原名:[问题解决方法]绝对值的最小值问题
上一节提到的方法有两个局限性:
① 绝对值和绝对值之间的符号必须为“+”
② X的系数必须是1
其中,第一个限制需要通过分类讨论来解决;今天,让我们详细介绍第二个案例。
看看上一节的最后一个问题:
求下列公式的最小值,取最小值时x满足的条件
首先观察并发现X的系数不是1,所以我们暂时不能用作图的方法来计算距离。
因此,我们可以找到一种方法,将X的系数改为1,并使用提取公因子的方法。
根据对绝对值的理解,实际上,在绝对值之外可以提到2和5,即:
此时,X的系数变为1,因此我们可以使用前一篇文章中提到的几何意义进行分析。
X-2的绝对值表示从X到2的距离,X+1的绝对值表示从X到-1的距离;两个绝对值前面的2和5分别表示从X到2的距离的2倍和从X到-1的距离的5倍。
总之,标题中给出的公式的几何意义是:2乘以x到2的距离和5乘以x到-1的距离之和。此时,为了最小化这一距离的总和,我们可以根据前一篇文章的内容来考虑以下三种情况:
情况1:X与2重合,即X=2
案例2:X与-1重合,即X=-1
案例3:X在-1和2之间,即-1≤ 十、≤ 2.
让我们先验证案例1和案例2,然后直接将X的值代入公式中。
当x=2时,原公式等于2×5+5=15
当x=-1时,原始公式等于-[2]×(-1)-4]=6
在案例3中,我们结合几何意义进行思考。X介于-1和2之间,而原始公式的几何意义是X到2的距离的两倍和X到-1的距离的五倍之和。
由于距离的倍数不同,很明显,X的位置越接近-1,扩展五次后得到的数字越小,最终结果越接近最小值。因此,当x与-1重合时,它与-1的距离为0,结果取最小值,即6。
我们从这个问题中得到的启示是,在求最小绝对值的问题中,当X的系数不是1时,我们的想法是通过一些变换将其系数转换为1,然后考虑需要求最小值的公式的几何意义,以及绝对值的几何意义(距离公式),最后求出当原公式取最小值时x应满足的条件。
最后,希望同学们认真学习这个例子,掌握转化的方法,把不能直接解决的问题转化为可以直接解决和分析的方法。
思考问题:找出下列公式的最小值,以及取最小值时x所满足的条件。
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