☉浙江省衢州第二中学 傅建红
几类常见绝对值函数的图像、性质及其应用
☉浙江省衢州第二中学 傅建红
绝对值函数是高中数学中的重要函数,同时也是令许多学生感到困惑、迷茫和难以捉摸的函数.解决此类函数的常规方法是分类讨论(将其转化为不含绝对值的函数),但单纯的分类讨论往往难以绕开计算烦琐带来的弊端(尤其是当函数中含有参数时).能否有效回避讨论?或不进行全面讨论?本文剖析高中数学中几类常见绝对值函数的图像与性质,并就其对称性与最值问题例说其应用,供参考.
说明:类型一、三所述函数的图像可由翻折得到,而类型二所述函数的图像则必须通过分类讨论获得.由于上述性质均可通过观察图像获知,故证明从略.
例1(2008年山东卷(理))设函数f(x)=|x+1|+|x-a|的图像关于直线x=1对称,则a的值为( ).
评注:例1利用了当a=b时,函数f(x)=a|x-p|+b|x-q|为轴对称函数的性质;例2则利用了当a=-b时为中心对称函数的性质.显然,一旦了解性质,此类问题即可迎刃而解.
例3(2015年重庆卷(理))若函数f(x)=|x+1|+2|x-a|的最小值为5,则实数a=_________.
解析:由类型二所述函数的性质可知,函数f(x)在R上的最小值为min{f(-1),f(a)},易得f(-1)=2|-1-a|=2|a+1|,f(a)=|a+1|,显然f(a)≤f(-1),所以|a+1|=5,所以a=6或-4.
评注:解决类型二函数的常规方法是去绝对值,即取零点、分段讨论.但若了解此函数的性质,即可回避讨论,使问题快速获解.
例4(2015年湖北卷(文))a为实数,函数f(x)=|x2-ax|在区间[0,1]上的最大值记为g(a).当a=_________时,g(a)的值最小.
评注:本题的常规解法是对对称轴在定义区间的内外进行分类讨论,但情形相对复杂.而若了解类型三所述函数的性质,则可快刀斩乱麻(回避烦琐讨论),使问题的解决干净利落.
综上可知,上述性质在解决相应函数的对称与最值问题时,可化难为易、变繁为简,能有效地回避讨论.其理解是直观形象的,其操作是简单易行的,其效果也是立竿见影的.
1.潘佩.绝对值函数的常见类型及其求解策略[J].高中数学教与学,2015(3).F