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绝对值的性质及化简
【绝对值的几何意义】一个数a的绝对值就是数轴上表示数
a
的点与原点的距离.数a
的绝对值记作a.(距离具有非负性)
【绝对值的代数意义】一个正数的绝对值是它本身;一个负数的绝对值是它的相反数;
0的绝对值是0.
注意:①取绝对值也是一种运算,运算符号是“||”,求一个数的绝对值,就是根
据性质去掉绝对值符号.
②绝对值的性质:一个正数的绝对值是它本身;一个负数的绝对值是它的相
反数;
0
的绝对值是
0
.
③绝对值具有非负性,取绝对值的结果总是正数或0.
④任何一个有理数都是由两部分组成:符号和它的绝对值,如:
5
符号是负
号,绝对值是
5
.
【求字母a的绝对值】
①
(0)
0(0)
(0)
aa
aa
aa
②
(0)
(0)
aa
a
aa
③
(0)
(0)
aa
a
aa
利用绝对值比较两个负有理数的大小:两个负数,绝对值大的反而小.
绝对值非负性:|a|≥0
如果若干个非负数的和为0,那么这若干个非负数都必为0.
例如:若0abc,则
0a
,
0b
,
0c
【绝对值的其它重要性质】
(1)任何一个数的绝对值都不小于这个数,也不小于这个数的相反数,
即aa,且aa;
(2)若ab,则ab或ab;
(3)abab;
a
a
bb
(0)b;
(4)222||||aaa;
(5)||a|-|b||≤|a±b|≤|a|+|b|
a的几何意义:在数轴上,表示这个数的点离开原点的距离.
ab的几何意义:在数轴上,表示数a.
b
对应数轴上两点间的距离.
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【去绝对值符号】基本步骤,找零点,分区间,定正负,去符号。
【绝对值不等式】
(1)解绝对值不等式必须设法化去式中的绝对值符号,转化为一般代数
式类型来解;
(2)证明绝对值不等式主要有两种方法:
A)去掉绝对值符号转化为一般的不等式证明:换元法、讨论法、平方法;
B)利用不等式:|a|-|b|≦|a+b|≦|a|+|b|,用这个方法要对绝对值内的
式子进行分拆组合、添项减项、使要证的式子与已知的式子联系起来。
【绝对值必考题型】
例1:已知|x-2|+|y-3|=0,求x+y的值。
解:由绝对值的非负性可知x-2=0,y-3=0;即:x=2,y=3;
所以x+y=5
判断必知点:①相反数等于它本身的是0
②倒数等于它本身的是±1
③绝对值等于它本身的是非负数
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【例题精讲】
(一)绝对值的非负性问题
1.非负性:若有几个非负数的和为0,那么这几个非负数均为0.
2.绝对值的非负性;若0abc,则必有
0a
,
0b
,
0c
【例题】若3150xyz,则xyz。
总结:若干非负数之和为0,。
【巩固】若
7
32210
2
mnp,则23_______pnm+
【巩固】先化简,再求值:abbaababba2)
2
3
(223222
.
其中a、b满足0)42(132aba.
(二)绝对值的性质
【例1】若a<0,则4a+7|a|等于()
A.11aB.-11aC.-3aD.3a
【例2】一个数与这个数的绝对值相等,那么这个数是()
A.1,0B.正数C.非正数D.非负数
【例3】已知|x|=5,|y|=2,且xy>0,则x-y的值等于()
A.7或-7B.7或3C.3或-3D.-7或-3
【例4】若1
x
x
,则x是()
A.正数B.负数C.非负数D.非正数
【例5】已知:a>0,b<0,|a|<|b|<1,那么以下判断正确的是()
A.1-b>-b>1+a>aB.1+a>a>1-b>-b
C.1+a>1-b>a>-bD.1-b>1+a>-b>a
【例6】已知a.b互为相反数,且|a-b|=6,则|b-1|的值为()
A.2B.2或3C.4D.2或4
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c
b
a
0-1
1
【例7】a<0,ab<0,计算|b-a+1|-|a-b-5|,结果为()
A.6B.-4C.-2a+2b+6D.2a-2b-6
【例8】若|x+y|=y-x,则有()
A.y>0,x<0B.y<0,x>0
C.y<0,x<0D.x=0,y≥0或y=0,x≤0
【例9】已知:x<0<z,xy>0,且|y|>|z|>|x|,那么|x+z|+|y+z|-|x-y|的值()
A.是正数B.是负数C.是零D.不能确定符号
【例10】给出下面说法:
(1)互为相反数的两数的绝对值相等;
(2)一个数的绝对值等于本身,这个数不是负数;
(3)若|m|>m,则m<0;
(4)若|a|>|b|,则a>b,其中正确的有()
A.(1)(2)(3)B.(1)(2)(4)
C.(1)(3)(4)D.(2)(3)(4)
【例11】已知a,b,c为三个有理数,它们在数轴上的对应位置如图所示,则
|c-b|-|b-a|-|a-c|=_________
【巩固】知a、b、c、d都是整数,且|a+b|+|b+c|+|c+d|+|d+a|=2,求|a+d|的值。
【例12】若x<-2,则|1-|1+x||=______
若|a|=-a,则|a-1|-|a-2|=________
【例13】计算
11111
1....
23220072006
=.
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【例14】若|a|+a=0,|ab|=ab,|c|-c=0,化简:|b|-|a+b|-|c-b|+|a-c|=________
【例15】已知数,,abc的大小关系如图所示,
则下列各式:
①()0bac;②
0)(cba
;③
1
c
c
b
b
a
a
;④0abc;
⑤bcabcba2.其中正确的有.(请填写番号)
【巩固】已知:abc≠0,且M=
abc
abc
,当a,b,c取不同值时,M有____
种不同可能.
当a、b、c都是正数时,M=______;
当a、b、c中有一个负数时,则M=________;
当a、b、c中有2个负数时,则M=________;
当a、b、c都是负数时,M=__________.
【巩固】已知abc,,是非零整数,且
0abc
,求
abcabc
abcabc
的值
(三)绝对值相关化简问题(零点分段法)
零点分段法的一般步骤:找零点→分区间→定符号→去绝对值符号.
【例题】阅读下列材料并解决相关问题:
c
a0b
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我们知道
0
00
0
xx
xx
xx
,现在我们可以用这一结论来化简含有绝对值的代数式,
如化简代数式12xx时,可令
10x
和
20x
,分别求得
12xx,(称12,分别为1x与2x的零点值),在有理数范围内,零点
值
1x
和
2x
可将全体有理数分成不重复且不易遗漏的如下
3
中情况:
⑴当
1x
时,原式1221xxx
⑵当
12x≤
时,原式123xx
⑶当
2x≥
时,原式
1221xxx
综上讨论,原式
211
312
212
xx
x
xx
≤
≥
(1)求出2x和4x的零点值(2)化简代数式24xx
解:(1)|x+2|和|x-4|的零点值分别为x=-2和x=4.
(2)当x<-2时,|x+2|+|x-4|=-2x+2;
当-2≤x<4时,|x+2|+|x-4|=6;
当x≥4时,|x+2|+|x-4|=2x-2.
【巩固】化简
1.12xx2.12mmm的值
3.523xx.4.(1)12x;
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变式5.已知23xx的最小值是a,23xx的最大值为b,求
ba的值。
(四)ba表示数轴上表示数a、数b的两点间的距离.
【例题】(距离问题)观察下列每对数在数轴上的对应点间的距离4与2,3与5,
2与6,4与3.
并回答下列各题:
(1)你能发现所得距离与这两个数的差的绝对值有什么关系吗?答:.
(2)若数轴上的点A表示的数为x,点B表示的数为―1,则A与B两点间的距离
可以表示为.
(3)结合数轴求得|x-2|+|x+3|的最小值为,取得最小值时x的取值范围为.
(4)满足341xx的x的取值范围为.
(5)若1232008xxxx的值为常数,试求x的取值范围.
(五)、绝对值的最值问题
例题1:1)当x取何值时,|x-1|有最小值,这个最小值是多少?
2)当x取何值时,|x-1|+3有最小值,这个最小值是多少?
3)当x取何值时,|x-1|-3有最小值,这个最小值是多少?
4)当x取何值时,-3+|x-1|有最小值,这个最小值是多少?
例题2:1)当x取何值时,-|x-1|有最大值,这个最大值是多少?
2)当x取何值时,-|x-1|+3有最大值,这个最大值是多少?
3)当x取何值时,-|x-1|-3有最大值,这个最大值是多少?
4)当x取何值时,3-|x-1|有最大值,这个最大值是多少?
若想很好的解决以上2个例题,我们需要知道如下知识点:、
1)非负数:0和正数,有最小值是0
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2)非正数:0和负数,有最大值是0
3)任意有理数的绝对值都是非负数,即|a|≥0,则-|a|≤0
4)x是任意有理数,m是常数,则|x+m|≥0,有最小值是0,
-|x+m|≤0有最大值是0
(可以理解为x是任意有理数,则x+a依然是任意有理数,如|x+3|≥0,-|x+3|≤0
或者|x-1|≥0,-|x-1|≤0)
5)x是任意有理数,m和n是常数,则|x+m|+n≥n,有最小值是n
-|x+m|+n≤n,有最大值是n
(可以理解为|x+m|+n是由|x+m|的值向右(n>0)或者向左(n<0)平移了|n|个单位,
为如|x-1|≥0,则|x-1|+3≥3,相当于|x-1|的值整体向右平移了3个单位,|x-1|≥0,
有最小值是0,则|x-1|+3的最小值是3)
例题1:1)当x取何值时,|x-1|有最小值,这个最小值是多少?
2)当x取何值时,|x-1|+3有最小值,这个最小值是多少?
3)当x取何值时,|x-1|-3有最小值,这个最小值是多少?
4)当x取何值时,-3+|x-1|有最小值,这个最小值是多少?
解:1)当x-1=0时,即x=1时,|x-1|有最小值是0
2)当x-1=0时,即x=1时,|x-1|+3有最小值是3
3)当x-1=0时,即x=1时,|x-1|-3有最小值是-3
4)此题可以将-3+|x-1|变形为|x-1|-3,即当x-1=0时,即x=1时,|x-1|-3
有最小值是-3
例题2:1)当x取何值时,-|x-1|有最大值,这个最大值是多少?
2)当x取何值时,-|x-1|+3有最大值,这个最大值是多少?
3)当x取何值时,-|x-1|-3有最大值,这个最大值是多少?
4)当x取何值时,3-|x-1|有最大值,这个最大值是多少?
解:1)当x-1=0时,即x=1时,-|x-1|有最大值是0
2)当x-1=0时,即x=1时,-|x-1|+3有最大值是3
3)当x-1=0时,即x=1时,-|x-1|-3有最大值是-3
总结:根据3)、4)、5)可以发现,
当绝对值前面是“+”号时,代数式有最小值,
有“-”号时,代数式有最大值.
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4)3-|x-1|可变形为-|x-1|+3可知如2)问一样,即:当x-1=0时,即x=1时,
-|x-1|+3有最大值是3(同学们要学会变通哦)
思考:若x是任意有理数,a和b是常数,则
1)|x+a|有最大(小)值?最大(小)值是多少?此时x值是多少?
2)|x+a|+b有最大(小)值?最大(小)值是多少?此时x值是多少?
3)-|x+a|+b有最大(小)值?最大(小)值是多少?此时x值是多少?
例题3:求|x+1|+|x-2|的最小值,并求出此时x的取值范围
分析:我们先回顾下化简代数式|x+1|+|x-2|的过程:
可令x+1=0和x-2=0,得x=-1和x=2(-1和2都是零点值)
在数轴上找到-1和2的位置,发现-1和2将数轴分为5个部分
1)当x<-1时,x+1<0,x-2<0,则|x+1|+|x-2|=-(x+1)-(x-2)=-x-1-x+2=-2x+1
2)当x=-1时,x+1=0,x-2=-3,则|x+1|+|x-2|=0+3=3
3)当-1
4)当x=2时,x+1=3,x-2=0,则|x+1|+|x-2|=3+0=3
5)当x>2时,x+1>0,x-2>0,则|x+1|+|x-2|=x+1+x-2=2x-1
我们发现:
当x<-1时,|x+1|+|x-2|=-2x+1>3
当-1≤x≤2时,|x+1|+|x-2|=3
当x>2时,|x+1|+|x-2|=2x-1>3
所以:可知|x+1|+|x-2|的最小值是3,此时:-1≤x≤2
解:可令x+1=0和x-2=0,得x=-1和x=2(-1和2都是零点值)
则当-1≤x≤2时,|x+1|+|x-2|的最小值是3
评:若问代数式|x+1|+|x-2|的最小值是多少?并求x的取值范围?一般
都出现填空题居多;若是化简代数式|x+1|+|x-2|的常出现解答题中。所
以,针对例题中的问题,同学们只需要最终记住先求零点值,x的取值范
围在这2个零点值之间,且包含2个零点值。
例题4:求|x+11|+|x-12|+|x+13|的最小值,并求出此时x的值?
分析:先回顾化简代数式|x+11|+|x-12|+|x+13|的过程
可令x+11=0,x-12=0,x+13=0得x=-11,x=12,x=-13(-13,-11,12是本题
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零点值)
1)当x<-13时,x+11<0,x-12<0,x+13<0,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=-x-11-x+12-x-13=-3x-12
2)当x=-13时,x+11=-2,x-12=-25,x+13=0,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=2+25+13=40
3)当-13
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=-x-11-x+12+x+13=-x+14
4)当x=-11时,x+11=0,x-12=-23,x+13=2,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=0+23+2=25
5)当-11
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=x+11-x+12+x+13=x+36
6)当x=12时,,x+11=23,x-12=0,x+13=25,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=23+0+25=48
7)当x>12时,x+11>0,x-12>0,x+13>0,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=x+11+x-12+x+13=3x+12
可知:
当x<-13时,|x+11|+|x-12|+|x+13|=-3x-12>27
当x=-13时,|x+11|+|x-12|+|x+13|=40
当-13
当x=-11时,|x+11|+|x-12|+|x+13|=25
当-11
当x=12时|x+11|+|x-12|+|x+13|=48
当x>12时,|x+11|+|x-12|+|x+13|=3x+12>48
观察发现代数式|x+11|+|x-12|+|x+13|的最小值是25,此时x=-11
解:可令x+11=0,x-12=0,x+13=0得x=-11,x=12,x=-13(-13,-11,12是
本题零点值)
将-11,12,-13从小到大排列为-13<-11<12
可知-11处于-13和12之间,所以当x=-11时,|x+11|+|x-12|+|x+13|有最小
值是25。
评:先求零点值,把零点值大小排列,处于最中间的零点值即时代数式的值取最小值。
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例题4:求代数式|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|的最小值
分析:回顾化简过程如下令x-1=0,x-2=0,x-3=0,x-4=0
则零点值为x=1,x=2,x=3,x=4
(1)当x<1时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=-4x+10
(2)当1≤x<2时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=-2x+8
(3)当2≤x<3时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=4
(4)当3≤x<4时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=2x-2
(5)当x≥4时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=4x-10
根据x的范围判断出相应代数式的范围,在取所有范围中最小的值,即可求出对应的
x的范围或者取值
解:根据绝对值的化简过程可以得出
当x<1时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=-4x+10>6
当1≤x<2时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=-2x+84<2x+8≤6
当2≤x<3时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=4
当3≤x<4时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=2x-24<2x-2<6
当x≥4时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=4x-10≥6
则可以发现代数式的最小值是4,相应的x取值范围是2≤x≤3
归档总结:
若含有奇数个绝对值,处于中间的零点值可以使代数式取最小值
若含有偶数个绝对值,处于中间2个零点值之间的任意一个数(包含零点值)都可以
使代数式取最小值
例题5:求|x+11|+|x-12|+|x+13|的最小值,并求出此时x的值?
分析:在数轴上表示出A点-13,B点-11,C点12设点D表示数x
则DA=|x+13|DC=|x+11|DB=|x-12|
当点C在点A左侧如图DA+DB+DC=DA+DA+AB+DA+AB+BC=AC
当点A与点D重合时,DA+DB+DC=AB+AC>AC
当点D在点AB之间时,如图DA+DB+DC=DA+DB+DB+BC>AC
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当点D与点B重合时,DA+DB+DC=AB+AC=AC
当点D在BC之间如图DA+DB+DC=AB+BD+DB+DC=AC+BD>AC
当点D与点C重合时,DA+DB+DC=AC+BC>AC
当点D在点C右侧时DA+DB+DC=AC+CD+BC+CD+CD>AC
综上可知当点D与点B重合时,最小值是AC=12-(-13)=25
解:令x+11=0x-12=0|x+13=0
则x=-11x=12x=-13
将-11,12,-13从小到大排练为-13<-11<12
∴当x=-11时,|x+11|+|x-12|+|x+13|的最小值是点A(-13)与点C(12)之间
的距离即AC=12-(-13)=25
【例题6】
|x-1|的最小值
|x-1|+|x-2|的最小值
|x-1|+|x-2|+|x-3|的最小值
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|的最小值
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|的最小值
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|+|x-6|的最小值
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|+|x-6|+|x-7|的最小值
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|+|x-6|+|x-7|+|x-8|的最小值
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|+|x-6|+|x-7|+|x-8|+|x-9|的最小值
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|+|x-6|+|x-7|+|x-8|+|x-9|+|x-10|的最小值
【解】:
当x=1时,|x-1|的最小值是0
当1≤x≤2时,|x-1|+|x-2|的最小值1
当x=2时,|x-1|+|x-2|+|x-3|的最小值2=2+0
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当2≤x≤3时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|的最小值4=3+1
当x=3时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|的最小值6=4+2
当3≤x≤4时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|+|x-6|的最小值9=5+3+1
当x=4时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|+|x-6|+|x-7|的最小值12=6+4+2
当4≤x≤5时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+…+|x-6|+|x-7|+|x-8|的最小值16=7+5+3+1
当x=5时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+…+|x-6|+|x-7|+|x-8|+|x-9|的最小值20=8+6+4+2
当5≤x≤6时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+…+|x-8|+|x-9|+|x-10|的最小值25=9+7+5+3+1
【解法2】:捆绑法
|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|+|x-6|+|x-7|+|x-8|+|x-9|+|x-10|
=(|x-1|+|x-10|)+(|x-2+|x-9|)+(|x-3|+|x-8|)+(|x-4|+|x-7|)+(|x-5|+|x-6|)
若|x-1|+|x-10|的和最小,可知x在数1和数10之间
|x-2+|x-9|的和最小,可知数x在数2和数9之间
|x-3|+|x-8|的和最小,可知数x在数3和数8之间
|x-4|+|x-7|的和最小,可知数x在数4和数7之间
|x-5|+|x-6|的和最小,可知数x在数5和数6之间
∴若想满足以上和都最小,数x应该在数5和数6之间的任意一个数(含数5和数6)
都可以。
总结:
若含有奇数个绝对值时,处于中间的零点值可以使代数式取最小值
若含有偶数个绝对值时,处于中间2个零点值之间的任意一个数(包含零点值)都可
以使代数式取最小值
或者说将含有多个绝对值的代数式用捆绑法求最值也可以
若想求出最小值可以求关键点即可求出
【例题7】(1)已知|x|=3,求x的值
(2)已知|x|≤3,求x的取值范围
(3)已知|x|<3,求x的取值范围
(4)已知|x|≥3,求x的取值范围
(5)已知|x|>3,求x的取值范围
【分析】:绝对值的几何意义是在数轴上数x到原点的距离,
(1)若|x|=3,则x=-3或x=3
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(2)数轴上-3和3之间的任意一个数到原点的距离都小于3,若|x|≤3,则-3≤x≤3
(3)若|x|<3,则-3<x<3
(4)数轴上-3左侧和3右侧的任意一个数到原点的距离都大于3,若|x|≥3,则x≤-3
或x≥3
(5)若|x|>3,则x<-3或x>3
【解】:(1)x=-3或x=3(2)-3≤x≤3
(3)-3<x<3(4)x≤-3或x≥3
(5)x<-3或x>3
【例题8】
(1)已知|x|≤3,则满足条件的所有x的整数值是多少?且所有整数的和是多少?
(2)已知|x|<3,则满足条件的x的所有整数值是多少?且所有整数的和是多少?
【分析】:从-3到3之间的所有数的绝对值都≤3所以
(1)整数值有-3,-2,-1,0,1,2,3;和为0
(2)整数值有-2,-1,0,1,2;和为0
【解】:(1)∵|x|≤3
∴-3≤x≤3
∵x为整数
∴满足条件的x值为:-3,-2,-1,0,1,2,3
∴-3+-2+-1+0+1+2+3=0
(2)∵|x|<3
∴-3<x<3
∵x为整数
∴满足条件的x值为:-3,-2,-1,0,1,2,3
∴-3+-2+-1+0+1+2+3=0
【乘方最值问题】
(1)当a取何值时,代数式(a-3)²有最小值,最小值是多少?
(2)当a取何值时,代数式(a-3)²+4有最小值,最小值是多少?
(3)当a取何值时,代数式(a-3)²-4有最小值,最小值是多少?
(4)当a取何值时,代数式-(a-3)²有最大值,最大值是多少?
(5)当a取何值时,代数式-(a-3)²+4有最大值,最大值是多少?
(6)当a取何值时,代数式-(a-3)²-4有最大值,最大值是多少?
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(7)当a取何值时,代数式4-(a-3)²有最大值,最大值是多少?
分析:根据a是任意有理数时,a-3也是任意有理数,则(a-3)²为非负数,
即(a-3)²≥0,则-(a-3)²≤0可以进一步判断出最值
解:(1)当a-3=0,即a=3时,(a-3)²有最小值是0
(2)当a-3=0,即a=3时,(a-3)²+4有最小值是4
(3)当a-3=0,即a=3时,(a-3)²-4有最小值是-4
(4)当a-3=0,即a=3时,-(a-3)²有最大值是4
(5)当a-3=0,即a=3时,-(a-3)²+4有最大值是4
(6)当a-3=0,即a=3时,-(a-3)²-4有最大值是4
(7)4-(a-3)²可以变形为-(a-3)²+4,可知如(5)相同,即当a-3=0,
即a=3时,4-(a-3)²有最大值是4(这里要学会转化和变通哦)
评:很好理解掌握a²即-a²的最值是解决本题的关键
归纳总结:
若x为未知数,a,b为常数,则
当x取何值时,代数式(x+a)²+b有最小值,最小值是多少
当x取何值时,代数式-(x+a)²+b有最大值,最大值是多少
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【探究1】某公共汽车运营线路AB段上有A、D、C、B四个汽车站,如图现在要在
AB段上修建一个加油站M,为了使加油站选址合理,要求A、B、C、D四个汽车
站到加油站M的路程总和最小,试分析加油站M在何处选址最好?
探究:设点A、B、C、D、M均在数轴上,与之对应的数为a、b、c、d、x,使M
到A、B、C、D距离和最小。
MA+MB+MC+MD=|x-a|+|x-b|+lx-cl+|x-d|
其中MA+MB=|x-a|+|x-b|,由绝对值的几何意义知
当a≤x≤b时,MA+MB值最小,(汽车站A、B到M得距离和=AB)
当d≤x≤c时,MC+MD值最小,(汽车站C、D到M得距离和=CD)
综上所述,当d≤x≤c时,MA+MB+MC+MD的值最小,(要使A、B、C、D四个
汽车站到加油站M的路程总和最小)即加油站M应建在线段CD上。
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【探究2】如果某公共汽车运营线路上有A1,A2,A3A4,A5五个汽车站(从左
到右依次排列),上述问题中加油站M建在何处最好?
探究:加油站M应建在A3汽车站.
【探究3】如果某公共汽车运营线路上有A1,A2,A3,…,An共n个汽车站(从
左到右依次排列),上述问题中加油站M建在何处最好?
探究:当n为奇数时,加油站M应建在汽车站处;
当n为偶数时,加油站M应建在线段上。(即此两站之间)
【探究4】根据以上结论,求|x-1|+|x-2|+.....+|x-616|+|x-617|的最小值。
探究:根据绝对值的几何意义,就是在数轴上找出表示x的点,使它到表示1、2、…、
617各点的距离之和最小。
根据【探究3】的结论,当x=309时,原式的值最小。最小值是
|309-1|+|309-2|+…+|309-308|+0+|309-310|+…+|309-617|
=308+307+…+1+1+2+…+308
=95172.
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【课后练习】
1.(1)当x取何值时,3x有最小值?这个最小值是多少?
(2)当x取何值时,25x有最大值?这个最大值是多少?
(3)求54xx的最小值。
(4)求987xxx的最小值。
2.已知1,1yx,设421xyyyxM,求M的
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最大值与最小值.
3、若
|1|ab
与
2(1)ab
互为相反数,求
321ab
的值。
4.若
1ba
与
2)1(ba
互为相反数,则a与b的大小关系是().
A.a>bB.a=bC.a
5.利用数轴分析|x-2|+|x+3|,可以看出,这个式子表示的是x到2的距离与x到-3
的距离之和,它表示两条线段相加:
⑴当x>时,发现,这两条线段的和随x的增大而越来越大;
⑵当x<时,发现,这两条线段的和随x的减小而越来越大;
⑶当≤x≤时,发现,无论x在这个范围取何值,这两条线段的和是
一个定值,且比⑴、⑵情况下的值都小。
因此,总结,|x-2|+|x+3|有最小值,即等于到的距离。
6.利用数轴分析|x+7|-|x-1|,这个式子表示的是x到-7的距离与x到1的距离之差
它表示两条线段相减:
⑴当x≤时,发现,无论x取何值,这个差值是一个定值;
⑵当x≥时,发现,无论x取何值,这个差值是一个定值;
⑶当
x
时,随着
x
增大,这个差值渐渐由负变正,在中点处是零。
因此,总结,式子|x+7|-|x-1|当x时,有最大值;当x时,
有最小值;
7.设
0cba
,
0abc
,
则的值是().
A.-3B.1C.3或-1D.-3
或1
8.设
cba、、
分别是一个三位数的百位、十位和个位数字,并且
cba
,
则
accbba
可能取得的最大值是.
c
ba
b
ac
a
cb
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绝对值(零点分段法、化简、最值)
一、去绝对值符号的几种常用方法
解含绝对值不等式的基本思路是去掉绝对值符号,使不等式变为不含绝对值符号
的一般不等式,而后,其解法与一般不等式的解法相同。因此掌握去掉绝对值符号的
方法和途径是解题关键。
1利用定义法去掉绝对值符号
根据实数含绝对值的意义,即|x|=
(0)
(0)
xx
xx
,有
|x|
(0)
(0)
cxcc
c
;|x|>c
(0)
0(0)
(0)
xcxcc
xc
xRc
或
2利用不等式的性质去掉绝对值符号
利用不等式的性质转化|x|
为axb>c或axb<-c;|axb|
出原不等式的解集。
对于含绝对值的双向不等式应化为不等式组求解,也可利用结论
“a≤|x|≤b
a≤x≤b或-b≤x≤-a”来求解,这是种典型的转化与化归
的数学思想方法。
3利用平方法去掉绝对值符号
对于两边都含有“单项”绝对值的不等式,利用|x|2=2x可在两边脱去绝对值
符号来解,这样解题要比按绝对值定义去讨论脱去绝对值符号解题更为简捷,解题时
还要注意不等式两边变量与参变量的取值范围,如果没有明确不等式两边均为非负
数,需要进行分类讨论,只有不等式两边均为非负数(式)时,才可以直接用两边平方
去掉绝对值,尤其是解含参数不等式时更必须注意这一点。
4利用零点分段法去掉绝对值符号
所谓零点分段法,是指:若数
1
x,
2
x,……,
n
x分别使含有|x-
1
x|,|x-
2
x|,……,|x-
n
x|的代数式中相应绝对值为零,称
1
x,
2
x,……,
n
x为相应绝
对值的零点,零点
1
x,
2
x,……,
n
x将数轴分为m+1段,利用绝对值的意义化去
绝对值符号,得到代数式在各段上的简化式,从而化为不含绝对值符号的一般不等式
来解,即令每项等于零,得到的值作为讨论的分区点,然后再分区间讨论绝对值不等
19/25
式,最后应求出解集的并集。零点分段法是解含绝对值符号的不等式的常用解法,这
种方法主要体现了化归、分类讨论等数学思想方法,它可以把求解条理化、思路直观
化。
5利用数形结合去掉绝对值符号
解绝对值不等式有时要利用数形结合,利用绝对值的几何意义画出数轴,将绝对
值转化为数轴上两点间的距离求解。数形结合法较为形象、直观,可以使复杂问题简
单化,此解法适用于||||xaxbm或||||xaxbm(m为正常数)
类型不等式。对||||axbcxdm(或
二、如何化简绝对值
绝对值的知识是初中代数的重要内容,在中考和各类竞赛中经常出现,含有绝对
值符号的数学问题又是学生遇到的难点之一,解决这类问题的方法通常是利用绝对值
的意义,将绝对值符号化去,将问题转化为不含绝对值符号的问题,确定绝对值符号
内部分的正负,借以去掉绝对值符号的方法大致有三种类型。
(一)、根据题设条件
例1:设x<-1,化简2-|2-|x-2||的结果是()。
(A)2-x(B)2+x(C)-2+x(D)-2-x
思路分析:由x<-1可知x-2<-3<0可化去第一层绝对值符号,第二次绝对值符
号待合并整理后再用同样方法化去.
解:2-|2-|x-2||=2-|2-(2-x)|=2-|x|=2-(-x)=2+x
∴应选(B).
归纳点评:只要知道绝对值将合内的代数式是正是负或是零,就能根据绝
对值意义顺利去掉绝对值符号,这是解答这类问题的常规思路.
(二)、借助数轴
例2:实数a、b、c在数轴上的位置如图所示,则代数式|a|-|a+b|+|c-a|+|b-c|的值
等于()(A)-a(B)2a-2b(C)2c-a(D)a
这就为去掉绝对值符号扫清了障碍.
解:原式
∴应选(C).
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归纳点评:这类题型是把已知条件标在数轴上,借助数轴提供的信息让人
去观察,一定弄清:
1.零点的左边都是负数,右边都是正数.
2.右边点表示的数总大于左边点表示的数.
3.离原点远的点的绝对值较大,牢记这几个要点就能从容自如地解决问
题了.
(三)、采用零点分段讨论法
例3:化简2|x-2|-|x+4|
思路分析:本类型的题既没有条件限制,又没有数轴信息,要对各种情况分类讨论,
可采用零点分段讨论法,本例的难点在于x-2,x+4的正负不能确定,由于x是不断变
化的,所以它们为正、为负、为零都有可能,应当对各种情况—一讨论.
解:令x-2=0得零点:x=2;令x+4=0得零点:x=-4,把数轴上的数分为三个部分
①当x≥2时,x-2≥0,x+4>0,所以原式=2(x-2)-(x+4)=x-8;
②当-4≤x<2时,x-2<0,x+4≥0,所以原式=-2(x-2)-(x+4)=-3x;
③当x<-4时,x-2<0,x+4<0,所以原式=-2(x-2)+(x+4)=-x+8;
归纳点评:虽然x-2,x+4的正负不能确定,但在某个具体的区段内都是确定的,这正
是零点分段讨论法的优点,采用此法的一般步骤是:
1.求零点:分别令各绝对值符号内的代数式为零,求出零点(不一定是两个).
2.分段:根据第一步求出的零点,将数轴上的点划分为若干个区段,使在各区段内
每个绝对值符号内的部分的正负能够确定.
3.在各区段内分别考察问题.
4.将各区段内的情形综合起来,得到问题的答案.
误区点拨:千万不要想当然地把x,2y等都当成正数或无根据地增加一些附加条件,
以免得出错误的结果.
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三、带绝对值符号的运算
如何去掉绝对值符号?既是初中数学的一个重点,也是初中数学的一个难点。
(一)、要理解数a的绝对值的定义。
数a的绝对值是这样定义的,“在数轴上,表示数a的点到原点的距离叫做数a
的绝对值。”应理解,数a的绝对值所表示的是一段距离,那么,不论数a本身
是正数还是负数,它的绝对值都应该是一个非负数。
(二)、要弄清楚怎样去求数a的绝对值。
从数a的绝对值的定义可知,一个正数的绝对值肯定是它的本身,一个负数的绝
对值必定是它的相反数,零的绝对值就是零。重点理解的是,当a是一个负数时,
怎样去表示a的相反数(可表示为“-a”),以及绝对值符号的双重作用(一是
非负的作用,二是括号的作用)。
(三)、掌握初中数学常见去掉绝对值符号的几种题型。
1、对于形如︱a︱的一类问题
只要根据绝对值的3个性质,判断出a的3种情况,便能快速去掉绝对值符号。
当a>0时,︱a︱=a(性质1:正数的绝对值是它本身);
当a=0时,︱a︱=0(性质2:0的绝对值是0);
当a<0时;︱a︱=–a(性质3:负数的绝对值是它的相反数)。
2、对于形如︱a+b︱的一类问题
首先要把a+b看作是一个整体,再判断a+b的3种情况,根据绝对值的3个性
质,便能快速去掉绝对值符号进行化简。
当a+b>0时,︱a+b︱=(a+b)=a+b(性质1:正数的绝对值是它本身);
当a+b=0时,︱a+b︱=(a+b)=0(性质2:0的绝对值是0);
当a+b<0时,︱a+b︱=–(a+b)=–a-b(性质3:负数的绝对值是它的相反数)。
3、对于形如︱a-b︱的一类问题
同样,仍然要把a-b看作一个整体,判断出a-b的3种情况,根据绝对值的3
个性质,去掉绝对值符号进行化简。
但在去括号时最容易出现错误。如何快速去掉绝对值符号,条件非常简单,只要
你能判断出a与b的大小即可(不论正负)。
因为︱大-小︱=︱小-大︱=大-小,
所以当a>b时,︱a-b︱=(a-b)=a-b,︱b-a︱=(a-b)=a-b。
口诀:无论是大减小,还是小减大,去掉绝对值,都是大减小。
22/25
4、对于数轴型的一类问题,
根据3的口诀来化简,更快捷有效。如︱a-b︱的一类问题,只要判断出a在b
的右边(不论正负),便可得到︱a-b︱=(a-b)=a-b,︱b-a︱=(a-b)=a-b。
5、对于绝对值符号前有正、负号的运算
非常简单,去掉绝对值符号的同时,不要忘记打括号。前面是正号的无所谓,如
果是负号,忘记打括号就惨了,差之毫厘失之千里也!
6、对于绝对值号里有三个数或者三个以上数的运算
万变不离其宗,还是把绝对值号里的式子看成一个整体,把它与0比较,大于0
直接去绝对值号,小于0的整体前面加负号。
四、去绝对值化简专题练习
(1)设x<-1化简2-|2-|x-2||的结果是()。
(A)2-x(B)2+x(C)-2+x(D)-2-x
(2)实数a、b、c在数轴上的位置如图所示,则代数式|a|-|a+b|+|c-a|+|b-c|的值
等于()
(A)-a(B)2a-2b(C)2c-a(D)a
(3)已知x≥2,化简2|x-2|-|x+4|的结果是x-8。
(4)已知x<-4,化简2|x-2|-|x+4|的结果是-x+8。
(5)已知-4≤x<2,化简2|x-2|-|x+4|的结果是-3x。
(6)已知a、b、c、d满足a<-1
那么a+b+c+d=0(提示:可借助数轴完成)
(7)若|-a|>-a,则有(A)。
(8)有理数a、b、c在数轴上的位置如图所示,则式子|a|+|b|+|a+b|+|b-c|化简
结果为(C).(A)2a+3b-c(B)3b-c(C)b+c(D)c-b
(9)有理数a、b在数轴上的对应点如图所示,那么下列四个式子,a+b,b-2a,
|a-b|,|a|-|b|中负数的个数是(B).(A)0(B)1(C)2(D)3
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(10)化简|x+4|+2|x-2|=
(1)-3x(x<-4)(2)-x+8(-4≤x≤2)(3)3x(x>2)
(11)设x是实数,y=|x-1|+|x+1|下列四个结论中正确的是(D)。
(A)y没有最小值(B)有有限多个x使y取到最小值
(C)只有一个x使y取得最小值(D)有无穷多个x使y取得最小值
变式1.若|m-1|=m-1,则m_______1;若|m-1|>m-1,则m_______1;
变式2.已知23xx的最小值是a,23xx的最大值为b,求
ba的值。
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【绝对值化简题例】
绝对值化简公式:
例题1:化简代数式|x-1|
解:可令x-1=0,得x=1(1叫零点值)
根据x=1在数轴上的位置,发现x=1将数轴分为3个部分
1)当x<1时,x-1<0,则|x-1|=-(x-1)=-x+1
2)当x=1时,x-1=0,则|x-1|=0
3)当x>1时,x-1>0,则|x-1|=x-1
另解,在化简分组过程中我们可以把零点值归到零点值右侧的部分
1)当x<1时,x-1<0,则|x-1|=-(x-1)=-x+1
2)当x≥1时,x-1≥0,则|x-1|=x-1
例题2:化简代数式|x+1|+|x-2|
解:可令x+1=0和x-2=0,得x=-1和x=2(-1和2都是零点值)
在数轴上找到-1和2的位置,发现-1和2将数轴分为5个部分
1)当x<-1时,x+1<0,x-2<0,则|x+1|+|x-2|=-(x+1)-(x-2)=-x-1-x+2=-2x+1
2)当x=-1时,x+1=0,x-2=-3,则|x+1|+|x-2|=0+3=3
3)当-1
4)当x=2时,x+1=3,x-2=0,则|x+1|+|x-2|=3+0=3
5)当x>2时,x+1>0,x-2>0,则|x+1|+|x-2|=x+1+x-2=2x-1
另解,将零点值归到零点值右侧部分
1)当x<-1时,x+1<0,x-2<0,则|x+1|+|x-2|=-(x+1)-(x-2)=-x-1-x+2=-2x+1
2)当-1≤x<2时,x+1≥0,x-2<0,则|x+1|+|x-2|=x+1-(x-2)=x+1-x+2=3
3)当x≥2时,x+1>0,x-2≥0,则|x+1|+|x-2|=x+1+x-2=2x-1
例题3:化简代数式|x+11|+|x-12|+|x+13|
解:可令x+11=0,x-12=0,x+13=0得x=-11,x=12,x=-13(-13,-11,12是
本题零点值)
1)当x<-13时,x+11<0,x-12<0,x+13<0,
25/25
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=-x-11-x+12-x-13=-3x-12
2)当x=-13时,x+11=-2,x-12=-25,x+13=0,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=2+25+13=40
3)当-13
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=-x-11-x+12+x+13=-x+14
4)当x=-11时,x+11=0,x-12=-23,x+13=2,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=0+23+2=25
5)当-11
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=x+11-x+12+x+13=x+36
6)当x=12时,,x+11=23,x-12=0,x+13=25,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=23+0+25=48
7)当x>12时,x+11>0,x-12>0,x+13>0,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=x+11+x-12+x+13=3x+12
另解,将零点值归到零点值右侧部分
1)当x<-13时,x+11<0,x-12<0,x+13<0,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=-x-11-x+12-x-13=-3x-12
2)当-13≤x<-11时,x+11<0,x-12<0,x+13≥0,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=-x-11-x+12+x+13=-x+14
3)当-11≤x<12时,x+11≥0,x-12<0,x+13>0,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=x+11-x+12+x+13=x+36
4)当x≥12时,x+11>0,x-12≥0,x+13>0,
则|x+11|+|x-12|+|x+13|=x+11+x-12+x+13=3x+12
例题4:化简代数式|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|
解:令x-1=0,x-2=0,x-3=0,x-4=0则零点值为x=1,x=2,x=3,x=4
(1)当x<1时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=-4x+10
(2)当1≤x<2时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=-2x+8
(3)当2≤x<3时,,x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=4
(4)当3≤x<4时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=2x-2
(5)当x≥4时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|=4x-10
总结化简此类绝对值时,先求零点值,之后根据零点值将数轴分成的部分进行分布讨
论,若有多个零点值时,可以将零点值归到零点值右侧部分进行化简,这样比较省时
间
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