MAT是牛津、华威等大学热门专业的申请笔试。早些时候,我们聊了聊与函数考点相关的MAT真题怎么答(点击回顾),今天就换一个题型,看看取值范围相关的题目从哪些角度切入比较好。
MAT是什么考试?对申请有啥作用
申请牛津、帝国理工的数学、计算机专业本科,需要参加MAT考试,华威大学的数学相关专业也鼓励大家考MAT。
MAT考试只有一套卷子,满分100分,一共7道题,考生需要选择其中5道来回答。不同学校、不同专业的答题要求都是不一样的。
MAT真题解析:取值范围相关内容
【啥是取值范围?】
我国著名数学家、数学教育家单墫⽼师的⼀篇短文曾提到了关于取值范围的看法——
“参数的取值范围,在数学中并不是很重要的。它有两个来源——函数的定义域(Domain),二是函数的值域(Range)。
前者,因为很多的函数定义域是明显的(除非故意刁难),如果溢出定义域会出现荒谬的结果,从而导致必须的限制;或者索性打破限制,拓宽函数的定义域(如极限延拓定理,数域的扩张。最厉害的是Dirac的函数,导出一大批广义函数)。
后者,可归入求函数的极值。因此通常大学里并不出现这类问题......”
【取值范围会从哪些角度出题?】
01 几何问题
⽐如问最短或最长距离,考验同学数形结合的思想。这⾥我们⽤ 2016年的选择题I作为例题来说明⼀下。
这道MAT真题考核的是如何寻找函数值在固定Constraint中的极值,但是因为这个constraint本⾝描述的就是⼀个单位圆,这是很明显的hint,要我们考虑⼏何性质。⽽这⾥的ax + by本质上是family of lines,通过联想原点到直线ax + by = c的最短距离公式。
我们发现最⼤化其实就是在constraint之内最⼤化原点到直线的最短距离,这样就把题⽬转化成了⼏何问题;因为圆内离圆⼼最远的距离是1,所以最⼤取
这道题还有⼀个特殊的解法,和很多极值问题⼀样,在有限的条件⾥我们可以通过⼀些不等式的⼿法取得极限,这⾥我们可以⽤柯西不等式巧妙的得到⼀个极限。
但是不要忘记check whether equality holds,柯西不等式的要求是(a, b)和(x, y)这两个向量平⾏,并且我们也要求(x,y)在圆上,这些我们都可以满⾜,所以极值可以取到。
More examples (non-exhaustive list)
Trigonometry: 2007 Q1 B, 2011 Q1 ILog: 2007 Q1 I, 2008 Q1 BIntegration: 2012 Q1 F, 2017 Q1 J, 2015 Q3 (v)
02 Other Functions
函数⾥的取值范围往往和图像相关,我们最常见的就是Quadratic的Discriminant,是否有实根,是否有交点,往往都可以转化到的正负性质上。
MAT真题里更加general的函数取值范围要学会判断,如果说⼀个函数在某个闭区间内是单调的,那么它的极值⼀定在两个端点处;⼀个odd degree
polynomial是在实数轴上必有交点,但是⼀个even degree polynomial不⼀定,要去判断他们的local minimum and maximum,⽅便找准题⽬的要求。
复合函数要学会分段去考虑,利⽤好函数本⾝的对称性,拓展其他的Domain。
祝今年和未来参加牛津MAT考试的“G5练习生”都能复习顺利、发挥顺利。之后的笔试和面试,如果感觉自己一个人准备有点没方向,也都可以点击预约试听【橡沐牛剑笔试 / 面试班】——
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