☉江蘇省宿遷市文昌高級(jí)中學(xué) 王少鵬
淺談絕對(duì)值函數(shù)在高考中的幾種考查
☉江蘇省宿遷市文昌高級(jí)中學(xué) 王少鵬
近幾年,含有絕對(duì)值不等式問(wèn)題的高考題經(jīng)常出現(xiàn),這些試題新穎別致,靈活多變,綜合性強(qiáng),難度大,得分很低.筆者以絕對(duì)值函數(shù)常考的幾種題型來(lái)談?wù)劥祟悊?wèn)題的解法.
例1求函數(shù)f(x)=|ax-b|+|cx-d|(a>0,c>0)的最小值.
圖1
圖2
圖3
圖4
圖5
圖6
圖7
小結(jié):由(1),(2),(3)可知:
也就是說(shuō),當(dāng)正數(shù)a和c不相等時(shí),求f(x)min,只需比較正數(shù)a和c的大小,哪個(gè)大,最小值點(diǎn)就為其所屬絕對(duì)值里面函數(shù)的零點(diǎn).
我們熟悉函數(shù)(fx)=|x-a|+|x-b(|a<b)的性質(zhì),其解法可以用函數(shù)性質(zhì)解答,也可以用絕對(duì)值求解.事實(shí)上,我們很容易想到:若是n個(gè)絕對(duì)值相加會(huì)是什么情況呢?這類問(wèn)題其實(shí)有章可循,可以利用圖像特征求解最小值.進(jìn)一步,再思考:當(dāng)x的系數(shù)不全為1時(shí),其最值又如何求解?下面就借助函數(shù)(fx)=作進(jìn)一步的探討.
例2若不等式恒成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解析:不等式可化為|2x|+|x-2|+|2(x-1)|>2m,即|x|+|x|+|x-1|+|x-1|+|x-2|>2m恒成立.
又函數(shù)y=|x|+|x|+|x-1|+|x-1|+|x-2|的最小值為f(1)=3,于是只需3>2m,得
例3求函數(shù)y=|2x-1|+|x-1|+|x-2|的最小值,并求相應(yīng)x的值.
解析
學(xué)生對(duì)含參帶絕對(duì)值的函數(shù)的題型都有畏懼心理,這種題型綜合性強(qiáng),學(xué)生對(duì)其分類討論的思想辨別不清,對(duì)其所需要的分類討論能力還不夠.這類問(wèn)題,可以充分利用絕對(duì)值不等式的性質(zhì):||x|-|y||≤|x±y|≤|x|+|y|,其中等號(hào)成立的條件滿足
筆者通過(guò)自己的教學(xué)實(shí)踐,談?wù)勥@類題型的解法.
(1)略;
(3)若對(duì)任意實(shí)數(shù)a,b,總存在實(shí)數(shù)x0∈[0,4]使得不等式(fx0)≥m成立,求實(shí)數(shù)m的取值范圍.
解析:本題出現(xiàn),本質(zhì)上還是二次函數(shù),我們只需換元:令則(fx)=h(t)=|at2-t+b|.
(3)原題等價(jià)于對(duì)任意實(shí)數(shù)a,b,總存在實(shí)數(shù)t0∈[0,2]使得不等式h(t0)≥m成立.先讓a,b固定,記M(a,b)是h(t)在[0,2]上的最大值,于是只需M(a,b)≥m,?a,b∈R,而這又等價(jià)于當(dāng)a,b變化時(shí),M(a,b)min≥m.由(2)可知,,接下來(lái),我們來(lái)求M(a,b)min.
本題解法沒(méi)有完全從函數(shù)角度討論,而是結(jié)合絕對(duì)值不等式的性質(zhì)解決.
美國(guó)著名數(shù)學(xué)教育家波利亞曾說(shuō):“一個(gè)專心的認(rèn)真?zhèn)湔n的老師能夠拿出一個(gè)有意義的但又不太復(fù)雜的題目,去幫助學(xué)生挖掘問(wèn)題的各個(gè)方面,使得通過(guò)這道題,就像通過(guò)一道門戶,把學(xué)生引入一個(gè)完整的理論領(lǐng)域.”在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,作為一線教師,應(yīng)多研究解題,多角度考慮,開(kāi)闊學(xué)生視野,發(fā)散學(xué)生思維,優(yōu)化學(xué)生解題方法.長(zhǎng)期以往,我們就能收到意想不到的效果.