专题13 一次绝对值函数-2023年高考数学优拔尖核心压轴题(选择、填空题)(新高考地区专用)
展开几个常见的含绝对值的一次函数的图象与性质:
⑴的图象关于直线对称,且函数的最小值为;
⑵的图象关于直线对称,且函数的最小值为;
⑶的图象关于点对称,且函数的值域为.
() ()
含绝对值的一次函数的求解策略:
(1)根据绝对值的代数意义,利用 “零点分域讨论法”去绝对值,化为分段函数;
(2)有时也可根据绝对值的几何意义,转化为x轴上动点到一些定点距离的和.
3. 一般地,设a1≤a2≤a3≤…≤an(n∈N*),f(x)=|x-a1|+|x-a2|+|x-a3|+…+|x-an|.
若n为奇数,当x=时,f(x)取最小值;若n为偶数,则x∈时,f(x)取最小值.
即中间值或中间区间上取最值.
【典型题示例】
例1 (2022·浙江·9)已知,若对任意,,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】将问题转换为,再结合画图求解.
【解析】由题意有:对任意的,有恒成立.
设,,
由恒成立,即的图像恒在的上方(可重合),如下图所示:
由图可知,,,或,,
故选:D.
例2 若对于任意实数x和任意正实数a、b,不等式恒成立,则实数m的取值范围是 .
【答案】或
【分析】根据基本不等式易求得,故问题转化为对于任意实数x恒成立,即求m的取值范围,使函数的最小值为,可利用函数的图象或直接使用绝对值的几何意义求解.
【解析】令
则
所以
不等式恒成立,即恒成立
对于多个一次绝对值函数求最值可以分解为:
设,对于3个绝对值相加,取得最小值一定是三个绝对值零点的中间值,
如上述函数,中间零点是,所以上述函数当取得最小值,
所以,解得或.
【巩固训练】
1.设函数的图像关于直线对称,则的值为________.
2.函数的最小值为__________.
3.已知函数有最小值,则实常数的取值范围是 .
4.函数在上有最大值,则实数的取值范围是___
5. 设函数,
且,则满足条件的所有整数的和是__________.
6. 已知函数f(x)=|x-1|+|2x-1|+|3x-1|+…+|100x-1|,则当x= 时,f(x)取得最小值.
【答案或提示】
1.【答案】3
【提示】的图象关于直线对称,故,解得.
2.【答案】
【提示】利用绝对值的几何意义,知即x轴上动点到1,2,3,···,19距离之和,当时,此时.
3.【答案】
【提示】直接去绝对值.
4.【答案】
【提示】直接去绝对值.
5.【答案】6
【解析】易得是偶函数,
故或
则或
又,所以也满足题意,故答案为6.
6.【答案】
【解析】f(x)=,
f(x)共表示为5050项的和,其最中间两项均为.
x=,同时使第1项|x-1|与第5050项的和,第2项与第5049项的和,第3项与第5048项的和,…,第2525项与第2526项的和,取得最小值.故所求的x为.
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