绝对值的性质及化简
【绝对值的几何意义】一个数a 的绝对值就是数轴上表示数a 的点与原点的距离.数a
的绝对值记作a . (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;0的绝对值是0.
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:5-符号是负
号,绝对值是5.
【求字母a 的绝对值】
①(0)
0(0)(0)
a a a a a a >??
==??-
②(0)(0)a a a a a ≥?=?- ③(0)(0)a a a a a >?=?-≤?
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0a b c ++=,则0a =,0b =,0c =
【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a a ≥,且a a ≥-;
(2)若a b =,则a b =或a b =-; (3)ab a b =?;
a a
b b
=(0)b ≠; (4)2
2
2
||||a a a ==; (5)||a|-|b|| ≤ |a ±b| ≤ |a|+|b|
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:在数轴上,表示数a .b 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。
【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0a b c ++=,则必有0a =,0b =,0c = 【例题】若
3150x y z +++++=,则x y z --= 。
总结:若干非负数之和为0, 。
【巩固】若7
322102
m n p ++-
+-=,则23_______p n m +=+ 【巩固】先化简,再求值:ab b a ab ab b a
2)23(223222
+??
?
???---.
其中a 、b 满足
0)42(132=-+++a b a .
(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
1-=x
x ,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12】若x <-2,则|1-|1+x||=______
若|a|=-a ,则|a-1|-|a-2|= ________
【例15】已知数,,a b c
则下列各式:
①()0b a c ++->;②0)(>+--c b a ;③
1=++c
c
b b a a ;④0>-a b
c ; ⑤b c a b c b a 2-=-++--.其中正确的有 .
(请填写番号)
【巩固】已知a b c ,,是非零整数,且0a b c ++=,求
a b c abc
+++
的值
c
a 0b
(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()()()
0000x x x x x x >??
==??
-,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12x x ++-时,可令10x +=和20x -=,分别求得
12x x =-=,(称12-,分别为1x +与2x -的零点值),在有理数范围内,零点 值1x =-和2x =可将全体有理数分成不重复且不易遗漏的如下3中情况: ⑴当1x <-时,原式()()1221x x x =-+--=-+ ⑵当12x -<≤时,原式()123x x =+--= ⑶当2x ≥时,原式1221x x x =++-=-
综上讨论,原式()
()()
211312212x x x x x -+<-??
=-?
-?≤≥
(1)求出2x +和4x -的零点值 (2)化简代数式24x x ++- 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. 12x x +++
2. 12m m m +-+-的值
3. 523x x ++-.
4. (1)
12-x ;
变式5.已知
23++-x x 的最小值是a ,23+--x x 的最大值为b ,求b a +的值。
(四)
b a -表示数轴上表示数a 、数b 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2-,3与5,2-与6-,4-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
341>+++x x 的x 的取值范围为 .
(5) 若1232008x x x x -+-+-++-的值为常数,试求x 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
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?
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
例题4:求|x+11|+|x-12|+|x+13|的最小值,并求出此时x的值?
例题4:求代数式|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|的最小值
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?
【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
【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
【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?
【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?
【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2】如果某公共汽车运营线路上有A1,A2,A3 A4,A5五个汽车站(从左
到右依次排列),上述问题中加油站M 建在何处最好?
【探究3】如果某公共汽车运营线路上有A1,A2,A3,…,An 共n 个汽车站(从
左到右依次排列),上述问题中加油站M 建在何处最好?
【探究4】根据以上结论,求|x-1|+|x-2|+.....+|x-616|+|x-617| 的最小值。
探究:根据绝对值的几何意义,就是在数轴上找出表示x 的点,使它到表示1、2、…、617各点的距离之和最小。
【课后练习】
1.(1)当x 取何值时,
3-x 有最小值?这个最小值是多少?
(2)当x 取何值时,25+-x 有最大值?这个最大值是多少? (3)求54-+-x x 的最小值。
(4)求987-+-+-x x x 的最小值。
2.已知
1,1≤≤y x ,设421--++++=x y y y x M ,求M 的
最大值与最小值.
3、若|1|a b ++与2
(1)a b -+互为相反数,求321a b +-的值。
4.若1++b a 与2
)1(+-b a 互为相反数,则a 与b 的大小关系是( ).
A .a>b
B .a=b
C .a
D .a ≥b
5 . 利用数轴分析|x-2|+|x+3|,可以看出,这个式子表示的是x 到2的距离与x 到-3 的距离之和,它表示两条线段相加:
⑴当x> 时,发现,这两条线段的和随x 的增大而越来越大; ⑵当x< 时,发现,这两条线段的和随x 的减小而越来越大;
⑶当 ≤x ≤ 时,发现,无论x 在这个范围取何值,这两条线段的和是 一个定值 ,且比⑴、⑵情况下的值都小。
因此,总结,|x-2|+|x+3|有最小值 ,即等于 到 的距离。 6. 利用数轴分析|x+7|-|x-1| ,这个式子表示的是x 到-7的距离与x 到1的距离之差 它表示两条线段相减:
⑴当x ≤ 时,发现,无论x 取何值,这个差值是一个定值 ; ⑵当x ≥ 时,发现,无论x 取何值,这个差值是一个定值 ; ⑶当
x << 时,随着x 增大,这个差值渐渐由负变正,在中点处是零。
因此,总结,式子|x+7|-|x-1| 当x 时,有最大值 ;当x 时, 有最小值 ; 7.设0=++c
b a ,0>ab
c ,则的值是( ).
A .-3
B .1
C .3或-1
D .-3或1 8.设c b a 、、分别是一个三位数的百位、十位和个位数字,并且c b a ≤≤,
则
a
c c b b a -+-+-可能取得的最大值是 .
绝对值(零点分段法、化简、最值)
一、去绝对值符号的几种常用方法
解含绝对值不等式的基本思路是去掉绝对值符号,使不等式变为不含绝对值符号的一般不等式,而后,其解法与一般不等式的解法相同。因此掌握去掉绝对值符号的方法和途径是解题关键。 1利用定义法去掉绝对值符号
根据实数含绝对值的意义,即|x |=(0)(0)x x x x ≥??-
,有
|x |
0(0)(0)
x c x c c x c x R c <->>??
?≠=??∈
或
2利用不等式的性质去掉绝对值符号
利用不等式的性质转化|x | ?a ≤x ≤b 或-b ≤x ≤-a ”来求解, 这是种典型的转化与化归的数学思想方法。 3利用平方法去掉绝对值符号 对于两边都含有“单项”绝对值的不等式,利用|x |2 =2 x 可在两边脱去绝对值 符号来解,这样解题要比按绝对值定义去讨论脱去绝对值符号解题更为简捷,解题时 还要注意不等式两边变量与参变量的取值范围,如果没有明确不等式两边均为非负 数,需要进行分类讨论,只有不等式两边均为非负数(式)时,才可以直接用两边平方 去掉绝对值,尤其是解含参数不等式时更必须注意这一点。 4利用零点分段法去掉绝对值符号 所谓零点分段法,是指:若数1x ,2x ,……,n x 分别使含有|x -1x |,|x -2x |,……,|x -n x |的代数式中相应绝对值为零,称1x ,2x ,……,n x 为相应绝 对值的零点,零点1x ,2x ,……,n x 将数轴分为m +1段,利用绝对值的意义化去绝对值符号,得到代数式在各段上的简化式,从而化为不含绝对值符号的一般不等式来解,即令每项等于零,得到的值作为讨论的分区点,然后再分区间讨论绝对值不等式,最后应求出解集的并集。零点分段法是解含绝对值符号的不等式的常用解法,这种方法主要体现了化归、分类讨论等数学思想方法,它可以把求解条理化、思路直观化。 5利用数形结合去掉绝对值符号 解绝对值不等式有时要利用数形结合,利用绝对值的几何意义画出数轴,将绝对 值转化为数轴上两点间的距离求解。数形结合法较为形象、直观,可以使复杂问题简 单化,此解法适用于||||x a x b m -+->或||||x a x b m -+-<( m 为正常数)类型不等式。对 ||||ax b cx d m +++>(或 二、如何化简绝对值 绝对值的知识是初中代数的重要内容,在中考和各类竞赛中经常出现,含有绝对值符号的数学问题又是学生遇到的难点之一,解决这类问题的方法通常是利用绝对值的意义,将绝对值符号化去,将问题转化为不含绝对值符号的问题,确定绝对值符号内部分的正负,借以去掉绝对值符号的方法大致有三种类型。 (一)、根据题设条件 例1:设x<-1,化简2-|2-|x-2||的结果是( )。 (A )2-x (B )2+x (C )-2+x (D )-2-x (二)、借助数轴 例2:实数a、b、c在数轴上的位置如图所示,则代数式|a|-|a+b|+|c-a|+|b-c|的值等于()(A)-a (B)2a-2b (C)2c-a (D)a (三)、采用零点分段讨论法 例3:化简2|x-2|-|x+4| 三、带绝对值符号的运算 如何去掉绝对值符号?既是初中数学的一个重点,也是初中数学的一个难点。 (一)、要理解数a的绝对值的定义。 数a的绝对值是这样定义的,“在数轴上,表示数a的点到原点的距离叫做数a 的绝对值。”应理解,数a的绝对值所表示的是一段距离,那么,不论数a本身 是正数还是负数,它的绝对值都应该是一个非负数。 (二)、要弄清楚怎样去求数a的绝对值。 从数a的绝对值的定义可知,一个正数的绝对值肯定是它的本身,一个负数的绝 对值必定是它的相反数,零的绝对值就是零。重点理解的是,当a是一个负数时, 怎样去表示a的相反数(可表示为“-a”),以及绝对值符号的双重作用(一是 非负的作用,二是括号的作用)。 (三)、掌握初中数学常见去掉绝对值符号的几种题型。 1、对于形如︱a︱的一类问题 只要根据绝对值的3个性质,判断出a的3种情况,便能快速去掉绝对值符号。 当a>0 时,︱a︱= a(性质1:正数的绝对值是它本身); 当a=0 时,︱a︱= 0(性质2:0的绝对值是0) ; 当a<0 时;︱a︱= –a (性质3:负数的绝对值是它的相反数) 。 2、对于形如︱a+b︱的一类问题 首先要把a+b看作是一个整体,再判断a+b的3种情况,根据绝对值的3个性 质,便能快速去掉绝对值符号进行化简。 当a+b>0 时,︱a+b︱= (a+b) =a +b(性质1:正数的绝对值是它本身); 当a+b=0 时,︱a+b︱= (a+b) =0(性质2:0的绝对值是0); 当a+b<0 时,︱a+b︱= –(a+b)=–a-b (性质3:负数的绝对值是它的相反数)。 3、对于形如︱a-b︱的一类问题 同样,仍然要把a-b看作一个整体,判断出a-b 的3种情况,根据绝对值的3 个性质,去掉绝对值符号进行化简。 但在去括号时最容易出现错误。如何快速去掉绝对值符号,条件非常简单,只要你能判断出a与b的大小即可(不论正负)。 因为︱大-小︱=︱小-大︱=大-小, 所以当a>b时,︱a-b︱=(a-b)= a-b,︱b-a︱=(a-b)= a-b 。 口诀:无论是大减小,还是小减大,去掉绝对值,都是大减小。 4、对于数轴型的一类问题, 根据3的口诀来化简,更快捷有效。如︱a-b︱的一类问题,只要判断出a在b的右边(不论正负),便可得到︱a-b︱=(a-b)=a-b,︱b-a︱=(a-b)=a-b 。 5、对于绝对值符号前有正、负号的运算 非常简单,去掉绝对值符号的同时,不要忘记打括号。前面是正号的无所谓,如果是负号,忘记打括号就惨了,差之毫厘失之千里也! 6、对于绝对值号里有三个数或者三个以上数的运算 万变不离其宗,还是把绝对值号里的式子看成一个整体,把它与0比较,大于0直接去绝对值号,小于0的整体前面加负号。 四、去绝对值化简专题练习 (1)设x<-1化简2-|2-|x-2||的结果是()。 (A)2-x (B)2+x (C)-2+x (D)-2-x (2)实数a、b、c在数轴上的位置如图所示,则代数式|a|-|a+b|+|c-a|+|b-c|的值 等于() (A)-a (B)2a-2b (C)2c-a (D)a (3)已知x≥2,化简2|x-2|-|x+4|的结果是x-8 。 (4)已知x<-4,化简2|x-2|-|x+4|的结果是-x+8 。 (5)已知-4≤x<2,化简2|x-2|-|x+4|的结果是-3x 。 (6)已知a、b、c、d满足a<-1 那么a+b+c+d= 0 (提示:可借助数轴完成) (7)若|-a|>-a,则有( A )。