
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
与
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
是
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
和
1
2
标
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
题
(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
题