绝对值拆分max/min的常用公式
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正部拆分(构造
非负部分):
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负部拆分(构造
非正部分):
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基础等价(绝对值转max形式):
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反向拆分(直接表示
负部):
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组合还原(用正/负部还原原函数):
结合绝对值拆分max/min的常用公式,下面设计3类典型题目并给出详细解答,覆盖公式在连续性证明、函数表达式化简、函数性质分析中的应用,贴合数学分析及考研数学的常见考法:
题目1:连续性证明(基础应用)
题干:设函数
解题步骤:
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公式变形:先将
转化为可利用绝对值拆分的形式,令 ,则 。由正部拆分公式 ,代入得:
-
连续性分析:
连续 连续 连续(连续函数的复合运算); 是连续函数的和,仍连续; - 数乘
后仍连续,故 连续。
题目2:函数表达式化简(公式直接套用)
题干:已知
解题步骤:
-
由正部拆分公式
,代入 得:
分情况化简:- 当
(即 )时, , ; - 当
(即 )时, , 。
- 当
-
由负部拆分公式
,代入得:
分情况化简:- 当
时, ; - 当
时, 。
- 当
题目3:函数性质分析(组合还原公式应用)
题干:设
解题步骤:
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由正部拆分公式得
;由负部拆分公式得 ; -
两式相加:
$$f+(x)+f-(x)=\frac{|f(x)|+f(x)+|f(x)|-f(x)}{2}=\frac{2|f(x)|}{2}=|f(x)|$$
同时结合组合还原公式$f(x)=f+(x)-\min{f(x),0}=f+(x)-(-f-(x))=f+(x)+f^-(x)f(x) |f(x)|$的关系。