内容正文:
第1.1章 数与式
1.1.1 绝对值
初中要求
借助数轴理解绝对值的意义,掌握求绝对值的方法,知道的含义(这里表示有理数)
高中要求
1 理解绝对值的几何意义;
2 会求含绝对值的方程与不等式;
3 理解含绝对值的函数.
1.概念
在数轴上,一个数所对的点与原点的距离叫做该数的绝对值.
绝对值的代数意义:正数的绝对值是它的本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值仍是零.即
【例】是的三边,化简.
解析 .
绝对值的几何意义:一个数的绝对值,是数轴上表示它的点到原点的距离.
【例】数轴上点对应的数是,点对应的数是,那线段 (用表示).
解析 . (在数轴上的对应点之间的距离为)
2.性质
(1),, ;
(2)或;
(3),;
(4)三角不等式:,当且仅当同号或其中一个为时取等号.
3.不等式
的解集是.
的解集是.(从几何的角度思考)
【例】不等式的解集是 .
解 或.
从几何的角度,表示与对应点的距离大于,画数轴易得或,
故不等式的解集是或.
(这是集合的一种表示方法,形式如)
【题型一】 解含绝对值的方程
【典题1】解方程:.
解析 方法1 代数法
当时,方程可化为,解得;
(注意解要检验是否符合前提)
当时,方程可化为,解得;
综上,原方程的解为或.
方法2 几何法
表示与对应的点之间的距离为,如图易得或.
点拨
1 代数方法是利用去掉绝对值,得到解要检验;
2 在数轴上的对应点之间的距离为,则方程从几何的角度看即与对应的点之间的距离为.
【典题2】解方程:.
解析 方法1 代数法
当时,方程化为,解得,符合条件;
(注意解要检验是否符合前提)
当时,方程化为,无解;
当时,方程化为,解得,符合条件;
综上,原方程的解为或.
方法2 几何法
表示与、对应的点之间距离和为,如下图,1到距离,则到
、对应的点距离为,即或,故方程的解是或.
点拨
1 代数法中如何分类的呢?令的解,它是取正值或负值的分解值;
的解,它是取正值或负值的分解值;那在数轴上标出和,将数轴
分成三段:,则对分这三种情况讨论即可,这方法角“数轴标根法”.这基本步骤是:找零点、分区间、定正负、去符号.
2 根据绝对值的几何意义可知能表示到表示的点之间的距离之和,几何法要结合数轴进行分析.
变式练习
1.方程的解的个数是 个.
答案 无数
解析 当时,方程化为,解得,符合;
当时,方程化为,该方程有无数个解;
故方程的解是,有无数个.
2.解方程:.
答案 或
解析 当时,方程可化为,解得;
当时,方程可化为,解得;
综上,原方程的解为或.
3.解方程:.
答案 或
解析 当时,方程化为,解得,符合条件;
当时,方程化为,解得,不满足,舍去;
当时,方程化为,解得,符合条件;
综上,原方程的解为或.
【题型二】 解含绝对值的不等式
解与解的思路基本一致,可采取分类讨论去掉绝对值符号的代数法或几何法.
【典题1】 解不等式.
解析 方法1 代数法
当时,则不等式可化为,解得,又,;
当时,则不等式可化为,解得,又,;
(此处解题过程采取或这一格式,更好理解些)
综上,可得不等式的解集是.
方法2 几何法
表示与对应点的距离小于,而与到的距离均为,如下图可知可在到之间取值,即不等式的解集是.
【典题2】解不等式.
解析 两边平方得,,
化简得,解得,
故不等式的解集是.
点拨 由也可去掉绝对值符号,故本题不用分类讨论而采取两边平方也是可以的.
【典题3】解不等式.
解析 方法1 不等式可化为或,解得或,
故不等式的解集是.
方法2 不等式可化为,解得,
故不等式的解集是.
点拨 不等式与不等式是同解的;
不等式与不等式或是同解的.
【典题4】不等式组恰好有个正整数解,求的取值范围.
解析 解不等式得,画数轴可知在与之间,两个不等式才有个正整数解,的取值范围是.
点拨 思考下本题中,为什么能取到不能取到呢?若把题中改为,又如何呢?对于这些题需要注意“边界点”能否取到.
变式练习
1.不等式的解集是 .
答案
解析 或或,
故不等式的解集是
从几何的角度,如下图也可得.
2.若关于的不等式的解集是,则的值是 .
答案
解析 ,
由于解集是,所以.
3.解关于的不等式:
答案
解析 原不等式可化为下面两个不等式组来解
或
不等式组(Ⅰ)的解为
不等式组(Ⅱ)的解为
原不等式的解集为.
4.
答案
解析 不等式可化为
不等式①等价于,解得
不等式②等价于,解得,
故不等式的解集是.
【题型三】 含绝对值的函数
对于自变量不同的取值范围有不同的解析式,这样的函数叫做分段函数.
比如狄利克雷函数函数等.
【典题1】 求的最小值.
解析 方法1 分段函数图像