☉重慶市第一中學校 黃勇慶
絕對值是數(shù)學中的一個基本概念,以其為核心生成的函數(shù)問題也是高考的重點題型,其具有類型多樣、知識面涵蓋廣、綜合性強特點.解決該類問題要從方法選取入手,靈活轉換去絕對值,實現(xiàn)抽象問題的條理化、簡單化.
1.真題呈現(xiàn)
(1)求M;
(2)證明:當a,b∈M時,|a+b|<|1+ab|.
2.試題解析
分析:(1)首先去掉絕對值,根據(jù)自變量x的取值可確定f(x)為分段函數(shù),然后進行分類討論,確定在每一段上滿足f(x)<2的解集,最后取并集即可.(2)證明|a+b|<|1+ab|成立,即證明(a+b)2<(1+ab)2,從而去掉絕對值,證明(a+b)2-(1+ab)2<0成立,則可證原不等式成立.a,b∈M,利用第(1)問的結論即可證明.
(2)由(1)可知,當a,b∈M時,-1<a<1,-1<b<1,從而(a+b)2-(1+ab)2=a2+b2-a2b2-1=(a2-1)(1-b2)<0,因此|a+b|<|1+ab|.
3.試題點評
本題目主要考查絕對值不等式問題,解題的關鍵是去掉函數(shù)的絕對值.第(1)問采用限制定義域,將函數(shù)表示為分段函數(shù)的方式來去絕對值,然后利用分類討論的思想,分段討論求解集;第(2)問則巧妙利用平方的方式去掉絕對值.絕對值問題是??碱}型,同時去絕對值的方式也多種多樣,除上述方法外,還可以利用絕對值的幾何意義、反解系數(shù)、三角不等式等方式來化解絕對值.
利用分段討論的方式不僅可以破解單參數(shù)絕對值問題,同樣可以用于雙參數(shù)絕對值問題,其方法思想同樣是利用參數(shù)的取值范圍或限制條件將絕對值消去或合并為同一絕對值,需要注意的是分段需無重復無遺漏,逐層剖析,總結概括.
例1(2015年浙江高考數(shù)學卷)已知函數(shù)f(x)=x2+ax+b(a,b∈R),記M(a,b)是|f(x)|在區(qū)間[-1,1]上的最大值.
(1)略;
(2)當a,b滿足M(a,b)≤2時,求|a|+|b|的最大值.
分析:由M(a,b)≤2的關系可以得出|a+b|≤3,|a-b|≤3.求|a|+|b|的最大值,可對其進行分段討論,轉化為特定條件下的值,結合上述推導關系可知|a|+|b|≤3,接下來只需驗證|a|+|b|=3,即a=2,b=-1或a=-2,b=-1時的情形即可.
解:M(a,b)≤2,可得|1+a+b|=|f(1)|≤2,|1-a+b|=|f(-1)|≤2,從而有|a+b|≤3,|a-b|≤3.
上述為涉及雙參數(shù)的絕對值問題,利用約束條件對其分段討論,達到了合并簡化的目的,整個過程思路清晰,求解簡潔.分段討論應是建立在對研究對象充分分類的基礎之上,劃分的標準應科學合理,討論過程逐級有序.
對于涉及二次函數(shù)的絕對值問題,可對分段討論方法進行拓展,在分段的基礎上采用反解系數(shù)的方式,將所求參數(shù)進行反解,然后結合相關條件去絕對值.該種方法可有效分析函數(shù)在各個分段區(qū)間內的取值,通過逆轉思維的方式巧妙求解.
試題:設f(x)=ax2+bx+c(a≠0),若|f(0)|≤1,f(1)≤1,(f-1)≤1,試證明:對于任意-1≤x≤1,有|(fx)|≤
分析:對于涉及二次函數(shù)的絕對值問題,可采用反解系數(shù)法.已知f(x),可用f(-1)、f(1)、f(0)表示參數(shù)a、b和c,然后在分段區(qū)間內采用反解的方式表示|f(x)|,最后利用不等式縮放證明.
有效利用|f(0)|≤1,f(1)≤1,f(-1)≤1進行反解系數(shù),充分結合對稱軸處的函數(shù)值的絕對值比端點函數(shù)值的絕對值要小的特點達到了去絕對值的目的,解法新意,過程簡潔.需要注意的是,在解題過程中要充分結合定義域進行分段討論,力保求解準確合理.
1.把握基礎,強調綜合
近年來對于絕對值的考查趨近于綜合性,不再是傳統(tǒng)的單一考法,通常結合函數(shù)最值、函數(shù)單調性、不等式性質等知識,但無論如何變化,基礎知識的學習都是教學和學習的重點.“夯實基礎、倡導綜合”是課堂教學的主旨,尊重學生的主體地位,從學情出發(fā),努力幫助學生扎實基礎,掌握基本知識,在此基礎上開展綜合教學,完善知識體系,促進知識的有效融合.綜合題是一種珍貴的教學資源,合理利用,充分講解,幫助學生建立解題的綜合思維,提升綜合能力,為未來的高考做好充分的準備.
2.拓展方法,發(fā)散思維
數(shù)學是一門注重邏輯思維的學科,不僅涉及的知識點眾多,還存在大量解題的思想方法,以絕對值的綜合題為例,可以采用分段討論、反解系數(shù)、三角不等式等方法求解,合理選取解題方法,可以達到事半功倍的效果,因此在教學中教師要有意識地引導學生進行針對性練習,通過一題多解,解法拓展等方式培養(yǎng)學生的發(fā)散思維,提升解題能力.中學的數(shù)學教學不僅是知識的傳授過程,更應該是思想方法提升、數(shù)學思維培養(yǎng)的過程,幫助學生掌握解題方法,拓展解題思維應該是課堂教學的重點.
總之,對于含有絕對值的函數(shù)問題要將去絕對值作為解題的重點,從解題的策略上來講,要緊密結合絕對值的性質,合理選取解題方法,有效借助分段討論區(qū)間、反解系數(shù)等方式去絕對值,達到高效解題的效果.在教學中教師要注重知識的綜合講解,努力引導學生拓展解題方法,促進思維的發(fā)散,從思維層面提升學生的解題能力.
1.王新兵.例談高考中對絕對值問題的考查[J].中學數(shù)學(上),2017(09).
2.陳亞娟.例談高考中絕對值問題的解題策略[J].中學數(shù)學(上),2017(11).
3.張海峰.一個問題引出的“微專題”——數(shù)形結合解絕對值不等式[J].數(shù)學教學通訊,2017(15).
4.孫世杰.含參絕對值函數(shù)及不等式的解法探索[J].數(shù)學教學通訊,2015(32).F