内容正文:
第3讲 绝对值相加求最值问题专题探究
【知识点睛】
· 绝对值内表达式加减的几何意义
|a|:表示一个数a在数轴上对应的点与原点之间的距离
|x-a|:表示数轴上的数x到数a的距离
|x+a|:因为|x+a|=|x-(-a)|,所以可表示数轴上的数x到数-a的距离
· 绝对值相加求最小值的方法总结:
①|x-a|最小值=0 点x与点a重合(即x=a)
②|x-a|+|x-b|:表示数轴上点x到点a、点b的距离之和
当|x-a|+|x-b|取最小值时 点x位于点a、点b之间(可以与a、b重合) |x-a|+|x-b|最小值=|a-b|
③|x-a|+|x-b|+|x-c|:表示数轴上点x到点a的距离、点x到点b的距离和点x到点c的距离之和
若a<b<c,则当点x与点b重合时 |x-a|+|x-b|+|x-c|最小值=c-a
· 易错技巧总结:
若求|x-a|+|x+b|、|x-a|+|x+b|+|x-c|等类型的最小值,则表示求点x到点a、点-b的距离之和最小,将-b表示出来后,方法同上
【类题训练】
1.式子﹣6+|x+2|的最小值为 .
【分析】根据绝对值的非负性解决此题.
【解答】解:∵|x+2|≥0,
∴﹣6+|x+2|≥﹣6.
∴式子﹣6+|x+2|的最小值为﹣6.
故答案为:﹣6.
2.已知a<0且|2a|x≤3a,则|2x﹣1|﹣|x﹣2|最小值为 .
【分析】先根据条件,求出x的取值范围,再去绝对值符号,化简后求最值.
【解答】解:∵a<0,|2a|x≤3a,
∴x≤=,
∴原式=1﹣2x﹣(2﹣x)
=﹣1﹣x.
当x=时,取最小值.
故答案为:.
3.代数式|x+1009|+|x+506|+|x﹣1012|的最小值是 .
【分析】利用绝对值的定义,结合数轴可知最小值为1012到﹣1009的距离.
【解答】解:∵|x+1009|=|x﹣(﹣1009)|,|x+506|=|x﹣(﹣506)|,
由绝对值的定义可知:|x+1009|代表x到﹣1009的距离;|x+506|代表x到﹣506的距离;|x﹣1012|代表x到1012的距离;
结合数轴可知:当x在﹣1009与1012之间,且x=﹣506时,距离之和最小,
∴最小值=1012﹣(﹣1009)=2021,
故答案为:2021.
4.如果a=|x+1|,b=|x﹣1|,c=|x+3|,那么代数式a+b+c的最小值为 .
【分析】把a+b+c化为绝对值的和,再利用绝对值的几何意义求出最小值.
【解答】解:a+b+c=|x+3|+|x+1|+|x﹣1|.
由绝对值的几何意义,可知|x+3|+|x﹣1|≥|1﹣(﹣3)|=4,
又|x+1|≥0,
所以a+b+c最小值为4.
故答案为:4.
5.已知有理数a,b,c都不为零,那么++﹣的最大值是 ,最小值是 .
【分析】由题意可知,当a、b、c都取正数时,代数式有最大值是2,当a、b、c都取负数时代数式有最小值是﹣2,
【解答】解:当a、b、c都取正数时,
++﹣
=
=1+1+1﹣1
=2,
∴代数式有最大值m=2,
当a、b、c都取负数时,
++﹣
=
=﹣1+(﹣1)+(﹣1)﹣(﹣1)
=﹣2,
∴代数式有最小值n=﹣4.
故答案为:2,﹣2.
6.若x为任意有理数,|x|表示在数轴上x表示的点到原点的距离,|x﹣a|表示在数轴上x表示的点到a表示的点的距离,则|x﹣3|+|x+1|的最小值为 .
【分析】现依据题意可知|x﹣3|与|x+1|的实际意义,可知|x﹣3|+|x+1|的最小值的实际意义为一个点到3和﹣1的距离的和的最小值,分类讨论即可得出答案.
【解答】解:因为|x﹣a|表示在数轴上x表示的点到a表示的点的距离.
所以|x﹣3|与|x+1|分别表示为点x到3的距离和点x到﹣1的距离.
所以|x﹣3|+|x+1|的最小值的实际意义为点x到3和﹣1的距离的和的最小值.
数轴上的区域被3和﹣1划分为三部分:﹣1左面的部分,﹣1和3之间的部分(包含﹣1和3点),3右面的部分.
①当x在:﹣1左面的部分和3右面的部分时,x到3和﹣1的距离的和永远大于4.
②当x在:,﹣1和3之间的部分(包含﹣1和3点)时,x到3和﹣1的距离的和永远等于4.
所以|x﹣3|+|x+1|的最小值为 4.
7.化简并填空:
(1)当﹣≤x≤1时,化简|3x+1|﹣2|x﹣1|;
(2)当|x|+|x+4|最小时,|3x+1|﹣2|x﹣1|的最大值为 .
【分析】(1)根据求绝对值的法则,即可求解;
(2)先求出x的范围,再分类讨论去绝对值,分别求出最大值,进而即可求解.
【解答】(1)解:∵﹣≤x≤1,
∴﹣1≤3x≤