唯一的元素与之对应。则A到B的对应关系是可逆的,A到B的对应关系是原函数,B到A的对应关系是反函数。对于连续的函数来说,只有绝对增函数或绝对减函数,才存在反函数,否则A中必有两个元素,在B中对应同一元素。对于不连续的函数则没有上述限制。

复合函数,集合A中的元素,按一种函数对应到集合B,B中的相应元素,再按另一种函数对应到集合C,最后形成集合A到集合C的对应关系,称为复合函数。

数列的概念

数列是一种特殊的函数,其定义域为全体或部分自然数。数列的通项公式A(N)就是一个函数,求出通项公式,等于求出了数列的任一项。数列的前N项和S(N)(N=1,2,。。。)构成了一个新的数列,知道S(N)的公式,通过A(1)=S(1),A(N)=S(N)-S(N-1)就能求出原数列的通项公式。

MBA数学主要考察等差数列和等比数列。有些数列不是等差数列或等比数列,但经过改造后可构造出等差数列或等比数列,如A(1)=1,A(N+1)=2A(N)+1。这个数列的每一项都加上1,就成为等比数列了,通项公式为2^N,因此原数列通项公式为:A(N)=2^N-1

其他常见的数列包括A(N)=N^3, A(N)=N!/(N-K)!,A(N)=1/[N(N-1)]等,都有相应的办法能处理。

排列、组合、概率的概念

排列、组合、概率都与集合密切相关。排列和组合都是求集合元素的个数,概率是求子集元素个数与全集元素个数的比值。

以最常见的全排列为例,用S(A)表示集合A的元素个数。用1、2、3、4、5、6、7、8、9组成数字不重复的九位数,则每一个九位数都是集合A的一个元素,集合A中共有9!个元素,即S(A)=9!

如果集合A可以分为若干个不相交的子集,则A的元素等于各子集元素之和。把A分成各子集,可以把复杂的问题化为若干简单的问题分别解决,但我们要详细分析各子集之间是否确无公共元素,否则会重复计算。

集合的对应关系

两个集合之间存在对应关系(以前学的函数的概念就是集合的对应关系)。如果集合A与集合B存在一一对应的关系,则S(A)=S(B)。如果集合B中每个元素对应集合A中N个元素,则集合A的元素个数是B的N倍(严格的定义是把集合A分为若干个子集,各子集没有共同元素,且每个子集元素个数为N,这时子集成为集合A的元素,而B的元素与A的子集有一一对应的关系,则S(A)=S(B)*N

例如:从1、2、3、4、5、6、7、8、9中任取六个数,问能组成多少个数字不重复的六位数。

集合A为数字不重复的九位数的集合,S(A)=9!

集合B为数字不重复的六位数的集合。

把集合A分为子集的集合,规则为前6位数相同的元素构成一个子集。显然各子集没有共同元素。每个子集元素的个数,等于剩余的3个数的全排列,即3!

这时集合B的元素与A的子集存在一一对应关系,则

S(A)=S(B)*3!

S(B)=9!/3!

组合与排列的区别在于,每一个组合中的各元素是没有顺序的。无论这些元素怎样排列,都只当作一种组合方式。所以在计算组合数的时候,只要分步,就意味有次序。取N次,N件物品的N!种排列方式都会被当作不同选法,该选法就重复计了N!次。比如10个球中任取三个球,取法应该是C(10,3),但如果先从10个中取一个,得C(10,1),再从9个中取一个得C(9,1),再从8个中取一个得C(8,1),再相乘结果成了P(10,3),结果增大了3!倍。

概率的概念

在有限集合的情况下,概率是子集元素个数与全集元素个数的比值。在无限集合的情况下,概率是代表子集的点的面积与代表全集的点的面积的比值。

概率分布函数可以描述概率分布的全貌。离散型的概率分布是一组数列,计算事件发生的概率、数学期望和方差都使用数列的计算方法。连续型的概率分布是一个函数, 它等于概率密度函数的积分,计算事件发生的概率、数学期望和方差都使用积分的计算方法。

概率的概念不难理解,解题能力决定于对数列和积分中的方法掌握的熟练程度。

理解了基本概念,对基本数学方法就更容易掌握。
 

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