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1、多个绝对值求和型函数最值问题的求解方法 命题设a1≤a2≤a3≤…≤an,Y=︱x-a1︱+︱x-a2︱+︱x-a3︱+…+︱x-an︱,求y达到最小值的条件:(1)当n=2k时,x∈﹝ak,,ak+1﹞,y值达到最小;(2)当n=2k-1时,x=ak时,y值达到最小。利用绝对值的几何意义,可以方便的证明。(思考:穿根法思想试试?)证明:(1)当n=2k时若ak<ak+1︱x-a1︱+︱x-a2k︱≥a2k-a1,当且仅当x∈﹝a1,,a2k﹞时等号成立,︱x-a2︱+︱x-a2k-1︱≥a2k-1-a2,当且仅当x∈﹝a2,,a2k-
2、1﹞时等号成立,…︱x-ak︱+︱x-ak+1︱≥ak+1-ak,当且仅当x∈﹝ak,ak+1﹞时等号成立;因为﹝ak,ak+1﹞是以上各区间的公共的子区间,所以当且仅当x∈﹝ak,ak+1﹞时,以上各式的等号能同时成立,y才能达到最小。若ak=ak+1时,当且仅当x=ak=ak+1时,以上各式的等号能同时成立,y才能达到最小。(2)当n=2k-1时,︱x-a1︱+︱x-a2k-1︱≥a2k-1-a1,当且仅当x∈﹝a1,a2k-1﹞时等号成立,︱x-a2︱+︱x-a2k-2︱≥a2k-2-a2,当且仅当x∈﹝a2,a2k-2﹞时等号成立
3、,…︱x-ak-1︱+︱x-ak+1︱≥ak+1-ak-1,当且仅当x∈﹝ak-1,ak+1﹞时等号成立;︱x-ak︱≥0,当且仅当x=ak时等号成立因为x=ak是以上各区间唯一公共的元素,所以当且仅当x=ak时,以上各式的等号能同时成立,y才能达到最小。例1y=︱x-1︱+︱x-2︱+︱x-3︱+…+︱x-19︱,求y的最小值。解析:共19项,中项为10,由以上定理知,当且仅当x=10时,y值达到最小。代人x=10,ymin=90.例2(第19届“希望杯”高二2试)如果对于任意实数x,都有y=︱x-1︱+︱x-2︱+︱x-3︱+…+︱x
4、-2008︱≥m成立,那么m的最大值是:(A)1003×1004(B)10042(C)1003×1005(D)1004×1005解析:m的最大值,即是y的最小值。绝对值和式共2008项,中间两项分别是1004和1005,当且仅当x∈﹝1004,1005﹞时,y能达到最小,取x=1004或x=1005代人,ymin=10042,故选(B).例3y=︱x-1︱+︱x-2︱+︱x-3︱+︱x-4︱>4,求x的解集。解析:共4项,中间两项分别是2和3,当且仅当x∈﹝2,3﹞时,ymin=4。所以原不等式的解集是{x︱x<2或x>3}.例4(200
5、9上海卷理13题)某地街道呈现东西和南北方向的网格状,相邻街距都是1。两街道相交的点称为格点,若以互相垂直的两条街道为轴建立直角坐标系,现有下述格点(-2,2),(3,1),(3,4),(-2,3),(4,5)(6,6)为报刊零售点。请确定一个格点(除报刊零售点外)为发行点,使6个报刊零售点沿街道到发行站的路程和最短,则发行点的坐标为()解析:设格点为(x,y),则格点到各零售点的距离之和为︱x+2︱+︱x+2︱+︱x-3︱+︱x-3︱+︱x-4︱+︱x-6︱+︱y-1︱+︱y-2︱+︱y-3︱+︱y-4︱+︱y-5︱+︱y-6︱x系列共
6、6项,中间两项都为3,当且仅当x=3时,这一部分和值达到最小;y系列共6项,中间两项为3和4,当且仅当y∈〔3,4〕时,这一部分和值达到最小。所以(x,y)可取点(3,3)或(3,4),由题意舍去(3,4),所以只能选(3,3)。例5求y=︱2x-1︱+︱2x-2︱+︱2x-3︱+︱2x-4︱+︱2x-5︱的最小值解析:令t=2x,则y=︱t-1︱+︱t-2︱+︱t-3︱+︱t-4︱+︱t-5︱,共5项,中项为3,当t=3即x=㏒23,ymin=6例6求y=︱㏒2X+1︱+︱㏒2X-1︱+︱㏒2X-2︱+︱㏒2X-4︱+︱㏒2X-6︱的最
7、小值解析:令t=㏒2X,则y=︱t+1︱+︱t-1︱+︱t-2︱+︱t-4︱+︱t-6︱共5项,中项为2,,当且仅当t=2即x=4时,ymin=7。例7求y=︱x2+2x-1︱+︱x2+2x-2︱+︱x2+2x-3︱的最小值。解析:令t=x2+2x,则y=︱t-1︱+︱t-2︱+︱t-3︱共3项,中项为2,当且仅当t=2即x2+2x=2时,y有最小值,对x2+2x=2求解,得x=-1±,此时ymin=2.练习(1)求y=︱x+1︱+︱2x-6︱+︱3x-6︱的最小值(2)求y=︱x-6︱+︱x-6︱的最小值分析:(1)y=︱x+1︱+︱x
8、-2︱+︱x-2︱+︱x-2︱+︱x-3︱+︱x-3︱,共6项,中间两项都为2,代人2即可。(2)y=〔︱x-6︱+︱x-6︱+︱x-12︱〕,中项为6,代人6即可。