从一道题看绝对值符号的处理思路探析

2018-03-08 22:15陈传春
理科考试研究·高中 2017年12期
关键词:高中数学

陈传春

摘要:含绝对值的问题,是高中数学试题中一类非常典型的试题,其处理的核心是围绕如何巧处理绝对值这个符号.本文以一道含绝对值的高考模拟试题为例,探析绝对值问题的处理思路和方法.

关键词:高中数学; 绝对值; 思路探析

题目函数f1(x)=ex-2a+1,f2(x)=ex-a+1,若x∈a,+∞时,f2(x)≥f1(x),求a的取值范围.

分析由题意f2(x)≥f1(x)对任意x∈a,+∞恒成立,ex-a+1≥ex-2a+1,借助指数函数的y=ex单调性,即x-a+1≥x-2a+1对任意x∈a,+∞恒成立.

关键:如何认识和处理上式中的绝对值符号

思路1考虑绝对值的意义

解法1所谓代数意义就是a=a,a≥0-a,a<0 ,于是有了下面的解法:因为x∈[a,+∞),所以x-a=x-a,所以原不等式转化为x-2a+1≤x-a+1,去掉这个x-2a+1绝对值,应考虑2a-1与a的大小,所以令2a-1=a得到a=1,所以

①当a≥1时,此时a≤2a-1,

(i), a≤x≤2a-1时,x-a+1≥x-2a+1.即为3a-2≤2x∈2a,4a-2,所以3a-2≤2a,所以a≤2,所以1≤a≤2.

(ii), x≥2a-1时,x-a+1≥x-2a+1.即为-a≤0恒成立.

综合(i),(ii)可得1≤a≤2.

②当a<1时,此时a>2a-1,x-a+1≥x-2a+1.即为-a≤0,即a≥0,所以0≤a<1.

综上所述,a的取值范围是0,2

解法2几何意义,所谓几何意义就是a-b表示数轴上坐标为a,b的两点之间的距离,于是有了下面的解法:x-a+1≥x-2a+1可转化为x-2a+1-x-a≤1,x-2a+1-x-a表示数轴上坐标为x的点到坐标分别为2a-1和a的两点距离之差,无论2a-1和a的大小如何,x-2a+1-x-a∈-a-1,a-1,x-2a+1-x-a≤1成立只需a-1≤1成立,解得a的取值范围是0,2.

思路2考虑平方去绝对值

解法3优先部分考虑绝对值的意义.原不等式转化为x-2a+1≤x-a+1,因为x∈a,+∞,不等式的左右两侧都是非负的,可以对不等式平方,整理后得到2ax≥3a2-2a※,①当a>0,※可转化为3a-2≤2x∈2a,+∞,所以3a-2≤2a,得到0

综合①②③可知a的取值范围是0,2.

值得注意的是:平方要注意不等式两侧非负.

思路3考虑绝对值的等价转化

解法4形如f(x)≤g(x)可转化为-g(x)≤f(x)≤g(x);形如f(x)≥g(x)可转化f(x)≥g(x)或者f(x)≤-g(x).于是有了下面的解法:在优先部分考虑绝对值的意义时,原不等式转化为x-2a+1≤x-a+1,利用等價转化进一步转化为:

a-x-1≤x-2a+1≤x-a+1.所以3a-2≤2x-a≤0 对任意x∈a,+∞恒成立,所以3a-2≤2aa≥0 解的a的取值范围是0,2.

思路4考虑绝对值进行放缩

解法5对于任意实数a,b都有a-b≤a±b≤a+b,于是有了下面的解法.对于x-2a+1-x-a≤1,x-2a+1-x-a≤x-2a+1-(x-a)=a-1.

所以只需a-1≤1成立,解得a的取值范围是0,2.

总之,从以上问题可以看出,绝对值的问题无外乎上面几种常见处理思路,平常遇到绝对值的问题,这当中涉及的主要数学思想和方法有:分类讨论,转化与化归,数形结合,分离参数等,自己要多加体会不同的思路和注意点,才能理解这几种思路的内涵和本质.为有效解决绝对值问题提供广阔的空间.

参考文献:

[1] 张文海 一类绝对值函数最值的解题思路研究[J].中学数学教学参考,2016(15):31.

[2]温浩然 含两个及以上绝对值不等式的数轴解法[J].中学数学教学参考 ,2015(27):41.

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