初中数学 绝对值的化简和几何意义
模块一 绝对值的基本概念 (1)非负性:||0a ≥(补充:20a ≥). 对应题型:绝对值的化简.
方法:判断“||”里面整体的正负性.
易错点:求一个多项式的相反数. 对应策略:求一个多项式的相反数即求多项式中每个单项式的相反数.
①a b -的相反数是a b -+; ②a b c ++的相反数是a b c ---;
③132a b -+的相反数132a b -+-. (2)双解性:||(0)a b b =≥,则a b =±.
(3)绝对值的代数意义:(0)||0(0)(0)a a a a a a >??
==??- (常用)(0)||(0)a a a a a ?=?-≥或(0)||(0)a a a a a >?=?
-≤? 变式结论:①若||a a =,则0a ≥; ②若||a a =-,则0a ≤.
模块二 零点分段法(目的:去无范围限定的绝对值题型) 零点:使绝对值为0的未知数值即为零点.
方法:
①寻找所有零点,并在数轴上表示; ②依据零点将数轴进行分段;
③分别根据每段未知数的范围去绝对值. 易错点:分类不明确,不会去绝对值.
化简:|1||2|x x -+-.
①零点为1,2,故将数轴分为3个部分,
即1x <,12x ≤<,2x ≥. ②当1x <时,原式23x =-+;
当12x ≤<时,原式(1)(2)1x x =---=; 当2x ≥时,原式23x =-.
模块三 几何意义
||x 的几何意义:数轴上表示数x 的点与原点
的距离;
||x a -的几何意义:数轴上表示数x 的点与数a 的点之间的距离;
||||x a x b -+-的几何意义:数轴上表示数x 的点与数a 、b 两点的距离之和. 举例:
①|1|=|(1)|x x +--表示x 到1-的距离.
②|1||2|x x +++表示x 到1-和x 到2-的距离之和.
③|1||2|x x +-+表示x 到1-和x 到2-的距离之差.
基本结论:令123n a a a a ≤≤≤≤…,
123||||||+||n x a x a x a x a -+-+-+-… . 方法:直接套用几何意义画数轴.
①当n 为奇数时,当1
2
n x a +=时取最小值;
②当n 为偶数时,当1
2
2
n n a x a +≤≤时取最小
值.
常见变形:
①|1|2|3|3|4|x x x -+-+-在34x ≤≤时取得最小值. ②()111
113|2|2|3|236x x x x -+-=-+-在2x =时取得最小值.
③|1||2|x x ---既有最小值也有最大值.
(1)已知2
(3)|2|=0
x y
-++,则y x=___________.
(2)若|3|
x y
-+与|1999|
x y
+-互为相反数,求
x y
x y
+
-
的值是.
(3)已知2
()|5|5
a b b b
+++=+,且|21|0
a b
--=,那么ab=___________.
(1)∵2
(3)|2|0
x y
-++=,∴3
x=,2
y=-.∴原式
1
9
=.
(2)原式
1999
3
=-.
(3)∵2
()|5|5
a b b b
+++=+,∴50
b+≥,0
a b
+=
又∵|21|0
a b
--=,∴210
a b
--=,解得
1
3
a=,
1
3
b=-,∴
1
9
ab=-.
【教师备课提示】这道题主要讲解回顾绝对值的非负性和平方的非负性.
(1)若||3
x=,||2
y=,且x y
>,求x y
+的值是.
(2)已知||5
a=,||3
b=,且||
a b b a
-=-,求a b
-的值是___________.
(3)若a,b,c为整数,且20162016
||||1
a b c a
-+-=,则||||||
c a a b b c
-+-+-的值是___________.
(1)5或1;
(2)8
-或2
-;
(3)∵a、b、c均为整数,∴||
a b
-,||
a c
-均为非负整数,
∴只能有||0
a b
-=,||1
a c
-=或者||1
a b
-=,||0
a c
-=.
当||0
a b
-=,||1
a c
-=时,a b
=,||||1
b c a c
-=-=,
此时,||||||0112
a b b c c a
-+-+-=++=.
当||1
a b
-=,||0
a c
-=时,a c
=,||||1
b c b a
-=-=,
此时,||||||1102
a b b c c a
-+-+-=++=.故总有||||||2
a b b c c a
-+-+-=.【教师备课提示】这道题主要考查绝对值的双解性.
模块一绝对值的基本概念
(1
)化简:
111111
200420032003200210031002
-+-++-=
___________.(2
)若
2015
2
2016
x=,则|||1||2||3||4||5|
x x x x x x
+-+-+-+-+-=.
(3)a,b,c在数轴上的位置如图所示,化简:
||||||||||||
a b c b a c a b c
-+--+---.
(4)已知数a,b,c的大小关系如图所示,则下列各式:
①()0
b a c
++->;②()0
a b c
--+>;
③
||
1
||||
a b c
a b c
++=;④0
bc a
->;
⑤||||||2
a b c b a c b
--++-=-.其中正确的有.
(1)原式=
111111
200320042002200310021003
-+-++-
111
100220042004
=-=.(2)由于23
x
<<,故原式123459
x x x x x x
=+-+-+-+-+-=.
(3)原式33
a b c
=-++.(4)②③⑤.
【教师备课提示】这道题主要考查绝对值的化简,去绝对值.
化简:(1)|1||2|
x x
-+-(2)|5||23|
x x
+--(3)|1||2||3|
x x x
-+-+-(4)||1|2||1|
x x
--++
(1)零点为1,2,故将数轴分为3个部分,即1
x<,12
x
≤<,2
x≥.当1
x<时,原式(1)(2)23
x x x
=----=-+;
当12
x
≤<时,原式(1)(2)1
x x
=---=;
当2
x≥时,原式(1)(2)23
x x x
=-+-=-.
即原式
231
=112
232
x x
x
x x
-+<
?
?
≤<
?
?-≥
?
,
,
,
.
模块二零点分段法
b0c
a
b0c
a
(2)零点为5
-
,
3
2
,故将数轴分为3个部分,即5
x<
-,
3
5
2
x
-≤<,
3
2
x≥.当5
x<-时,原式(5)(23)8
x x x
=-++-=-;
当
3
5
2
x
-≤<时,原式(5)(23)32
x x x
=++-=+;
当
3
2
x≥时,原式(5)(23)8
x x x
=+--=-+.
(3)零点为1,2,3.
当1
x<时,原式(1)(2)(3)36
x x x x
=------=-+;
当12
x
≤<时,原式(1)(2)(3)4
x x x x
=-----=-+;
当23
x
≤<时,原式(1)(2)(3)
x x x x
=-+---=;
当3
x≥时,原式(1)(2)(3)36
x x x x
=-+-+-=-.
(4)先找零点.由10
x-=得1
x=;
由|1|20
x--=得1
x=-或3
x=;
由10
x+=得1
x=-.
所以零点共有1
-,1,3三个,故将数轴分为4个部分.
当1
x<-时,原式|(1)2|(1)1122
x x x x x
=----+=----=--;
当11
x
-≤<时,原式|(1)2|(1)1122
x x x x x
=---++=+++=+;
当13
x
≤<时,原式|(1)2|(1)314
x x x x
=--++=-++=;
当3
x≥时,原式|(1)2|(1)3122
x x x x x
=--++=-++=-.
【教师备课提示】这道题主要考查零点分段法去绝对值.
求|1||5|
y x x
=--+的最大值和最小值.
零点为5
-,1.
当5
x≤-时,(1)(5)6
y x x
=--++=;
当51
x
-<<时,(1)(5)24
y x x x
=---+=--,有66
y
-<<;
当1
x≥时,(1)(5)6
y x x
=--+=-.
故最大值为6,最小值为6
-.
【教师备课提示】这道题主要考查零点分段法去绝对值的作用,求最值.
规律探究和应用:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是;表示3
-和2两点之间的距离是;一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于;如果表示数a和2
-的之间的距离是3,那么a=.
模块三绝对值的几何意义
(2)若数轴上表示数a 的点位于4-与2之间,求|4||2|a a ++-的值.
(3)当a 取何值时,|5||1||4|a a a ++-+-的值最小,最小值是多少?
(4)求|1||2|100|a a a -+-+-……+|的最小值,并求出此时a 的取值范围.
(1)3;5;||m n -;5-或1. (2)|4||2|6a a ++-=.
(3)|5||1||4|a a a ++-+-最小值为9,在1a =时取得最小值. (4)当5051a ≤≤时,原式有最小值,代数式的值为2500. 已知
7
59
x -≤≤,求x 取何值时|1||
3|x x -
-+取最大值与最小值.
|1||3|x x --+表示x 到点1和3-的距离差,
画出数轴,可得当79x =时两者的距离差最小为329-,即min 32
(|1||3|)9
x x --+=-;
当53x --≤≤时,两者的距离差最大为4,即max (|1||3|)4x x --+=.
(1)求2|1||2|x x -+-的最小值及此时x 的取值.
(2)求3|1|2|4||2|x x x ++-+-的最小值及此时x 的取值.
(3)求|1||23||34|x x x -+-+-的最小值及此时x 的取值.
(4)求111
|1||2||3|234
x x x -+-+-的最小值及此时x 的取值.
(1)中位项为|1|x -,故1x =,最小值为1.
(2)中位项为|1|x +和|2|x -,故12x -≤≤,最小值为13.
(3)原式34|1|2||3||23x x x =-+-+-,中位项为43x -,故43x =,最小值为2
3
.
(4)原式
111
|2||6||12| 234
x x x
=-
+-+-
1
(6|2|4|6|3|12|)
12
x x x
=-+-+-,
括号里的中位项为|6|
x-,故6
x=
,最小值为
7
2
.
【教师备课提示】例6—例8主要考查绝对值的几何意义,数形结合的思想.
(1)已知|(2)||3|||0
x y z
+-+++=,则x y z
++=.
(2)|1||2|0
a b
-++=,求201620152
()()()
a b a b a b a b
+++++++=.
(3)已知222
123420152016
|1|(2)|3|(4)...|2015|(2016)=0
x x x x x x
-+-+-+-+-+-,求12233420152016
1111
...
x x x x x x x x
++++的值.
(1)1
-.
(2)∵|1||2|0
a b
-++=,∴1
a=,2
b=-,1
a b
+=-,则原式0
=.
(3)由||0
a≥,20
a≥可知,
1
1
x=,
22016
22016
x x
==,
则
1223
11
x x x x
++
20152016
1111
122320152016
x x
+=+++
???
12015
1
20162016
=-=. (1)已知||4
x=,||6
y=,则||
x y
+的值为.
(2)已知||1
a=,||2
b=,||3
c=,a b c
>>,则2
()
a b c
+-=.
(1)2或10.
(2)由a b c
>>知只能有1
a=±,2
b=-,3
c=-,故原式0
=或4.
模块一绝对值的基本概念
(1)(树德半期)a ,b ,c 在数轴上的位置如图3-1所示, 化简:|||||||1||2|||a b c b a c a b c -+---+-+--.
(2)已知a 、b 、c 在数轴上的对应点如图3-2所示,化简:||||||||a a b c a b c -++-++.
c b a 0
图3-1
图3-2
(1)331a b c -+++;(2)32a c -.
化简:(1)|5||23|x x ++- (2)||1|3|x +-
(1)先找零点. 50x +=,5x =-;230x -=,3
2
x =
,零点可以将数轴分成三段. 当3
2
x ≥,50x +>,230x -≥,|5||23|32x x x ++-=+;
当3
52
x -<≤,50x +≥,230x -<,|5||23|8x x x ++-=-;
当5x <-,50x +<,230x -<,|5||23|32x x x ++-=--.
(2)先找零点.由10x +=得1x =-;由|1|30x +-=得4x =-或2x =.
所以零点共有4-,1-,2三个,故将数轴分为4个部分. 当4x <-时,原式|(1)3||4|4x x x =-+-=--=--; 当41x -≤<-时,原式|(1)3||4|4x x x =-+-=--=+; 当12x -≤<时,原式|(1)3||2|2x x x =+-=-=-; 当2x ≥时,原式|(1)3||2|2x x x =+-=-=-.
模块二 零点分段法
试求|1||
2||1996|
x x x
-+-++-的最小值.
|1||2||1996|
x x x
-+-++-表示x到1,2,…,1996的距离和.中间的两点代表的数是998、999,所以当998999
x
≤≤时,原式有最小值;
我们可以取998
x=,原式9979961012998996004
=++++++++=.
求|1|2|2|3|3|
x x x
-+-+-的最小值及此时x的取值.
中位项为|2|
x-和|3|
x-,故当23
x
≤≤时,最小值为4.
已知2
x≤,求|3||2|
x x
--+的最大值与最小值.
解法一:
根据几何意义可以得到,当2
x-
≤时,取最大值为5;当2
x=时,取最小值为3
-.解法二:
找到零点3,2
-,结合2
x≤可以分为以下两段进行分析:
当22
x
-≤≤时,|3||2|3212
x x x x x
--+=---=-,有最值3
-和5;
当2
x<-时,|3||2|325
x x x x
--+=-++=;综上可得最小值为3
-,最大值为5.
模块三绝对值的几何意义