易错点

取到相等时把另一支排除在外

分段定义在「两支相等」的那一点上只指定了取哪一支,但两支的**值**是一样的;问「等式成立的范围」时这些点必须算进去,端点是闭的。

错在哪

新定义题里常见这样的约定:

min⁡{p, q}={p,p⩽qq,p>q\min\{p,\ q\}=\begin{cases}p, & p\leqslant q\\ q, & p>q\end{cases}

于是 F(x)=min⁡{f(x), g(x)}F(x)=\min\{f(x),\ g(x)\}。题目问「使得 F(x)=g(x)F(x)=g(x) 成立的 xx 的取值范围」。

在 f(x)=g(x)f(x)=g(x) 的那一点上,按约定 min⁡\min 取的是 pp 那一支,也就是 ff。 不少人据此断定「这里 F=fF=f,不是 gg」,把端点排除掉,答案写成开区间。

这是把「取哪一支」和「值等于多少」混为一谈。 两支相等时,取 ff 还是取 gg, 算出来的数是同一个;等式 F(x)=g(x)F(x)=g(x) 说的是两个数相等,当然成立。 端点必须算进去。

正确的判据

问的是「F(x)=g(x)F(x)=g(x) 成立」,等价于

min⁡{f(x), g(x)}=g(x)  ⟺  g(x)⩽f(x),\min\{f(x),\ g(x)\}=g(x)\iff g(x)\leqslant f(x) ,

是小于等于,不是严格小于。约定里那句「p⩽qp\leqslant q 时取 pp」只是为了让 min⁡\min 成为一个 定义良好的函数(相等时也得说清楚返回哪个),它不改变函数值。

同理,问「F(x)=f(x)F(x)=f(x) 成立的范围」时答案是 f(x)⩽g(x)f(x)\leqslant g(x), 两个答案在交点处重叠——这不矛盾,因为那里两个等式同时成立。

怎么自查

把可疑的端点代进去算两遍:一遍算 FF,一遍算等式右边。 数一样就成立,端点是闭的;数不一样才排除。 比如 f(2)=g(2)=2f(2)=g(2)=2,那么 F(2)=2=g(2)F(2)=2=g(2),x=2x=2 当然在解集里。

相关的同类错误

  • 把 max⁡\max 的定义按「严格大于」读,丢掉相等处。
  • 解 ∣A∣=A|A|=A 这类等式时只取 A>0A>0,漏掉 A=0A=0。
  • 分段函数在分界点上「两段的值相同」时,误以为只有指定的那一段有效。

学它之前先会

共 3 条前置、最深 2 层。

共 1 道题考到本条。