1、初一数学精讲 ——绝对值 内容概述 第三讲 绝对值 绝对值是有理数中非常重要的组成部分,它其中相关的基本思想及数学方法是初中数学学习的基石,希望同学们通过学习、巩固对绝对值的相关知识能够掌握要领。 绝对值的定义及性质 绝对值 简单的绝对值方程 化简绝对值式,分类讨论(零点分段法) 绝对值几何意义的使用 绝对值的定义及性质 绝对值的定义:在数轴上,一个数所对应的点与原点的距离称为该数的绝对值,记作|a|。 绝对值的性质: (1) 绝对值的非负性,可以用下式表示:|a|≥0,这是绝对值非常重要
2、的性质; a (a>0) (2) |a|= 0 (a=0) (代数意义) -a (a<0) (3) 若|a|=a,则a≥0;若|a|=-a,则a≤0; (4) 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|a|≥a, 且|a|≥-a; (5) 若|a|=|b|,则a=b或a=-b;(几何意义) (6) |ab|=|a|·|b|;||=(b≠0); (7) |a|=|a|=a; (8) |a+b|≤|a|+|b| |a-b|≥||a|-|b|| |a|+|
3、b|≥|a+b| |a|+|b|≥|a-b| [例1] (1) 绝对值大于2.1而小于4.2的整数有多少个? (2) 若ab<|ab|,则下列结论正确的是( ) A.a<0,b<0 B.a>0,b<0 C.a<0,b>0 D.ab<0 (3) 下列各组判断中,正确的是( ) A.若|a|=b,则一定有a=b B.若|a|>|b|,则一定有a>b C. 若|a|>b,则一定有|a|>|b| D.若|a|=b,则一定有a=(-b) (4) 设a,b是有理数,则|a+b|+9有最小值还是最大值?其值是多少? 分析: (1) 结合数轴画图分析。绝对值
4、大于2.1而小于4.2的整数有±3,±4,有4个 (2) 答案C不完善,选择D.在此注意复习巩固知识点3。 (3) 选择D。 (4) 根据绝对值的非负性可以知道|a+b|≥0,则|a+b|≥9,有最小值9 [巩固] 绝对值小于3.1的整数有哪些?它们的和为多少? <分析>:绝对值小于3.1的整数有0,±1,±2,±3,和为0。 [巩固] 有理数a与b满足|a|>|b|,则下面哪个答案正确( ) A.a>b B.a=b C.a
5、3-x,则x-3≤0,即x≤3。对知识点3的复习巩固 [巩固] 若a>b,且|a|<|b|,则下面判断正确的是( ) A.a<0 B.a>0 C.b<0 D.b>0 分析:选择C [巩固] 设a,b是有理数,则-8-|a-b|是有最大值还是最小值?其值是多少? 分析:|a-b|≥0,-8-|a-b|≤-8,所以有最大值-8 [例2] (1)(竞赛题)若3|x-2|+|y+3|=0,则的值是多少? (2)若|x+3|+(y-1)=0,求的值 分析:(1)|x-2|=0,|y+3|=0,x=2,y=-3,= (2)由|x+3|+(y-1)=
6、0,可得x=-3,y=1。==-1 n为偶数时,原式=1;n为奇数时,原式=-1 小知识点汇总:(本源 |a|≥0 b≥0) 若(x-a)+(x-b)=0,则x-a=0且x-b=0; 若|x-a|+(x-b)=0,则x-a=0且x-b=0; 若|x-a|+|x-b|=0,则x-a=0且x-b=0; 当然各项前面存在正系数时仍然成立,非负项增加到多项时,每一项均为0,两个非负数互为相反数时,两者均为0 简单的绝对值方程 【例3】 (1) 已知x是有理数,且|x|=|-4|,那么x=____ (2) 已知x是有
7、理数,且-|x|=-|2|,那么x=____ (3) 已知x是有理数,且-|-x|=-|2|,那么x=____ (4) 如果x,y表示有理数,且x,y满足条件|x|=5,|y|=2,|x-y|=y-x,那么x+y的值是多少? 分析: (1)4,-4 (2)2,-2, (3)2,-2 (4)x=±5,y=±2,且|x-y|=y-x,x-y≤0; 当x=5,y=2时不满足题意;当x=5,y=-2时不满足题意; 当x=-5,y=2时满足题意;x+y=-3;当x=-5,y=-2时满足题意,x+y=-7。 【巩固】巩固|x|
8、4,|y|=6,求代数式|x+y|的值 分析:因为|x|=4,所以x=±4,因为|y|=6,所以y=±6 当x=4,y=6时,|x+y|=|10|=10; 当x=4,y=-6时,|x+y|=|-2|=2; 当x=-4,y=6时,|x+y|=|2|=2; 当x=-4,y=-6时,|x+y|=|10|=10 【例4】 解方程:(1) (2)|4x+8|=12 (3)|3x+2|=-1 (4)已知|x-1|=2,|y|=3,且x与y互为相反数,求的值 分析:(1)原方程可变形为:|x+5|=,所以有x
9、5=±,进而可得:x=-,-; (2)4x+8=±12,x=1,x=-5 (3)此方程无解 (4)|x-1|=2,x-1=±2,x=3,x=-1,|y|=3,y=±3,且x与y互为相反数,所以x=3,y=-3, 【例5】 若已知a与b互为相反数,且|a-b|=4,求的值 分析:a与b互为相反数,那么a+b=0。 = 当a-b=4时,且a+b=0,那么a=2,b=-2,-ab=4; 当a-b=-4时,且a+b=0,那么a=-2,b=2,-ab=4; 综上可得=4 化简绝对式 【例6】 (1)
10、已知a=-,b=-,求的值 (2) 若|a|=b,求|a+b|的值 (3) 化简:|a-b| 分析:(1)原式= (2)|a|=b,我们可以知道b≥0,当a<0时,a=-b,|a+b|=0;当a≥0时,a=b,|a+b|=2b (3)分类讨论。 当a-b>0时,即a>b,|a-b|=a-b; 当a-b=0时,即a=b,|a-b|=0; 当a-b<0时,即a<b,|a-b|=b-a。 【巩固】 化简:(1)|3.14-π| (2)|8-x|(x≥8) 分析:(1)3.14<π,3.14-π<0,|3.14-π|=π-3
11、14 (2)x≥8,8-x≤0,|8-x|=x-8。 【例7】有理数a,b,c在数轴上对应点如图所示,化简|b+a|+|a+c|+|c-b| C B 0 A 分析:|b+a|+|a+c|+|c-b|=b+a-(a+c)-(c-b)=2b-2c 【巩固】已知a,b,c在数轴上的位置如图所示,化简|a|+|c-b|+|a-c|+|b-a| a 0 c b 分析:|a|+|c-b|+|a-c|+|b-a|=-a+b-c-a+c+b-a=2b-3a 【巩固】数a,b在数轴上对应的点如图所示,是化简|a+b|+|b-a|+|b|-|a-|a|| a
12、
0
b
分析:|a+b|+|b-a|+|b|-|a-|a||=-(a+b)+(b-a)+b-(-2a)=b
【例8】(1)若a<-b且,化简|a|-|b|+|a+b|+|ab|
(2)若-2≤a≤0,化简|a+2|+|a-2|
(3)已知x<0
13、2|=(a+2)-(a-2)=4
(3)由x<0 14、 (2)===-
【例10】若abc≠0,则的所有可能值
分析:从整体考虑:
(1)a,b,c全正,则=3;
(2)a,b,c两正一负,则=1;
(3)a,b,c一正两负,则=-1;
(4)a,b,c全负,则=-3
【巩固】有理数a,b,c,d,满足,求的值
分析:有知abcd<0,所以a,b,c,d里含有1个负数或3个负数:
(1) 若含有1个负数,则=2;
(2) 若含有3个负数,则=-2
【例11】化简|x+5|+|2x-3|
分析:先找零点。x+5=0,x=-5;2x-3=0,x=,零点可以将数轴分 15、成几段。
当x≥,x+5>0,2x-3≥0,|x+5|+|2x-3|=3x+2;
当-5≤x<,x+5≥0,2x-3<0,|x+5|+|2x-3|=8-x;
当x<-5,x+5<0,2x-3,|x+5|+|2x-3|=-3x-2
【巩固】化简:|2x-1|
分析:先找零点。2x-1=0,x=,依次零点可以将数轴分成几段
(1) x<,2x-1<0,|2x-1|=﹣(2x-1)=1﹣2x;
(2) x=,2x-1=0,|2x-1|=0
(3) x>,2x-1>0,|2x-1|=2x-1。也可将(2)与(1)合并写出结果
【例12】求|m 16、m-1+|m-2|的值
分析:先找零点,m=0,m-1=0,m-2=0,解得m=0,1,2
依这三个零点将数轴分为四段:m<0,0≤m<1,1≤m<2,m≥2。
当m<0时,原式=﹣m﹣(m-1)-(m-2)=-3m+3
当0≤m<1时,原式=m-(m-1)-(m-2)=-m+3
当1≤m<2时,原式=m+(m-1)-(m-2)=m+1
当m≥2时,原式m+(m-1)+(m-2)=3m-3
绝对值几何意义的应用
|a|的几何意义:在数轴上,表示这个数的点离开原点的距离
|a-b|的几何意义:在数 17、轴上,表示数a,b对应数轴上两点间的距离
【例13】求|x-3|+|x-5|+|x-2|+|x+1|+|x+7|的最小值
分析:由上题可知,本题中的式子值应为x所对应的点分别到3,5,2,-1,-7所对应的点距离和。通过数轴可以看到,当x=2时,五段距离的和有最小值16。这里我们可以把小学奥数中的相关知识联系到一起讲解:
【小学奥数相关题目】如图,在接到上有A、B、C、D、E五栋居民楼,现在设立一个邮筒,为使五栋楼的居民到邮筒的就努力之和最短,邮局应立于何处?
A
B
C
D
E
分析:我们来分析以下A、E两个点,不论这个邮筒放在AE之间的哪一点,A到邮筒的距离加上E到 18、邮筒的距离就是AE的长度。也就是说邮筒放在哪不会影响这两个点到邮筒的距离之和。那么我们就使其他的3个点到邮筒的距离之和最短,再看为了使B、D两个到邮筒的距离之和也是不变的,等于BD。最后,只需要考虑C点到邮筒的距离最近就行了。那么当然也就是把邮筒放在C点了。这里就体现了一个“向中心靠拢的思想”
题后小结论:
求|x-a|+|x-a|+…+|x-a|的最小值:
当n为奇数时,把a、a、…a从小到大排列,x等于最中间的数值时,该式子的值最小。
当n为偶数时,把a、a、…a从小到大排列,x取最中间两个数值之间的数(包括最中间的数)时,该式子的值最小。
【巩固】 19、探究|a|与|a-b|的几何意义
分析:|a|即为表示a的点A与原点之间的距离,也即为线段AO的长度。
关于|a-b|,我们可以引入具体数值加以分析:
当a=3,b=2时,|a-b|=1; 当a=3,b=-2时,|a-b|=5;
当a=3,b=0时,|a-b|=3; 当a=-3,b=-2时,|a-b|=1;
从上述四种情况分别在数轴上标注出来,我们不能难发现:|a-b|对应的是点A与点B之间的距离,即线段AB的长度。
【巩固】设a、a、a、a、a为五个有理数,满足a< a< a< a< a,求|x- a|+|x- a|+|x 20、 a|+|x- a|+|x- a|的最小值
分析:当x= a时有最小值,a+ a- a- a
【例14】设ab>c,那么a+b-c=______
分析:根据题意可得:a=±1,b=-2,c=-3,那么a+b-c=0或2
【例2】 已知(a+b)+|b+5|=b+5,且|2a-b-1|=0,那么ab=______
分析:因为(a+b)+|b+5| 21、b+5,我们可以知道b+5>0,所以原式可以表示为:(a+b)+b+5=b+5,(a+b)=0,a=-b,又因为|2a-b-1|=0,进而2a-b-1=0,进而2a-b-1=0,3a=1,a=,b=-,ab=-
【例3】 对于|m-1|,下列结论正确的是( )
A.|m-1|≥|m| B.|m-1|≤|m| C. |m-1|≥|m|-1 D. |m-1|≤|m|-1
分析:我们可以分类讨论,但那样对于做选择题都过于麻烦了。我们可以用特殊值法代入检验,对于绝对值的题目我们一般需要带入正数、负数、0,3种数帮助找到准确答案。易得答案为C。
【例4】 22、设a,b,c为实数,且|a|+a=0,|ab|=ab,|c|-c=0,化简|b|-|a+b|-|c-b|+|a-c|
分析:|a|+a=0,|a|=-a,a≤0;|ab|=ab,ab≥0;|c|-c=0,|c|=c,c≥0。
所以可以得到a≤0,b≤0,c≥0;
|b|-|a+b|-|c-b|+|a-c|=-b+(a+b)-(c-b)-(a-c)=b
【例5】 化简:||x-1|-2|+|x+1|
分析:先找零点。x-1=0,x=1,|x-1|-2=0,|x-1|=2,x-1=2或x-1=-2,可得x=3或者x=-1;x+1=0,x=-1;综上所得零点有1.,-1,3,依次零点可以 23、将数轴分成几段。
(1) x≥3,x-1>0,|x-1|-2≥0,x+1>0, ||x-1|-2|+|x+1|=2x-2;
(2) 1≤x<3,x-1≥0,|x-1|-2<0,x+1>0,||x-1|-2|+|x+1|=4;
(3) -1≤x≤1,x-1<0,|x-1|-2<0,x+1≥0,||x-1|-2|+|x+1|=2x+2;
(4) x<-1,x-1<0,|x-1|-2<0,x+1<0, ||x-1|-2|+|x+1|=-2x-2
【例6】 已知有理数a,b,c满足,求的值
分析:对于任意的整数a,有,若,则a,b,c中必是两正一负,则abc<0,=-1
【例7】 若a 24、b,c,d为互不相等的有理数,且|a-c|=|b-c|=|d-b|=1,求|a-d|
分析:从|a-c|=|b-c|我们可以知道,c到a,b的距离都是1,且三者不相等,那么在数轴上就有:
a
c
b
(b)
(a)
因为|d-b|=1,且a,b,c,d为互不相等的有理数,则有:
a
c
b
(b)
(a)
d
显然易得|a-d|=3
练习三
1、|m+3 |+|n-|+|2p-1|=0,求p+2m+3n的值
分析:绝对值为非负数,|m+3 |+|n-|+|2p-1|=0,所以m+3=0,n-=0,2p-1=0,即得m=-3,n=,p=,所以 25、p+2m+3n=-6+3×=5
2、(1)已知|x|=2,|y|=3且x-y>0,则x+y的值为多少?
(2)解方程:|4x-5|=8
分析:(1)x=±2,y=±3,
当x=2,y=3时,不满足x-y>0;
x=2,y=-3时,满足x-y>0,那么x+y=-1;
x=-2,y=3时,不满足x-y>0;
x=-2,y=-3时,满足x-y>0,那么x+y=-5。
综上可得x+y的值为-1,-5
(2)4x-5=±8,x=,x=-
3、(1)有理数a,b,c在数轴上对应点如图所示,化 26、简|a-b|-|a+b|+|b-c|-|c|
a
c
0
b
(2)若a<b,求|b-a+1|-|a-b-5|的值
(3)若a<0,化简|a-|-a||
分析:(1)a-b<0,b-c>0,a+b<0
|a-b|-|a+b|+|b-c|-|c|=-(a-b)+(a+b)+(b-c)+c=3b
(2)|b-a+1|-|a-b-5|=b-a+1+a-b-5=-4
(3)|a-|-a||=|a+a|=|2a|=-2a
4、已知a是非零有理数,求的值
分析:若a>0,那么=1+1+1=3;
若a<0,那么=-1+1 27、1=-1
5、化简|x-1|-|x-3|
分析:先找零点。x-1=0,,x=1;x-3=0,x=3,依照零点可以将数轴分成几段。
(1) x≥3,x-1>0,x-3≥0,|x-1|-|x-3|=x-1-(x-3)=2;
(2) 1≤x<3,x-1≥0,x-3<0 ,|x-1|-|x-3|=x-1+(x-3)=2x-4;
(3) x<1,x-1<0,x-3<0,|x-1|-|x-3|=-(x-1)+(x-3)=-2
6、设a<b<c,求当x取何值时|x-a|+|x-b|+|x-c|的最小值
分析:|x-a|+|x-b|+|x-c|实际表示x到a,b,c三点距离和,画图可知当x=b时,原式有最小值c-a
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