绝对值拆分min或max

绝对值拆分max/min的常用公式

  1. 正部拆分(构造非负部分):

  2. 负部拆分(构造非正部分):

  3. 基础等价(绝对值转max形式):

  4. 反向拆分(直接表示负部):

  5. 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:设函数上连续,令$g+(x)=\max{g(x),1}g+(x)\mathbb{R}$上连续。
解题步骤

  1. 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:

  2. 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,利用公式写出$f+(x)=\max{f(x),0}f-(x)=-\min{f(x),0}$的具体表达式,并化简。
解题步骤

  1. 正部拆分公式,代入得:

    分情况化简:

    • (即)时,
    • (即)时,
  2. 负部拆分公式,代入得:

    分情况化简:

    • 时,
    • 时,

题目3:函数性质分析(组合还原公式应用)

题干:设是定义在上的函数,$f+(x)=\max{f(x),0}f-(x)=-\min{f(x),0}|f(x)|=f+(x)+f-(x)$。
解题步骤

  1. 正部拆分公式;由负部拆分公式

  2. 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。