套路

存在性化成值域有交

「存在 x∈Dx\in D 使 g(x)∈Sg(x)\in S」等价于「gg 在 DD 上的值域与 SS 有公共点」;把存在量词换成两个集合相交,参数条件就一步读出来。

解题套路

  1. 认出那个「能取到什么值」的量:把含自变量的一整坨记作 g(x)g(x)(或换元后的 mm),先把它的值域算出来。

  2. 把要满足的条件写成一个集合 SS:不等式先脱绝对值、先移项,整理成 g(x)∈Sg(x)\in S 的样子(SS 通常是一个区间)。

  3. 翻译:

    ∃x∈D, g(x)∈S  ⟺  g(D)∩S≠∅.\exists x\in D,\ g(x)\in S \iff g(D)\cap S\neq\varnothing .
  4. 两个区间有没有交,看端点:[p,+∞)∩[u,v]≠∅  ⟺  p⩽v[p,+\infty)\cap[u,v]\neq\varnothing\iff p\leqslant v;(−∞,p]∩[u,v]≠∅  ⟺  p⩾u(-\infty,p]\cap[u,v]\neq\varnothing\iff p\geqslant u。参数的约束就是这一个不等式。

与恒成立的对照(同一张图,读法反一次)

存在型 ∃\exists恒成立型 ∀\forall
集合语言g(D)∩S≠∅g(D)\cap S\neq\varnothingg(D)⊆Sg(D)\subseteq S
落到最值上min⁡g⩽c\min g\leqslant cmax⁡g⩽c\max g\leqslant c
参变分离后各个 xx 给出的区间取并各个 xx 给出的区间取交

记法:存在型只要「碰上一点」,恒成立型要「整个装进去」。

一个标准场景

∃m⩾1\exists m\geqslant 1,∣am−1∣⩽13\lvert am-1\rvert\leqslant\frac{1}{3}。

  • 脱绝对值:S=[23,43]S=\left[\frac{2}{3},\frac{4}{3}\right];
  • 值域:a>0a>0 时 g(m)=amg(m)=am 在 [1,+∞)[1,+\infty) 上的值域是 [a,+∞)[a,+\infty);
  • 有交:a⩽43a\leqslant\frac{4}{3}。a⩽0a\leqslant 0 时值域落在非正数里,与 SS 无交,先排除掉。

于是 aa 的最大值是 43\frac{4}{3},而且这条路顺手给出了完整范围 0<a⩽430<a\leqslant\frac{4}{3}。

为什么比「画图观察」可靠

图象法要求你正确想象含参那条线怎么动,一旦参数的作用理解错(比如把「斜率变大」记成「整条线上移」)就读错。值域有交是纯代数的:算一个值域、脱一次绝对值、比一次端点,每一步都可复核。图留着验算就好。

常见失手

  • 值域算错:mm 的范围不是 R\mathbf{R} 时,amam 的值域也不是 R\mathbf{R}。含参数时还要按 aa 的符号分情形。
  • 把「有交」写成「包含」:g(D)⊆Sg(D)\subseteq S 是恒成立,条件严得多,答案会偏小。
  • 端点开闭搞错:SS 的端点能不能取到,决定最后那个不等号带不带等号,而「最大值」这三个字问的正是能不能取到。

学它之前先会

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