高中数学折线函数

高中数学折线函数

折线函数是高中数学中的一个重要概念,通常与绝对值函数结合考查,主要考察学生对绝对值定义、图像变换以及函数、方程、不等式的综合运用能力,尤其是分类讨论思想的运用。

折线函数典型问题

典例1

已知函数 \( f(x) \) 是定义在 \( \mathbb{R} \) 上的奇函数,当 \( x \geq 0 \) 时,\( f(x) = \frac{1}{2} (|x - a| + |x - 2a| - 3|a|) \)。若集合 \( \{ x | f(x - 1) - f(x) > 0, x \in \mathbb{R} \} = \varnothing \),求实数 \( a \) 的取值范围。

答案

\[ a \leq 16 \]

解析

由于 \( \{ x | f(x - 1) - f(x) > 0, x \in \mathbb{R} \} = \varnothing \),则 \( f(x - 1) \leq f(x) \) 恒成立。

当 \( a \leq 0 \) 时,\( f(x) \) 是减函数,满足 \( f(x - 1) \leq f(x) \)。

当 \( a > 0 \) 时,需满足 \( -3a + 1 \geq 3a \),即 \( 0 < a>

综上,实数 \( a \) 的取值范围是 \( a \leq 16 \)。

典例2

已知函数 \( y = f(x) - 2x + |ax - 2a| \) 在区间 \( [-3, 4] \) 上有 10 个零点(互不相同),求实数 \( a \) 的取值范围。

答案

\[ a \in (-70, 4] \]