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绝对值的代数意义

发布时间:2023-06-07 作者:admin 来源:文学

绝对值的代数意义

绝对值的代数意义

融科心贻湾-花钟

2023年2月22日发(作者:春节日记)

第二(dìèr)讲绝对值

绝对值是初中代数(dàishù)中的一个基本概念,在求代数式的值、化

简代数式、证明(zhèngmíng)恒等式与不等式,以及(yǐjí)求解方程与不等

式时,经常会遇到含有绝对值符号(fúhào)的问题,同学们要学会根据绝对

值的定义来解决这些问题。

下面我们先复习一下有关绝对值的基本知识,然后进行例题分析。

一个正实数的绝对值是它本身;一个负实数的绝对值是它的相反数;

零的绝对值是零。即

绝对值的几何意义可以借助于数轴来认识,它与距离的概念密切相

关。在数轴上表示一个数的点离开原点的距离叫这个数的绝对值。

结合相反数的概念可知,除零外,绝对值相等的数有两个,它们恰好

互为相反数。反之,相反数的绝对值相等也成立。由此还可得到一个常用

的结论:任何一个实数的绝对值是非负数。

例1a,b为实数,下列各式对吗?若不对,应附加什么条件?

(1)|a+b|=|a|+|b|;(2)|ab|=|a||

b|;

(3)|a-b|=|b-a|;(4)若|a|=b,则

a=b;

(5)若|a|<|b|,则a<b;(6)若a>b,则|a|>|b|。

解(1)不对。当a,b同号或其中一个为0时成立。(2)对。(3)对。

(4)不对。当a≥0时成立。(5)不对。当b>0时成立。

(6)不对。当a+b>0时成立(chénglì)。

例2设有理数a,b,c在数轴(shùzhóu)上的对应点如图1-1所示,化

简|b-a|+|a+c|+|c-b|。

解由图1-1可知(kězhī),a>0,b<0,c<0,且有|c|>|a|

>|b|>0。根据有理数加减运算的符号(fúhào)法则,有b-a<0,a+c<

0,c-b<0。

再根据(gēnjù)绝对值的概念,得

|b-a|=a-b,|a+c|=-(a+c),|c-b|=b-c。

于是有原式=(a-b)-(a+c)+(b-c)=a-b-a-c+b-c=-2c。

例3已知x<-3,化简:|3+|2-|1+x|||。

分析这是一个含有多层绝对值符号的问题,可从里往外一层一层地去

绝对值符号。

解原式=|3+|2+(1+x)||(因为1+x<0)

=|3+|3+x||

=|3-(3+x)|(因为3+x<0)

=|-x|=-x。

解因为abc≠0,所以a≠0,b≠0,c≠0。

(1)当a,b,c均大于零时,原式=3;

(2)当a,b,c均小于零时,原式=-3;

(3)当a,b,c中有两个(liǎnɡɡè)大于零,一个(yīɡè)小于零时,

原式=1;

(4)当a,b,c中有两个(liǎnɡɡè)小于零,一个(yīɡè)大于零时,

原式=-1。

说明(shuōmíng)本例的解法是采取把a,b,c中大于零与小于零的个

数分情况加以解决的,这种解法叫作分类讨论法,它在解决绝对值问题时

很常用。

例5若|x|=3,|y|=2,且|x-y|=y-x,求x+y的值。

解因为|x-y|≥0,所以y-x≥0,y≥x。由|x|=3,|y|=2可知,

x<0,即x=-3。

(1)当y=2时,x+y=-1;(2)当y=-2时,x+y=-5。

所以x+y的值为-1或-5。

例6化简:|3x+1|+|2x-1|。

分析本题是两个绝对值和的问题。解题的关键是如何同时去掉两个绝

对值符号。若分别去掉每个绝对值符号,则是很容易的事。例如,化简|

3x+1|,只要考虑3x+1的正负,即可去掉绝对

值符号。这里我们是分x≥-

1

3

x<-

1

3

两种情况加以讨论的,此时,x=

1

3

是一

个分界点。类似地,对于|2x-1|而言,x=

1

2

一个分界点,为同时去掉两个绝对值符号,我们把两个分界点-

1

3

1

2

在数轴上,把数轴分为三个部分(如图1-2所示),即x<-

1

3

,-

1

3

x<

1

2

,x≥

1

2

,这样我们就可以分类讨论化简了。

解(1)当x<-

1

3

时,原式=-(3x+1)-(2x-1)=5x;

(2)当-

1

3

≤x<

1

2

时,原式=(3x+1)-(2x-1)=x+2;

(3)当x≥

1

2

时,原式=(3x+1)+(2x-1)=5x。

说明(shuōmíng)解这类题目(tímù),可先求出使各个绝对值等于零的

变数(biànshù)字母的值,即先求出各个(gègè)分界点,然后(ránhòu)在数

轴上标出这些分界点,这样就将数轴分成几个部分,根据变数字母的这些

取值范围分类讨论化简,这种方法又称为“零点分段法”。

例7已知y=|2x+6|+|x-1|-4|x+1|,求y的最大值。

分析首先使用“零点分段法”将y化简,然后在各个取值范围内求出

y的最大值,再加以比较,从中选出最大者。

解有三个分界点:-3,1,-1。

(1)当x≤-3时,y=-(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=x-1,

由于x≤-3,所以y=x-1≤-4,y的最大值是-4。

(2)当-3≤x≤-1时,y=(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=5x+11,

由于-3≤x≤-1,所以-4≤5x+11≤6,y的最大值是6。

(3)当-1≤x≤1时,y=(2x+6)-(x-1)-4(x+1)=-3x+3,

由于-1≤x≤1,所以0≤-3x+3≤6,y的最大值是6。

(4)当x≥1时,y=(2x+6)+(x-1)-4(x+1)=-x+1,

由于x≥1,所以1-x≤0,y的最大值是0。

综上可知,当x=-1时,y取得最大值为6。

例8设a<b<c<d,求|x-a|+|x-b|+|x-c|+|x-d|的最小值。

分析(fēnxī)本题(běntí)也可用“零点(línɡdiǎn)分段法”讨论(tǎ

olùn)计算,但比较(bǐjiào)麻烦。若能利用|x-a|,|x-b|,|x-

c|,|x-d|的几何意义来解题,将显得更加简捷便利。

解设a,b,c,d,x在数轴上的对应点分别为A,B,C,D,X,则|

x-a|表示线段AX之长,同理,|x-b|,|x-c|,|x-d|分别表示线段

BX,CX,DX之长。现要求|x-a|,|x-b|,|x-c|,|x-d|之和的值

最小,就是要在数轴上找一点X,使该点到A,B,C,D四点距离之和最

小。

因为a<b<c<d,所以A,B,C,D的排列应如图1-3所示:

所以当X在B,C之间时,距离和最小,这个最小值为AD+BC,即(d-

a)+(c-b)。

练习二

1。x是什么实数时,下列等式成立:

(1)|(x-2)+(x-4)|=|x-2|+|x-4|;

(2)|(7x+6)(3x-5)|=(7x+6)(3x-5)。

2。化简下列各式:

(2)|x+5|+|x-7|+|x+10|。

3。若a+b<0,化简|a+b-1|-|3-a-b|。

4。已知y=|x+3|+|x-2|-|3x-9|,求y的最大值。

5。设T=|x-p|+|x-15|+|x-p-15|,其中(qízhōng)0<p<15,对

于(duìyú)满足p≤x≤15的x来说,T的最小值是多少(duōshǎo)?

6。已知a<b,求|x-a|+|x-b|的最小值。

7。不相等(xiāngděng)的有理数a,b,c在数轴(shùzhóu)上的对应点

分别为A,B,C,如果|a-b|+|b-c|=|a-c|,那么B点应为()。

(1)在A,C点的右边;

(2)在A,C点的左边;

(3)在A,C点之间;

(4)以上三种情况都有可能。

内容总结

(1)第二讲绝对值

绝对值是初中代数中的一个基本概念,在求代数式的值、化简代数

式、证明恒等式与不等式,以及求解方程与不等式时,经常会遇到含

有绝对值符号的问题,同学们要学会根据绝对值的定义来解决这些问

(2)第二讲绝对值

绝对值是初中代数中的一个基本概念,在求代数式的值、化简代数

式、证明恒等式与不等式,以及求解方程与不等式时,经常会遇到含

有绝对值符号的问题,同学们要学会根据绝对值的定义来解决这些问

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