本题导读

本题考查绝对值函数。核心在于分段讨论法、数形结合法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2023年甲卷文)已知 ,函数 .

(1)求不等式 的解集;

(2)若曲线 与 轴所围成的图形的面积为 ,求 .

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(1) 解集为

(2)

✍【详细解析】

Abstract

(1)求不等式 的解集

  1. 分段去掉绝对值:

    根据绝对值的定义,将 改写为分段函数:

  2. 分类讨论解不等式:

    • 情况一:当 时:

      由 得:.

      结合前提条件 ,得到解区间为 .

    • 情况二:当 时:

      由 得:.

      结合前提条件 ,得到解区间为 .

  3. 汇总结论:

    合并两个区间的解:.

    结论:不等式的解集为 .

(2)若围成图形面积为 ,求 的值

  1. 确定函数图象特征:

    函数 的图象是一个 字形射线结构.

    • 顶点坐标:当 时,.故顶点为 .

    • 与 轴交点:令 ,得 .

      解得 ,以及 .

      两个交点分别为 和 .

  2. 建立面积方程:

    图象与 轴围成的图形是一个以 为底,顶点 到 轴距离为高的三角形.

    • 底边长 .

    • 高 .

      三角形面积 .

  3. 求解参数 :

    已知面积 ,则:

    因为 ,所以解得 .

结论: 的值为 .

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:绝对值不等式的分段消去法、绝对值图象折点与截距的几何判定、三角形面积。
  2. 核心方法:零点分段讨论法、数形结合法。
  3. 避坑指南:
  • 交集漏判定:第一问在各分段内解出一次不等式后,必须与该段的前提条件(如 )求交集,不可直接作为该分支的最终解。
  • 高的绝对值:计算几何图形面积时,线段长度及图形的高必须为正数。由于顶点纵坐标为 且 ,则高 ,切勿错写为 。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题属于选考模块“不等式选讲”的经典解答题。将一元绝对值不等式与平面解析几何的面积度量横向结合,侧重考查数形结合的数学思想。
  2. 结论推广:对于任意标准绝对值函数 ,其图象呈 字形,顶点为 。当该图象与 轴相交时,围成的三角形底边长固定为 ,高为 。因此,其与 轴围成的三角形面积通用公式为:。在本题中代入 ,可直接得到 ,利用此二级结论可实现填空、选择题型的快速求解。

🔗【关联脉络】

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