☉浙江省衢州第二中學(xué) 傅建紅
幾類常見絕對(duì)值函數(shù)的圖像、性質(zhì)及其應(yīng)用
☉浙江省衢州第二中學(xué) 傅建紅
絕對(duì)值函數(shù)是高中數(shù)學(xué)中的重要函數(shù),同時(shí)也是令許多學(xué)生感到困惑、迷茫和難以捉摸的函數(shù).解決此類函數(shù)的常規(guī)方法是分類討論(將其轉(zhuǎn)化為不含絕對(duì)值的函數(shù)),但單純的分類討論往往難以繞開計(jì)算煩瑣帶來的弊端(尤其是當(dāng)函數(shù)中含有參數(shù)時(shí)).能否有效回避討論?或不進(jìn)行全面討論?本文剖析高中數(shù)學(xué)中幾類常見絕對(duì)值函數(shù)的圖像與性質(zhì),并就其對(duì)稱性與最值問題例說其應(yīng)用,供參考.
說明:類型一、三所述函數(shù)的圖像可由翻折得到,而類型二所述函數(shù)的圖像則必須通過分類討論獲得.由于上述性質(zhì)均可通過觀察圖像獲知,故證明從略.
例1(2008年山東卷(理))設(shè)函數(shù)f(x)=|x+1|+|x-a|的圖像關(guān)于直線x=1對(duì)稱,則a的值為( ).
評(píng)注:例1利用了當(dāng)a=b時(shí),函數(shù)f(x)=a|x-p|+b|x-q|為軸對(duì)稱函數(shù)的性質(zhì);例2則利用了當(dāng)a=-b時(shí)為中心對(duì)稱函數(shù)的性質(zhì).顯然,一旦了解性質(zhì),此類問題即可迎刃而解.
例3(2015年重慶卷(理))若函數(shù)f(x)=|x+1|+2|x-a|的最小值為5,則實(shí)數(shù)a=_________.
解析:由類型二所述函數(shù)的性質(zhì)可知,函數(shù)f(x)在R上的最小值為min{f(-1),f(a)},易得f(-1)=2|-1-a|=2|a+1|,f(a)=|a+1|,顯然f(a)≤f(-1),所以|a+1|=5,所以a=6或-4.
評(píng)注:解決類型二函數(shù)的常規(guī)方法是去絕對(duì)值,即取零點(diǎn)、分段討論.但若了解此函數(shù)的性質(zhì),即可回避討論,使問題快速獲解.
例4(2015年湖北卷(文))a為實(shí)數(shù),函數(shù)f(x)=|x2-ax|在區(qū)間[0,1]上的最大值記為g(a).當(dāng)a=_________時(shí),g(a)的值最小.
評(píng)注:本題的常規(guī)解法是對(duì)對(duì)稱軸在定義區(qū)間的內(nèi)外進(jìn)行分類討論,但情形相對(duì)復(fù)雜.而若了解類型三所述函數(shù)的性質(zhì),則可快刀斬亂麻(回避煩瑣討論),使問題的解決干凈利落.
綜上可知,上述性質(zhì)在解決相應(yīng)函數(shù)的對(duì)稱與最值問題時(shí),可化難為易、變繁為簡,能有效地回避討論.其理解是直觀形象的,其操作是簡單易行的,其效果也是立竿見影的.
1.潘佩.絕對(duì)值函數(shù)的常見類型及其求解策略[J].高中數(shù)學(xué)教與學(xué),2015(3).F