安徽省靈璧縣第一中學(xué)
朱 勇 (郵編:234200)
于是,結(jié)合文[1]中“折線型”函數(shù)的性質(zhì)及其推論我們得到:
推論1(即文[1]中的推論4)當(dāng)ki>0(i=1,2,…,n)時(shí),“折線型”函數(shù)的最小值在折線段的斜率的絕對(duì)值最小時(shí)對(duì)應(yīng)的折線段的某個(gè)端點(diǎn)處取得.若絕對(duì)值最小的斜率為負(fù)數(shù),則在該折線段的右端點(diǎn)處取得;若絕對(duì)值最小的斜率為非負(fù)數(shù),則在該折線段的左端點(diǎn)處取得.
例1(北師大版高中數(shù)學(xué)必修1第121頁(yè)問題3)求函數(shù)f(x)=|x|+|x-b|+|x-c|+|x-d|+|x-e|+|x-f|(0
解析ki=1(i=1,2,…,6),由結(jié)論1的推論2知
當(dāng)x∈[c,d]時(shí),函數(shù)f(x)取得最小值,
故[f(x)]min=f(c)=|c|+|c-b|+|c-c|+|c-d|+|c-e|+|c-f|
=d+e+f-c-b.
例2求函數(shù)f(x)=-2|x+3|+7|x+1|-3|x-1|+5|x-2|的最值.
為方便,將各折線段所屬區(qū)間及相應(yīng)的斜率列表如下:
ki-27-35x(-∞,-3)(-3,-1)(-1,1)(1,2)(2,+∞)k--+-+
計(jì)算f(-1)=5,f(2)=8,
故當(dāng)x=-1時(shí),[f(x)]min=f(-1)=5,函數(shù)f(x)無(wú)最大值.
注表格中第三行的k表示相應(yīng)區(qū)間內(nèi)折線段的斜率值的符號(hào).
小結(jié)求“折線型”函數(shù)最值的一般步驟:
(2)列表(3行n+2列),填寫ki的值及各區(qū)間,并分別計(jì)算k的值.
1)ki的填寫順序務(wù)必按ai從小到大相應(yīng)的ki為序,且從第二個(gè)區(qū)間的上方位置開始填寫,即第一個(gè)位置空缺,以方便計(jì)算k值;
2)計(jì)算各區(qū)間內(nèi)k值的簡(jiǎn)便方法:在表格中將相應(yīng)區(qū)間右側(cè)的豎線視為分隔線,分別計(jì)算分隔線兩側(cè)所有數(shù)之和,再作差即得k值.如例2中計(jì)算區(qū)間(-1,1)內(nèi)相應(yīng)的k值時(shí),將ki的值分隔為“-2,7|-3,5”,則k=[(-2)+7]-[(-3)+5]=3>0.
(3)計(jì)算可能成為最值點(diǎn)的函數(shù)值并比較其大小,確定函數(shù)的最值.
至此,我們即得求“折線型”函數(shù)最值的一般方法,其過程類似于利用導(dǎo)數(shù)求函數(shù)的最值.
例3已知函數(shù)f(x)=2|x+4|-3|x+2|+a|x-1|+|x-2|-|x-3|的最大值為4,求a的值.
計(jì)算f(-4)=-2,f(3)=4,則[f(x)]max=f(3)=4,滿足條件.
ki2-3a1-1x(-∞,-4)(-4,-2)(-2,1)(1,2)(2,3)(3,+∞)k+5-a(+)-1-a(非正數(shù))a-1(-)a+1(非負(fù)數(shù))-
ki2-3a1-1x(-∞,-4)(-4,-2)(-2,1)(1,2)(2,3)(3,+∞)k+5-a(+)-1-a(+)a-1(-)a+1(-)-
1 楊智慧.有趣的“折線型”函數(shù)[J].中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué),2017(4):37-39