與二次函式有關的含有絕對值不等式的證明問題

2021-05-18 03:29:28 字數 998 閱讀 9596

二次函式是最簡單的非線性函式之一,而且有著豐富的內容,它對近代數仍至現代數學影響深遠,這部分內容為歷年來高考數學考試的一項重點考查內容,經久不衰,以它為核心內容的高考試題,形式上也年年有變化,此類試題常常有絕對值,充分運用絕對值不等式及二次函式、二次方程、二次不等式的聯絡,往往採用直接法,利用絕對值不等式的性質進行適當放縮,常用數形結合,分類討論等數學思想,以下舉例說明。

1.設,當時,總有,求證當時,.

證明:由於是二次函式,在上最大值只能是,或,故只要證明;當時,有,由題意有.

由得. .

. 當時,

. 因此當時,.

點評:從函式性質的角度分析,要證時,,只要證當時,的最大值滿足. 而又是二次函式,不論、、怎麼取值在上的最大值只能是,或,因而只要證明,,這裡需要特別指出的是要將與建立聯絡,將二次函式中的係數用、、表示:

,然後用含有絕對值不等式的性質,進行適當放縮。

2.已知是實數,函式,當時,,

(1)證明:;

(2)證明:當時,;

(3)設,當時,的最大值為2,求. (2023年全國高考題)

證明:(1)依題設得,而所以.

(2)證法:當時,在上是增函式。

則時,有,又,

,,因此得.

當時,在上是減函式,則當時,. 又,

,,因此得.

當時,,

綜上可知,當時,都有.

(3)依題意,故在上是增函式,又在上的最大值為2,故;,.

。當時,,即函式在區間的內點上取得最小值為,所以,是二次函式且它的影象是對稱軸是直線,由此得,即.

,故.點評:本題運用了賦值法,函式的單調性、二次函式的最小值,含有絕對值不等式的性質等,問題(1)的設定意在降低難度,容易上手,抓住這2分,問題(3)的意義是證明問題(2)中的結論不能改進,從而是精確的,這樣(2)、(3)合在一起構成問題的完整解答。本題的設計背景是:

對於二次函式和一次函式,給定條件「當時,」,則有結論「當時,」. 更一般地,對於多項式函式和,給定件「當時,」,則有結論「當時,」.

高中理科數學解題方法篇二次絕對值不等式

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