资源描述
绝对值的性质及化简
【绝对值的几何意义】一个数的绝对值就是数轴上表示数的点与原点的距离.数
的绝对值记作. (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;的绝对值是.
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:符号是负
号,绝对值是.
【求字母的绝对值】
① ② ③
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,则,,
【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,且;
(2)若,则或;
(3);;
(4);
(5)||a|-|b|| ≤ |a±b| ≤ |a|+|b|
的几何意义:在数轴上,表示这个数的点离开原点的距离.
的几何意义:在数轴上,表示数.对应数轴上两点间的距离.
【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
【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,则必有,,
【例题】若,则 。
总结:若干非负数之和为0, 。
【巩固】若,则
【巩固】先化简,再求值:.
其中、满足.
(二)绝对值的性质
【例1】若a<0,则4a+7|a|等于( )
A.11a B.-11a C.-3a D.3a
【例2】一个数与这个数的绝对值相等,那么这个数是( )
A.1,0 B.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-7 B.7或3 C.3或-3 D.-7或-3
【例4】若,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>a B.1+a>a>1-b>-b
C.1+a>1-b>a>-b D.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.2 B.2或3 C.4 D.2或4
【例7】a<0,ab<0,计算|b-a+1|-|a-b-5|,结果为( )
A.6 B.-4 C.-2a+2b+6 D.2a-2b-6
【例8】若|x+y|=y-x,则有( )
A.y>0,x<0 B.y<0,x>0
C.y<0,x<0 D.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= .
【例14】若|a|+a=0,|ab|=ab,|c|-c=0,化简:|b|-|a+b|-|c-b|+|a-c|= ________
【例15】已知数的大小关系如图所示,
则下列各式:
①;②;③;④;
⑤.其中正确的有 .(请填写番号)
【巩固】已知:abc≠0,且M=,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】已知是非零整数,且,求的值
(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:
我们知道,现在我们可以用这一结论来化简含有绝对值的代数式,
如化简代数式时,可令和,分别求得
(称分别为与的零点值),在有理数范围内,零点
值和可将全体有理数分成不重复且不易遗漏的如下中情况:
⑴当时,原式
⑵当时,原式
⑶当时,原式
综上讨论,原式
(1)求出和的零点值 (2)化简代数式
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. 2. 的值
3. . 4. (1);
变式5.已知的最小值是,的最大值为,求的值。
(四)表示数轴上表示数、数的两点间的距离.
【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,3与5,与,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) 满足的的取值范围为 .
(5) 若的值为常数,试求的取值范围.
(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
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)
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 .
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
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<x<2时,x+1>0,x-2<0,则|x+1|+|x-2|=x+1-(x-2)=x+1-x+2=3
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<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
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<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
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<x<-11时,|x+11|+|x-12|+|x+13|=-x+14 ,25<-x+14 <27
当x=-11时, |x+11|+|x-12|+|x+13|=25
当-11<x<12时, |x+11|+|x-12|+|x+13|=x+36 , 25<x+36<48
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。
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+8 4<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-2 4<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
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=0 x-12=0 |x+13=0
则x=-11 x=12 x=-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
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
(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?
(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
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