构建并分析分段函数f(x)=|x-2|与g(x)=|2x+3|-|2x-1|
开心田螺
2025-05-06 22:00:05
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为了分析给定的函数 \(g(x) = |2x + 3| - |2x - 1|\),我们首先需要理解绝对值函数的基本性质和如何处理它们。绝对值函数在定义域的关键点(即使得绝对值内的表达式为零的点)会改变其行为。对于 \(g(x)\),我们需要找到这些关键点来分段考虑函数的行为。
对于 \(g(x)\),关键点是 \(2x + 3 = 0\) 和 \(2x - 1 = 0\),解得 \(x = -\frac{3}{2}\) 和 \(x = \frac{1}{2}\)。这意味着我们将实数线分为三个区间:\(x < -\frac{3}{2}\), \(-\frac{3}{2} \leq x < \frac{1}{2}\), 和 \(x \geq \frac{1}{2}\)。
1. 当 \(x < -\frac{3}{2}\) 时:
- \(2x + 3 < 0\),因此 \(|2x + 3| = -(2x + 3)\)
- \(2x - 1 < 0\),因此 \(|2x - 1| = -(2x - 1)\)
所以,\(g(x) = -(2x + 3) - (-(2x - 1)) = -2x - 3 + 2x - 1 = -4\)
2. 当 \(-\frac{3}{2} \leq x < \frac{1}{2}\) 时:
- \(2x + 3 \geq 0\),因此 \(|2x + 3| = 2x + 3\)
- \(2x - 1 < 0\),因此 \(|2x - 1| = -(2x - 1)\)
所以,\(g(x) = 2x + 3 - (-(2x - 1)) = 2x + 3 + 2x - 1 = 4x + 2\)
3. 当 \(x \geq \frac{1}{2}\) 时:
- \(2x + 3 > 0\),因此 \(|2x + 3| = 2x + 3\)
- \(2x - 1 \geq 0\),因此 \(|2x - 1| = 2x - 1\)
所以,\(g(x) = 2x + 3 - (2x - 1) = 4\)
综上所述,我们可以总结出函数 \(g(x)\) 的分段表达式如下:
\[g(x) =
\begin{cases}
-4, & x < -\frac{3}{2} \\
4x + 2, & -\frac{3}{2} \leq x < \frac{1}{2} \\
4, & x \geq \frac{1}{2}
\end{cases}
\]
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