内容正文:
专题02 绝对值的化简
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、根据数轴位置化简绝对值 2
类型二、根据字母取值范围化简求值 2
类型三、利用非负性化简绝对值 2
类型四、定义新运算的绝对值化简 2
类型五、绝对值方程 3
类型六、分类讨论化简绝对值 3
类型七、几何意义的绝对值化简 4
压轴能力测评 4
1. 绝对值的意义
绝对值:数轴上表示数a的点与原点的距离叫做a的绝对值,记作.
2. 绝对值的性质
绝对值表示的是点到原点的距离,故有非负性≥0,即:.
互为相反数的两个数绝对值相等.
3. 绝对值与数的大小
1. 正数大于0,0大于负数.
1. 理解:绝对值是指距离原点的距离.
所以:两个负数,绝对值大的反而小;两个正数,绝对值大的大.
类型一、根据数轴位置化简绝对值
例1.如图,将实数表示在数轴上,则下列等式成立的是( )
A. B. C. D.
变式1-1.有理数在数轴上的位置如图所示,化简.
变式1-2.已知的大致位置如图所示:化简.
类型二、根据字母取值范围化简求值
例2.已知,,代数式的最小值为 .
变式2-1.若,那么 .
变式2-2.已知有理数,则化简的结果是 .
类型三、利用非负性化简绝对值
例3.若a、b、c是整数,且,则 .
变式3-1.已知整数满足,则的值为 .
变式3-2.已知,,为有理数,若,且,则的值为 .
类型四、定义新运算的绝对值化简
例4.数形结合是解决一些数学问题的重要思想方法,比如在数轴上表示数,对应的点之间的距离.现定义一种“运算”,对于若干个数,先将每两个数作差,再将这些差的绝对值进行求和.例如:对,,进行“运算”,得.下列说法:
①对,进行“运算”的结果是,则的值是;
②对,,进行“运算”的结果是,则的取值范围是;
③对进行“运算”,化简后的结果可能存在种不同的表达式.
其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
变式4-1.在多项式中,先将其中任意两个减号变为加号,再对相邻的两个字母间任意添加绝对值符号(不存在添加双重绝对值的情况),然后进行去绝对值运算,称此为“双加绝对操作”,例如:,…下列说法中正确的有( )
①存在“双加绝对操作”,使其运算结果与原多项式相等;
②存在“双加绝对操作”,使其运算结果与原多项式之和为0;
③所有“双加绝对操作”共有7种不同的结果.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
变式4-2.在多项式(其中)中,任意添加绝对值符号且绝对值符号内至少包含两项(不可绝对值符号中含有绝对值符号),添加绝对值符号后仍只有加减法运算,然后进行去绝对值符号运算,称此运算为“对绝操作”.例如:,下列说法正确的个数是( )
①存在“对绝操作”,使其运算结果与原多项式之和为0;
②共有8种“对绝操作”,使其运算结果与原多项式相等;
③所有的“对绝操作”共有7种不同运算结果.
A.0 B.1 C.2 D.3
类型五、绝对值方程
例5.适合的整数的值有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
变式5-1.若方程无解,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
变式5-2.若关于的方程有唯一解,则的取值范围是 .
变式5-3.已知a,b,c都为整数,且,则方程的解为 .
类型六、分类讨论化简绝对值
例6.若,求代数式 .
变式6-1.已知为任意有理数,则的最小值为 .
变式6-2.若,,则 .
类型七、几何意义的绝对值化简
例7.数轴是一个非常重要的数学工具,它使数和数轴上的点建立起一一对应的关系,揭示了数与点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础.我们知道,可以理解为,它表示:数轴上表示数的点到原点的距离,这是绝对值的几何意义.进一步地,数轴上的两个点、,分别用数、表示,那么,两点之间的距离为,反过来,式子的几何意义是:数轴上表示数的点和表示数的点之间的距离.
若数轴上点表示数,请回答下列问题:
(1)如果,那么的值是_____;
(2)如果,那么的值是_____;
(3)满足整数有____个;
(4)如果,那么的值是_____;
(5)的最小值是_____.
变式7-1.同学们都知道,表示与之差的绝对值,实际上也可理解为与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
试探索:
(1)求______.
(2)找出所有符合条件的整数,使得这样的整数是______.
(3)由以上探索猜想对于任何有理数,是否有最小值?如果有写出最小值(请写清楚过程),如果没有说明理由.
变式7-2.数学实验室:定义:点、在数轴上分别表示有理数,,、两点之间的距离表示为,在数轴上、两点之间的距离
利用数形结合思想回答下列问题:
(1)数轴上表示1和的两点之间的距离是______;
(2)若表示一个有理数,则的最小值_______.
(3)若表示一个有理数,且,则满足条件的的值为_______;
故答案为:或.
1.在多项式中添加1个绝对值符号,使得绝对值符号内含有 项,并把绝对值符号内最右边项的“”改为“”,称此为“添加操作”,最后将绝对值符号打开并化简,得到的结果记为T.例如:将原多项式添加绝对值符号后,可得,此时.再将“”改为“”,可得.于是同一种“添加操作”得到的T有2种可能的情况:或.下列说法:①若,,则;②共有3种“添加操作”,可能得到;③有且仅有一个k值,使T中可能有2个“”,其中正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
2.在,,,,,,,中,每个字母的值恰好是,0,1这三个数值中的一个,若,则 .
3.已知化简:= .
4.有理数a,b,c在数轴上的对应点如图所示,化简:|b|-|c+b|+|b-a|= .
5.阅读下列材料并解决有关问题:
知道:现在我们可以用这一结论来化简含有绝对值的代数式,
如化简代数式时,可令和,分别求得,(称,分别为与的零点值).在有理数范围内,零点值和,可将全体有理数分成不重复且不遗漏的如下种情况:()()().从而化简代数式可分以下种情况:
(1)当时,原式;
(2)当时,原式;
(3)当时,原式.综上所述,原式
通过以上阅读,请你解决以下问题:
(1)分别求出和的零点值;
(2)化简代数式;
(3)求方程:的整数解;
6.(1)探索材料(填空):
数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.例如数轴上表示数2和5的两点距离为;
①数轴上表示数3和的两点距离为 ;
②则的意义可理解为数轴上表示数 和 这两点的距离.
(2)实际应用(填空):
①如图1,在工厂的一条流水线上有两个加工点A和B,要在流水线上设一个材料供应点P往两个加工点输送材料 才能使P到A的距离与P到B的距离之和最小;
②如图2,在工厂的一条流水线上有三个加工点A,B,C,要在流水线上设一个材料供应点P往三个加工点输送材料 才能使P到A,B,C三点的距离之和最小;
③如图3,在工厂的一条流水线上有四个加工点A,B,C,D,要在流水线上设一个材料供应点P往四个加工点输送材料 才能使P到A,B,C,D四点的距离之和最小.
(3)结论应用(填空);
①代数式的最小值是 ;
②代数式的最小值是 ;
③代数式的最小值是 .
7.阅读信息:
信息一:的几何意义是x与y两数在数轴上所对应的两点之间的距离.例如的几何意义是3与1两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
信息二:对于有理数a,b,n,d,若,则称a和b关于n的“双倍关系值”为d.例如,,则6和3关于1的“双倍关系值”为5.
根据以上信息回答下列问题:
(1)和5关于2的“双倍关系值”为______.
(2)若a和3关于1的“双倍关系值”为4,求a的值;
(3)若和关于1的“双倍关系值”为2,和关于2的“双倍关系值”为2,和关于3的“双倍关系值”为2,…,和关于21的“双倍关系值”为2.
①的最大值为______;
②的值为______(用含的式子表示).
8.华罗庚先生说;“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休”.
【知识储备】
点M、N在数轴上分别表示有理数m、n,则M、N两点之间的距离可表示为.
【初步运用】
(1)数轴上表示3与的两点之间的距离为______;
(2)已知数轴上某个点表示的数为.
①若,则______;
②若,则______;
【深入探究】
(3)如图,数轴上每相邻两点之间的距离为1个单位长度,点A、B、C表示的数分别为a、b、c.
①______;
②若,则点表示的数为______;
③若该数轴上另有两个点、,它们分别表示有理数p、q,其中点在线段上,当且最小时,、两点之间的距离为______.
9.我国著名数学家华罗庚说过“数缺形时少直观,形少数时难入微”,数形结合是解决数学问题的重要思想方法.在数轴上点分别表示数.两点间的距离可以用符号表示,利用有理数减法和绝对值可以计算两点之间的距离.
例如:当,时,;
当,时,;
当,时,.
综合上述过程,发现点之间的距离(也可以表示为).
请你根据上述材料,探究回答下列问题:
(1)表示数和的两点间距离是6,则_________;
(2)如果数轴上表示数的点位于和3之间,则_________;
(3)代数式的最小值是多少?
(4)如图,若点在数轴上表示的有理数分别为,则式子的最小值为_________(用含有的式子表示结果).
10.在数学问题中,我们常用几何方法解决代数问题,借助数形结合的方法使复杂问题简单化.
材料一:我们知道的几何意义是:数轴上表示数a的点到原点的距离;的几何意义是:数轴上表示数a,b的两点之间的距离;的几何意义是:数轴上表示数a,的两点之间的距离;根据绝对值的几何意义,我们可以求出以下方程的解.
(1)
解:由绝对值的几何意义知:在数轴上x表示的点到3的距离等于4,
∴,;
(2)
解:∵,
∴其绝对值的几何意义为:在数轴上x表示的点到的距离等于5.
∴,.
材料二:如何求的最小值.
由的几何意义是数轴上表示数x的点到表示数1和两点的距离的和,要使和最小,则表示数x的这点必在和1之间(包括这两个端点)取值.
∴的最小值是3;由此可求解方程,把数轴上表示x的点记为点P,由绝对值的几何意义知:当时,恒有最小值3,所以要使成立,则点P必在的左边或1的右边,且到表示数或1的点的距离均为0.5个单位.
故方程的解为:,.
阅读以上材料,解决以下问题:
(1)填空:的最小值为_______;
(2)已知有理数x满足:,有理数y使得的值最小,求的值.
(3)试找到符合条件的x,使的值最小,并求出此时的最小值及x的取值范围.
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专题02 绝对值的化简
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、根据数轴位置化简绝对值 2
类型二、根据字母取值范围化简求值 3
类型三、利用非负性化简绝对值 4
类型四、定义新运算的绝对值化简 5
类型五、绝对值方程 7
类型六、分类讨论化简绝对值 9
类型七、几何意义的绝对值化简 11
压轴能力测评 15
1. 绝对值的意义
绝对值:数轴上表示数a的点与原点的距离叫做a的绝对值,记作.
2. 绝对值的性质
绝对值表示的是点到原点的距离,故有非负性≥0,即:.
互为相反数的两个数绝对值相等.
3. 绝对值与数的大小
1. 正数大于0,0大于负数.
1. 理解:绝对值是指距离原点的距离.
所以:两个负数,绝对值大的反而小;两个正数,绝对值大的大.
类型一、根据数轴位置化简绝对值
例1.如图,将实数表示在数轴上,则下列等式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查数轴上点的特点;熟练掌握绝对值的意义和数轴上点的特征是解题的关键.
,, 则,,;结合选项即可求解
【详解】解:从图可知,,
∴,,, 故、错误;
∴ ,故正确,错误,
故选.
变式1-1.有理数在数轴上的位置如图所示,化简.
【答案】
【分析】本题考查了根据数轴上的点判断式子的正负、化简绝对值,由数轴得出,,从而得到,,,再根据绝对值的性质化简即可.
【详解】解:由数轴可得:,,
,,,
.
变式1-2.已知的大致位置如图所示:化简.
【答案】
【分析】
此题考查绝对值,关键是根据数轴和绝对值化简解答.先根据各点在数轴上的位置,确定它们所表示的数的和的大小关系,再根据有理数的加减法法则判断正负,利用绝对值的意义化去绝对值符号,加减得结论.
【详解】解:由数轴可得:,
,
.
类型二、根据字母取值范围化简求值
例2.已知,,代数式的最小值为 .
【答案】5
【分析】本题考查绝对值的几何意义,理解的几何意义是数轴上一点到点和点的距离之和是解题关键.
根据的几何意义是数轴上一点到点和点的距离之和,结合,计算求值.
【详解】解:的几何意义是数轴上一点到点和点的距离之和,
∵,,
∴当时,的最小是,
故答案为:5.
变式2-1.若,那么 .
【答案】7
【分析】首先根据a的取值范围确定和的符号,然后去绝对值计算即可.
【详解】解:,
,,
,
故答案为:7.
【点睛】本题考查了绝对值的知识,解题关键是确定绝对值里面的代数式的符号.
变式2-2.已知有理数,则化简的结果是 .
【答案】
【分析】先根据已知条件判断每个绝对值里边的代数式的值是大于0还是小于0,再根据绝对值的性质去掉绝对值符号,最后去括号,合并同类项即可.
【详解】∵a < - 1,
∴a + 1< 0,1- a > 0,
∴
= (- a -1) + (1- a)
= - a -1+1- a
= -2a,
故答案为: -2a.
【点睛】本题考查了绝对值和相反数的性质,正数的绝对值是它本身,负数的绝对值是它的相反数,0的绝对值还是0,掌握以上知识是解题的关键.
类型三、利用非负性化简绝对值
例3.若a、b、c是整数,且,则 .
【答案】1
【分析】本题考查了绝对值,解题的关键是熟练掌握绝对值的非负性,以及采用分类讨论的思想,根据绝对值的非负性以及题意,可知当时,则,当时,则,分类讨论计算即可.
【详解】解:a、b、c是整数,
,是整数,
,
又,
时,则或时,则,
当时,
则,
;
当时,
则,
;
当时,
则,
当时,
则,
,
综上可得:,
故答案为:1.
变式3-1.已知整数满足,则的值为 .
【答案】0或
【分析】本题考查了绝对值的意义,整数的意义,分类计算即可.
【详解】∵,且整数,
∴或,或
∴;
或;
或;
综上,的值为0或.
故答案为:0或.
变式3-2.已知,,为有理数,若,且,则的值为 .
【答案】2
【分析】由题意得,,得.
【详解】解:,且,
,,
,,
,
故答案为:2.
【点睛】此题考查了绝对值性质的应用能力,解题关键是根据绝对值性质的得出,,从而得出,.
类型四、定义新运算的绝对值化简
例4.数形结合是解决一些数学问题的重要思想方法,比如在数轴上表示数,对应的点之间的距离.现定义一种“运算”,对于若干个数,先将每两个数作差,再将这些差的绝对值进行求和.例如:对,,进行“运算”,得.下列说法:
①对,进行“运算”的结果是,则的值是;
②对,,进行“运算”的结果是,则的取值范围是;
③对进行“运算”,化简后的结果可能存在种不同的表达式.
其中正确的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了绝对值的意义及化简,根据“运算”的定义及绝对值的性质逐项运算即可判断求解,掌握绝对值的意义及性质是解题的关键.
【详解】解:①∵对,进行“运算”的结果是,
∴,
∴或,故①错误;
②∵对,,进行“运算”的结果是,
∴,
∴,
即数对应的点到和对应的点的距离之和等于,
∵,
∴数在和之间,且可以和、重合,
∴,故②错误;
③对进行“运算”得,
,
当时,原式;
当时,原式;
当时,原式;
当时,原式;
当时,原式;
当时,原式;
∴化简后的结果可能存在种不同的表达式,故③正确;
∴正确的个数是个,
故选:.
变式4-1.在多项式中,先将其中任意两个减号变为加号,再对相邻的两个字母间任意添加绝对值符号(不存在添加双重绝对值的情况),然后进行去绝对值运算,称此为“双加绝对操作”,例如:,…下列说法中正确的有( )
①存在“双加绝对操作”,使其运算结果与原多项式相等;
②存在“双加绝对操作”,使其运算结果与原多项式之和为0;
③所有“双加绝对操作”共有7种不同的结果.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题考查了化简绝对值.熟练掌握化简绝对值是解题的关键.
由题意知,先将其中任意两个减号变为加号,有,,,然后进行“双加绝对操作”,化简绝对值,进行判断作答即可.
【详解】解:由题意知,先将其中任意两个减号变为加号,有,,,
①“双加绝对操作”后 ,,,;
② “双加绝对操作”后,,,;
③ “双加绝对操作”后,,,;
当时,运算结果与原多项式相等,①正确,故符合要求;
当时,其运算结果与原多项式之和为0,②正确,故符合要求;
所有“双加绝对操作”共有9种不同的结果,③错误,故不符合要求;
故选:C.
变式4-2.在多项式(其中)中,任意添加绝对值符号且绝对值符号内至少包含两项(不可绝对值符号中含有绝对值符号),添加绝对值符号后仍只有加减法运算,然后进行去绝对值符号运算,称此运算为“对绝操作”.例如:,下列说法正确的个数是( )
①存在“对绝操作”,使其运算结果与原多项式之和为0;
②共有8种“对绝操作”,使其运算结果与原多项式相等;
③所有的“对绝操作”共有7种不同运算结果.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】本题考查新定义题型及绝对值计算和分类讨论思想的应用,根据题目所给的定义,举出符合条件的代数式进行情况讨论求解即可得到答案
【详解】解:由题意可得,
∵,
∴去绝对值操作后还是它本身,
∴不存在“对绝操作”,使其运算结果与原多项式之和为0,故①错误,
存在,,,,,, ,8种情况使其运算结果与原多项式相等,故②正确,
总共有:,,,,,6种结果,故③错误,
B 故选:.
类型五、绝对值方程
例5.适合的整数的值有( )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】本题考查解绝对值方程,可理解为到和5的距离的和,由此可得出的值,进而可得出答案.
【详解】解:,
该方程表示到和5的距离的和为12,
,
,
整数的值有,,0,1,共4个,
故选C.
变式5-1.若方程无解,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了绝对值的意义,解题的关键是注意分类讨论.分三种情况:当时,当时,当时,分别求出m的范围,即可得出答案.
【详解】解:当时,原方程可变为:,
即,
∵此时,
∴当时,方程无解;
当时,原方程可变为:,
即,
∴当时,方程无解;
当时,原方程可变为:,
即,
∵此时,
∴当时,方程无解;
综上分析可知:当时,方程无解;
故选:D.
变式5-2.若关于的方程有唯一解,则的取值范围是 .
【答案】
【分析】分别讨论当时,当时,当时,方程的解的情况,然后找到符合题意的的情况进行求解即可.
【详解】解:当时,
∵,
∴,即,
∴此时方程有无数解,不符合题意;
当时,
∵,
∴,即,
∴此时方程有无数解,不符合题意;
当时,
∵,
∴,即,
∴此时方程有唯一解,符合题意;
∴,
解得,
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了绝对值方程,解题的关键在于能够根据题意讨论x的取值范围进行去绝对值进行求解.
变式5-3.已知a,b,c都为整数,且,则方程的解为 .
【答案】
【分析】本题考查了绝对值的性质,代数式求值,绝对值方程,根据题意得到 , 或,,分了讨论的值,再代入中求解绝对值方程即可.
【详解】解:由题意, , 或,,
当 ,时,则,
,即
,
当,时,则,
,即,
,
,
解得.
类型六、分类讨论化简绝对值
例6.若,求代数式 .
【答案】
【分析】本题考查了绝对值的定义,代数式,解题的关键是掌握绝对值的定义.根据绝对值的定义求解即可.
【详解】解: ,
,,,
,,,
,
故答案为:1
变式6-1.已知为任意有理数,则的最小值为 .
【答案】
【分析】表示到距离加上倍到的距离再加上倍到的距离,由此可得在,,,的范围内分别求代数式的值,比较即可求解.
【详解】解:当时,
;
当时,
;
当时,
;
当时,
;
故答案为:
【点睛】本题考查了数轴和绝对值的性质,理解数轴上两点间的距离是解题的关键.
变式6-2.若,,则 .
【答案】-2或0或4
【分析】对a和b,以及的正负进行分类讨论,然后去绝对值求出对应的值.
【详解】解:①当,时,,,
原式;
②当,时,,,
原式;
③当,,且时,,
原式;
④当,,且时,,
原式;
⑤当,,且时,,
原式;
⑥当,,且时,,
原式.
故答案是:-2或0或4.
【点睛】本题考查绝对值的性质,解题的关键是利用分类讨论的思想去化简绝对值.
类型七、几何意义的绝对值化简
例7.数轴是一个非常重要的数学工具,它使数和数轴上的点建立起一一对应的关系,揭示了数与点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础.我们知道,可以理解为,它表示:数轴上表示数的点到原点的距离,这是绝对值的几何意义.进一步地,数轴上的两个点、,分别用数、表示,那么,两点之间的距离为,反过来,式子的几何意义是:数轴上表示数的点和表示数的点之间的距离.
若数轴上点表示数,请回答下列问题:
(1)如果,那么的值是_____;
(2)如果,那么的值是_____;
(3)满足整数有____个;
(4)如果,那么的值是_____;
(5)的最小值是_____.
【答案】(1);
(2)或;
(3);
(4)或;
(5).
【分析】()根据绝对值的定义求解可得;
()根据绝对值的定义求解可得;
()根据绝对值的几何意义可知,时,求出符合条件的值即可;
()根据绝对值的几何意义进行当时和时两种情况讨论即可;
()表示数轴上到表示的点的距离之和,根据两点之间线段最短和绝对值的几何意义可知,当时值最小,然后去掉绝对值符号,再利用求和公式列式计算即可得解;
本题考查绝对值的性质,熟练掌握绝对值的意义和性质,逐步探索变化规律是解题的关键.
【详解】(1)解:若,那么的值为或,
故答案为:;
(2)∵,
∴或,
∴或,
故答案为: 或;
(3)∵,且
∴,
∵是整数,
∴的值有, , , ,, ,共个,
故答案为:;
(4)由()可得当时,,不符合题意;
当时,,解得:;
当时,,解得:;
故答案为:或;
(5)∵的中间一项是,
∴时,
原式有最小值,,
故答案为:.
变式7-1.同学们都知道,表示与之差的绝对值,实际上也可理解为与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
试探索:
(1)求______.
(2)找出所有符合条件的整数,使得这样的整数是______.
(3)由以上探索猜想对于任何有理数,是否有最小值?如果有写出最小值(请写清楚过程),如果没有说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)有最小值,最小值是.
【分析】本题考查了数轴与绝对值,数轴上两点间的距离,理解用绝对值表示两点间的距离是解题的关键.
()根据绝对值的性质即可求解;
()由可得表示到的距离与到的距离之和,根据即可得到一定在到之间,进而可求解;
()由可得表示的是到的距离与到的距离之和,进而可得当位于和之间时,的值最小,即为到的距离,即可求解;
【详解】(1)解:,
故答案为:;
(2)解:∵,
∴表示到的距离与到的距离之和,
∵,
∴一定在到之间,
∴符合条件的整数有,
故答案为:;
(3)解:有最小值,最小值是.
理由如下:
∵,
∴表示的是到的距离与到的距离之和,
当位于和之间时,的值最小,即为到的距离,
∴ 有最小值为.
变式7-2.数学实验室:定义:点、在数轴上分别表示有理数,,、两点之间的距离表示为,在数轴上、两点之间的距离
利用数形结合思想回答下列问题:
(1)数轴上表示1和的两点之间的距离是______;
(2)若表示一个有理数,则的最小值_______.
(3)若表示一个有理数,且,则满足条件的的值为_______;
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)本题考查数轴上两点之间的距离,利用数轴上、两点之间的距离为,即可解题.
(2)本题考查去绝对值,根据数轴上、两点之间的距离为,理解表示到之间的距离,理解表示到之间的距离,而表示到之间的距离和到之间的距离之和,再分以下三类情况讨论,①,②,③,结合绝对值的运算法则,即可解题.
(3)本题解法与(2)类似,根据题干的式子分的三类情况,去绝对值即可.
【详解】(1)解:,
故答案为:.
(2)解:表示到之间的距离和到之间的距离之和,
①当时,则,
,
,
,
②当时,则,
③当时,则,
,
,
,
综上所述,的最小值为.
故答案为:.
(3)解:表示到之间的距离和到之间的距离之和等于,
①当时,则,
,解得,
②当时,则,
,
不能取,
③当时,则,
,解得,
综上所述,当时,或.
故答案为:或.
1.在多项式中添加1个绝对值符号,使得绝对值符号内含有 项,并把绝对值符号内最右边项的“”改为“”,称此为“添加操作”,最后将绝对值符号打开并化简,得到的结果记为T.例如:将原多项式添加绝对值符号后,可得,此时.再将“”改为“”,可得.于是同一种“添加操作”得到的T有2种可能的情况:或.下列说法:①若,,则;②共有3种“添加操作”,可能得到;③有且仅有一个k值,使T中可能有2个“”,其中正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】D
【分析】本题考查了绝对值的性质,解题时注意结合分类讨论是关键.
【详解】依据题意,分别分析如下:
①, 即
又的绝对值是,
∴.
∴.
∴①正确.
②时, ,则可能,这是一种绝对操作
,则可能,这是第二种绝对操作;
时,, 则可能.这是第三种绝对操作,
∴共有三种绝对操作故②正确;
③时只有1个“”, 时, 有个或个“”, 时, 有个或个“”.
∴③正确.
故选:D.
2.在,,,,,,,中,每个字母的值恰好是,0,1这三个数值中的一个,若,则 .
【答案】4 或 10
【分析】本题主要考查了有理数的混合运算,解题关键是分析判断5个字母的值的和为0时,这5个字母可能是什么数.根据已知条件中,每个字母的值恰好是,,这三个数值中的一个,,求出其中个字母的值的和为,进行推导即可.
【详解】解:中,每个字母的值恰好是,,这三个数值中的一个,,,
有个字母的值分别为,,,另个字母的值的和为,
这个字母的值分别为:,,,,或,,,,,
这个字母的值分别为,,,,,,,或,,,0,0,0,0,,
,
,
;
或
,
;
故答案为:或4.
3.已知化简:= .
【答案】-a-3b-c
【分析】先确定a、b、c的正负,然后再去绝对值,最后化简求值即可.
【详解】解:∵
∴a≤0,b<0,c≥0
∴a+2b<0,c-a>0,-b-a>0
∴=-(a+2b)-(c-a)+(-b-a)=-a-2b-c+a-b-a=-a-3b-c
故答案为-a-3b-c.
【点睛】本题考查了绝对值的相关知识,牢记非负数得绝对值是它本身,负数的绝对值为其相反数,是解答本题的关键.
4.有理数a,b,c在数轴上的对应点如图所示,化简:|b|-|c+b|+|b-a|= .
【答案】a-b+c
【详解】先根据各点在数轴上的位置判断出其符号,再去绝对值符号,合并同类项即可,即可由图可知,c<b<0<a,可求c+b<0,b-a<0,因此原式=-b+c+b+a-b=a+c-b.
故答案为a+c-b.
点评:本题考查的是整式的加减,熟知整式的加减实质上就是合并同类项是解答此题的关键.
5.阅读下列材料并解决有关问题:
知道:现在我们可以用这一结论来化简含有绝对值的代数式,
如化简代数式时,可令和,分别求得,(称,分别为与的零点值).在有理数范围内,零点值和,可将全体有理数分成不重复且不遗漏的如下种情况:()()().从而化简代数式可分以下种情况:
(1)当时,原式;
(2)当时,原式;
(3)当时,原式.综上所述,原式
通过以上阅读,请你解决以下问题:
(1)分别求出和的零点值;
(2)化简代数式;
(3)求方程:的整数解;
【答案】(1)和
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了绝对值的化简,解题关键是“分类讨论思想”.
(1)由即可求解.
(2)分三种情况讨论当时,当时,当时化简即可.
(3)根据(2)中化简结果即可求解.
【详解】(1)解∶ 和
和.
(2)当时,;
当时,;
当时,.
(3),
,
整数解为∶.
6.(1)探索材料(填空):
数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.例如数轴上表示数2和5的两点距离为;
①数轴上表示数3和的两点距离为 ;
②则的意义可理解为数轴上表示数 和 这两点的距离.
(2)实际应用(填空):
①如图1,在工厂的一条流水线上有两个加工点A和B,要在流水线上设一个材料供应点P往两个加工点输送材料 才能使P到A的距离与P到B的距离之和最小;
②如图2,在工厂的一条流水线上有三个加工点A,B,C,要在流水线上设一个材料供应点P往三个加工点输送材料 才能使P到A,B,C三点的距离之和最小;
③如图3,在工厂的一条流水线上有四个加工点A,B,C,D,要在流水线上设一个材料供应点P往四个加工点输送材料 才能使P到A,B,C,D四点的距离之和最小.
(3)结论应用(填空);
①代数式的最小值是 ;
②代数式的最小值是 ;
③代数式的最小值是 .
【答案】(1)①4;②x,;(2)①点A、点B之间;②点B;③点B、点C之间;(3)①7;②8;③18
【分析】(1)①按照化简绝对值的求法即可;
②,根据数轴上两点间的距离的意义可知表示哪两个点之间的距离;
(2)①通过观察,比较可得点在点、之间时,可使到的距离与到的距离之和最小,为线段长;
②通过观察,比较可得点在点处时,到,,三点的距离之和最小,为线段的长;
③通过观察,比较可得点在点、之间,才能使到,,,四点的距离之和最小,为的长;
(3)①结合(2)中的①,可得最小距离为4和之间的距离;
②结合(2)中的②,可得最小距离为和2之间的距离;
③结合(2)中的③,可得最小距离为和5,和2的距离之和.
【详解】解:(1)①;
故答案为:4;
②,
的意义可理解为数轴上表示数和这两点的距离;
故答案为:,;
(2)①点可能在点的左边,点和点之间,点的右边;
当点在点的左边或点的右边时,的长度均大于的长度;
当点在点和点之间时,的长度等于的长度.
当材料供应点在点和点之间时,到的距离与到的距离之和最小.
故答案为:点、点之间;
②当点在点处时,到,,三点的距离之和为的长度;
当点在除点外的任意位置时,到,,三点的距离之和均大于的长度.
材料供应点应设在点,才能使到,,三点的距离之和最小;
故答案为:点;
③当点在点、之间时,到,,,四点的距离之和为的长度;
当点在除点、之间的任意位置时,到,,,四点的距离之和均大于的长度;
材料供应点应设在点、之间,才能使到,,,四点的距离之和最小;
故答案为:点、点之间;
(3)①,
在点和4之间.代数式的最小值;
故答案为:7;
②,
时.代数式的最小值;
故答案为:8;
③,
在2和之间,代数式的最小值;
故答案为:18.
【点睛】本题考查数轴上两点间的距离的意义;通过数形结合,分别得到数轴上有2个点,3个点,4个点时,动点在什么位置,到这几个点的距离之和最小,并会求最小的距离之和是解决本题的关键.
7.阅读信息:
信息一:的几何意义是x与y两数在数轴上所对应的两点之间的距离.例如的几何意义是3与1两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
信息二:对于有理数a,b,n,d,若,则称a和b关于n的“双倍关系值”为d.例如,,则6和3关于1的“双倍关系值”为5.
根据以上信息回答下列问题:
(1)和5关于2的“双倍关系值”为______.
(2)若a和3关于1的“双倍关系值”为4,求a的值;
(3)若和关于1的“双倍关系值”为2,和关于2的“双倍关系值”为2,和关于3的“双倍关系值”为2,…,和关于21的“双倍关系值”为2.
①的最大值为______;
②的值为______(用含的式子表示).
【答案】(1)
(2)的值为5或
(3)①6,②420或440或460或
【分析】此题考查了绝对值的应用,解题的关键是理解“双倍关系值”的定义,熟练掌握绝对值的性质.
(1)根据“双倍关系值”的定义,求解即可;
(2)根据“双倍关系值”的定义,列方程,求解即可;
(3)①根据题意列出方程,再分为四种情况,分别讨论,根据绝对值的性质,把绝对值方程转化为常规方程进行解答便可;②分10种情况计算即可.
【详解】(1)解:由题意得:
,
故答案为:;
(2)解:由题意得:,即,
,
或,
解得:或,
的值为5或;
(3)解:① 和关于1的“双倍关系值”为2,
,
分四种情况:
当时,,则;
当时,,则,即;
当时,,则;即;
当时,,则;
综上,的最大值为6,
故答案为:6;
②分10种情况:
1、当时,,解得,
由可得,,
……,
可得,
;
2、当时,由,,……,
,,
或,
,则,与矛盾,此种情形不存在;
,,则,
或,
,则,与矛盾,此种情形不存在;
,
同理:,,……,;
,即;
,即;
同理可得:,…,,
,
;
3、当时,,解得:或,
时,由,可得,此种情形不存在;
时,由,解得:或,
时,由,可得,此种情形不存在;
时,由,解得:或,
,
同理得:,
;
4、当时,由,,……,
,,
或,
,则,与矛盾,此种情形不存在;
,,则,
或,
,则,与矛盾,此种情形不存在;
,
,
同理:,,……,;
,即;
,即;
同理可得:,…,,
,
;
5、当,由,解得:或,
时,与矛盾,此种情形不存在;
,则,解得:或,
时,与矛盾,此种情形不存在;
,
同理:,,……,;
,即;
,即;
;
6、当时,由,,……,
,,
或,
,则,与矛盾,此种情形不存在;
,,则,
或,
,则,与矛盾,此种情形不存在;
,
,
同理:,,……,;
,即;
,即;
同理可得:,…,,
,
;
7、当,由,可得,解得:或,
时,与矛盾,此种情形不存在;
,
当时,由,可得,解得:或,
,与矛盾,此种情形不存在;
,
同理:,,……,;
;
8、当时,由,,……,
,,
或,
,则,与矛盾,此种情形不存在;
,,则,
或,
,则,与矛盾,此种情形不存在;
,
同理:,,……,;
,即;
,即;
同理可得:,…,,
,
;
9、当时,,解得,
由可得,,
……,
可得,
;
10、当时,,与矛盾,此种情形不存在;
综上所述:的值为420或440或460或,
故答案为:420或440或460或.
8.华罗庚先生说;“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休”.
【知识储备】
点M、N在数轴上分别表示有理数m、n,则M、N两点之间的距离可表示为.
【初步运用】
(1)数轴上表示3与的两点之间的距离为______;
(2)已知数轴上某个点表示的数为.
①若,则______;
②若,则______;
【深入探究】
(3)如图,数轴上每相邻两点之间的距离为1个单位长度,点A、B、C表示的数分别为a、b、c.
①______;
②若,则点表示的数为______;
③若该数轴上另有两个点、,它们分别表示有理数p、q,其中点在线段上,当且最小时,、两点之间的距离为______.
【答案】(1)7;(2)①或;②1;(3)①6;②4或12;③3或5
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离,绝对值.解题的关键在于对知识的熟练掌握与正确运算.
(1)根据两点之间的距离公式列式计算即可求解;
(2)①②根据两点之间的距离公式列出方程即可求解;
(3)①由数轴知,,去绝对值符号即可求解;
②由数轴知,,结合,求得或,据此求解即可;
③分情况讨论,求得,或,据此求解即可.
【详解】解:(1)数轴上表示3与的两点之间的距离为,
故答案为:7;
(2)①若,则或,
解得或,
故答案为:或;
②若,则(舍去)或,
解得,
故答案为:1;
(3)①由数轴知,,∴,,∴;
故答案为:6;
②由数轴知,,即,结合,即,∴,∴或,解得或;根据数轴知,,∴点表示的数为4或12;故答案为:4或12;
③由题意可知,点在线段上,可得,则,,∴,,当时,,∴,
故,
当时,,则,故,
∵最小,故时,取值最小;
当时,,,∴,即;
当时,,,∴(不成立,舍去);
当时,,,∴,即,
综上,,或,
当时,、两点之间的距离为;
当时,、两点之间的距离为;
∴、两点之间的距离为3或5.
故答案为:3或5.
9.我国著名数学家华罗庚说过“数缺形时少直观,形少数时难入微”,数形结合是解决数学问题的重要思想方法.在数轴上点分别表示数.两点间的距离可以用符号表示,利用有理数减法和绝对值可以计算两点之间的距离.
例如:当,时,;
当,时,;
当,时,.
综合上述过程,发现点之间的距离(也可以表示为).
请你根据上述材料,探究回答下列问题:
(1)表示数和的两点间距离是6,则_________;
(2)如果数轴上表示数的点位于和3之间,则_________;
(3)代数式的最小值是多少?
(4)如图,若点在数轴上表示的有理数分别为,则式子的最小值为_________(用含有的式子表示结果).
【答案】(1)或4
(2)7
(3)2
(4)
【分析】(1)根据题意可得,求解即可获得答案;
(2)根据题意可得,从而得到,,进而得到,,即可求解;
(3)分情况讨论,可得时,代数式存在最小值,化简即可求解;
(4)根据题意可得,原式表示的对应点到对应的点的距离之和,从而得到当时,有最小值,即可求解.
【详解】(1)解:根据题意,可得,
∴ 或,
解得:或4.
故答案为:或4;
(2)∵表示数的点位于和3之间,
∴ ,
∴,,
∴,,
∴.
故答案为:7;
(3)表示点到1,2,3的距离之和,
当点在1左侧时,如下图,
此时,
∴;
当点与表示1的点重合时,如下图,
此时,
∴;
当点在1,2之间时,如下图,
此时,
∴,
∵,
∴,即;
当点与表示2的点重合时,如下图,
此时,
∴;
当点在2,3之间时,如下图,
此时,
∴,
∴;
当点与表示3的点重合时,如下图,
此时,
∴;
当点在3右侧时,如下图,
此时,
∴.
综上所述,当时,该代数式有最小值,
此时;
(4),
∴原式表示的对应点到对应的点的距离之和,
如下图,
∴当时,有最小值,
∴此时原式
.
【点睛】本题主要考查了绝对值得几何意义、数轴上两点间的距离等知识,利用数形结合和分类讨论的思想解答是解题的关键.
10.在数学问题中,我们常用几何方法解决代数问题,借助数形结合的方法使复杂问题简单化.
材料一:我们知道的几何意义是:数轴上表示数a的点到原点的距离;的几何意义是:数轴上表示数a,b的两点之间的距离;的几何意义是:数轴上表示数a,的两点之间的距离;根据绝对值的几何意义,我们可以求出以下方程的解.
(1)
解:由绝对值的几何意义知:在数轴上x表示的点到3的距离等于4,
∴,;
(2)
解:∵,
∴其绝对值的几何意义为:在数轴上x表示的点到的距离等于5.
∴,.
材料二:如何求的最小值.
由的几何意义是数轴上表示数x的点到表示数1和两点的距离的和,要使和最小,则表示数x的这点必在和1之间(包括这两个端点)取值.
∴的最小值是3;由此可求解方程,把数轴上表示x的点记为点P,由绝对值的几何意义知:当时,恒有最小值3,所以要使成立,则点P必在的左边或1的右边,且到表示数或1的点的距离均为0.5个单位.
故方程的解为:,.
阅读以上材料,解决以下问题:
(1)填空:的最小值为_______;
(2)已知有理数x满足:,有理数y使得的值最小,求的值.
(3)试找到符合条件的x,使的值最小,并求出此时的最小值及x的取值范围.
【答案】(1)5
(2)或9
(3)当n是奇数,时,的最小值为;当n是偶数, 时,最的小值为
【分析】(1)由阅读材料直接可得;
(2)由已知可得:或, 有最小值7,求得,代入计算即可求解;
(3)当n是奇数时,中间的点为,所以当时, ;当n是偶数时,中间的两个点相同为,
所以当时, .
【详解】解:(1)由阅读材料二可得:的几何意义是数轴上表示数x的点到表示数3和两点的距离的和,要使和最小,则表示数x的这点必在和3之间(包括这两个端点)取值,即.
∴的最小值为5;
(2)∵的几何意义是数轴上表示数x的点到表示数10和两点的距离的和,要使和最小,则表示数x的这点必在和10之间(包括这两个端点)取值,即.
∴的最小值为13,
又∵,
∴或,
∵表示数轴上表示y到,3,6之间的距离和最小,
∴当时,有最小值7,
∴或;
(3)的值最小,表示数轴上点x到1,2,3,…,n之间的距离和最小,
当n是奇数时,中间的点为,
所以当时,
;
∴当n是奇数,时,的最小值为.
当n是偶数时,中间的两个点相同为,
所以当时,
.
∴当n是偶数, 时,最的小值为.
【点睛】本题考查数轴的性质;理解阅读材料的内容,掌握绝对值的几何意义,利用数轴上点的特点解题是关键.
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