你可以下看看下面问题的解答过程。结论在最后的推广部分:
问题:|x+1|+|x+2|+|x+3|+…+|x+n| 的最小值怎么求?
依据:z=|x-a|+|x-b|可以看作数轴上点C(表示数x)到点A(表示数a)和到点B(表示数b)的距离之和AC+BC,可知当点C在线段AB上时,z取得最小值AB,即|a-b|.
推导:z=|x+1|+|x+2|+…+|x+n|,表示x到-1,-2,…,-n各点的距离之和.
①当n为偶数时,设n=2k.
|x+1|+|x+2k|≥2k-1,当且仅当-2k≤x≤-1时取等;
|x+2|+|x+(2k-1)|≥(2k-1)-2,
当且仅当-(2k-1)≤x≤-2时取等;
…
|x+k|+|x+(k+1)|≥(k+1)-k,
当且仅当-(k+1)≤x≤-k时取等.
累加后可得,当-(k+1)≤x≤-k,
即-(n/2+1)≤x≤-n/2时,z取最小值,
为((k+1)+(k+2)+…+2k)-(1+2+…+k)=k²=n²/4.
②当n为奇数时,设n=2k+1.
|x+1|+|x+(2k+1)|≥(2k+1)-1,
当且仅当-(2k+1)≤x≤-1时取等;
|x+2|+|x+2k|≥2k-2,
当且仅当-2k≤x≤-2时取等;
…
|x+k|+|x+(k+2)|≥(k+2)-k,
当且仅当-(k+2)≤x≤-k时取等;
|x+(k+1)|≥0,当且仅当x=-(k+1)时取等.
累加后可得,当x=-(k+1),
即x=-(n+1)/2时,z取最小值,
为((k+2)+(k+3)+…+(2k+1))-(1+2+…+k)=k(k+1)=(n²-1)/4.
综上,
推广:设a1≤a2≤a3≤…≤an,z=|x-a1|+|x-a2|+…+|x-an|.若n为偶数,则x等于最中间两项之间任意值时,z取得最小值;若n为奇数,则x为中位数时,z取得最小值.
此题中,
l2x-4l + l3x+3l +2 lx-1l
=|x+1|+|x+1|+|x+1| +|x-1|+|x-1| +|x-2|+|x-2| (n=7,为奇数,x取1)
≥2+2+2+0+0+1+1
=8. (当且仅当x=1时取等)
参考资料如下: