内容正文:
专题02 绝对值四种考法全梳理(高频与压轴题型)
目录
【知识点归纳】 1
【考法一、分类谈论化简绝对值】 1
【考法二、绝对值几何意义】 2
【考法三、双绝对值化简】 4
【考法四、利用非负性化简绝对值】 4
【课后练习】 5
【知识点归纳】
1. 含有字母的绝对值的化简求值
性质:,即
注:无论a为何值,去绝对值,一定要保证得到的结果为非负数。
2. 借助数轴解绝对值问题
性质:几何意义:表示x到点a的距离
解题技巧:(1)找零点(分界点);(2)根据零点将数轴分段;(3)利用“数形结合”思想,求解绝对值的值(几何法);或者根据分段情况,分析绝对值内式子的正负,去绝对值(代数法)。
注:(1)一个式子中有多个绝对值式子时, x前的系数必须相同才可以用该“数形结合”的方法;(2)分段的时候,切不可遗漏数轴上的点,也不可重复讨论。
【考法一、分类谈论化简绝对值】
例.若, ;若, ;
①若,则 ;
②若,则 .
变式1.如果,且,那么 .
变式2.如果,那么的值是 .
【考法二、绝对值几何意义】
例.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.
变式1.(1)阅读材料:从代数角度上看,数轴上两点间的距离等于这两点所对应的数的差的绝对值;从几何角度上看,数轴上两点间的距离等于以这两点为端点组成的线段的长度.例如:点A、B在数轴上分别对应的数为a、b,则A、B两点间的距离可表示为.(完成下面填空)
Ⅰ.数轴上有三点A、B、P,分别对应的数为、2、x,
如图①,当时,;
如图②,当 时, _____ ;
如图③,当时,_______;
Ⅱ.由Ⅰ可得:∵,,
∴,,
∴在时有最小值为_______.
(2)直接应用:求的最小值.
(3)应用拓展:若,当时,直接写出S的取值范围_______.
变式2.【数学问题】数轴上分别表示数a和数b的两个点A、B之间的距离该如何表示?
【问题探究】
(1)观察分析(特殊):
①当,时,A,B之间的距离;
②当,时,A,B之间的距离______;
③当,时,A,B之间的距离______.
(2)一般结论:
数轴上分别表示有理数a,b的两点A,B之间的距离表示为______;
【问题解决】
(3)应用:数轴上,表示x和3的两点A和B之间的距离是5,试求x的值;
【问题拓展】
(4)拓展:①若,则______.
②若,则______.
③若x,y满足,则代数式的最大值是______,最小值是______.
【考法三、双绝对值化简】
例.若关于的方程恰有两个不同的解,则的取值范围为
变式1.如果,则的值是 .
变式2.数轴上点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,若规定,
(1)当时,则___ , ___ .
(2)当时,则___ .
(3)当,且,求c的值.
【考法四、利用非负性化简绝对值】
例.设a,b,c为整数,且,则
变式1.已知a,b,c均为整数,且,那么的值 .
变式2.已知a,b,c都为整数,且,则方程的解为 .
【课后练习】
1.已知:,且.则m共有x个不同的值,若在这些不同的m值中,最大的值为y,则 .
2.已知在数轴上与实数对应的点如图所示,则的值为 .
3.适合的正整数a的值有 个
4.、、、为互不相等的有理数,且,,则 .
5.在,,,,,,,中,每个字母的值恰好是,0,1这三个数值中的一个,若,则 .
6.已知,则的最大值是 ,最小值是 .
7.已知整数满足,则的值为 .
8.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).
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专题02 绝对值四种考法全梳理(高频与压轴题型)
目录
【知识点归纳】 1
【考法一、分类谈论化简绝对值】 1
【考法二、绝对值几何意义】 4
【考法三、双绝对值化简】 8
【考法四、利用非负性化简绝对值】 10
【课后练习】 12
【知识点归纳】
1. 含有字母的绝对值的化简求值
性质:,即
注:无论a为何值,去绝对值,一定要保证得到的结果为非负数。
2. 借助数轴解绝对值问题
性质:几何意义:表示x到点a的距离
解题技巧:(1)找零点(分界点);(2)根据零点将数轴分段;(3)利用“数形结合”思想,求解绝对值的值(几何法);或者根据分段情况,分析绝对值内式子的正负,去绝对值(代数法)。
注:(1)一个式子中有多个绝对值式子时, x前的系数必须相同才可以用该“数形结合”的方法;(2)分段的时候,切不可遗漏数轴上的点,也不可重复讨论。
【考法一、分类谈论化简绝对值】
例.若, ;若, ;
①若,则 ;
②若,则 .
【答案】 1 1 1
【分析】此题考查了分类讨论解决含字母参数绝对值的问题,关键是能确定含字母参数绝对值是它本身还是它的相反数.
根据实数绝对值的性质,根据的符号确定它的绝对值是它本身还是相反数即可.
【详解】解:,
,
;
,
,
,
故答案为:1,;
①,
,
,
,
故答案为:1;
②,
、、中有一个负数、两个正数和三个负数两种情况,
当、、中有一个负数、两个正数时,
,
当、、中有三个负数时,
,
故答案为:1或.
变式1.如果,且,那么 .
【答案】或
【分析】由题意可求出,故可分类讨论:①当时,则,从而可化简绝对值求解;②当时,则,同理求解即可.
【详解】解:,且,
.
对的值分类讨论如下:
①当时,,,
;
②当时,,,
.
故答案为:或.
【点睛】本题考查化简绝对值.利用分类讨论的思想是解题关键.
变式2.如果,那么的值是 .
【答案】0或2
【分析】当时,,当时,,结合可知,a,b,c中至少有2个负数,再分情况讨论即可求解.
【详解】当时,,当时,
同理可得,
∵,∴a,b,c中至少有2个负数
①若a,b,c中有2个负数,1个正数
则,三个数中有2个负数,1个正数
此时
②若a,b,c中有3个负数,
则,三个数都大于0
此时
综上,的值为0或2
故答案为:0或2.
【点睛】本题考查绝对值的化简,解题的关键是掌握当时,,当时,.
【考法二、绝对值几何意义】
例.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.
变式1.(1)阅读材料:从代数角度上看,数轴上两点间的距离等于这两点所对应的数的差的绝对值;从几何角度上看,数轴上两点间的距离等于以这两点为端点组成的线段的长度.例如:点A、B在数轴上分别对应的数为a、b,则A、B两点间的距离可表示为.(完成下面填空)
Ⅰ.数轴上有三点A、B、P,分别对应的数为、2、x,
如图①,当时,;
如图②,当 时, _____ ;
如图③,当时,_______;
Ⅱ.由Ⅰ可得:∵,,
∴,,
∴在时有最小值为_______.
(2)直接应用:求的最小值.
(3)应用拓展:若,当时,直接写出S的取值范围_______.
【答案】(1)I、,;II 、5;(2)9;(3).
【分析】(1)I根据绝对值的意义即可得到答案;II根据I比较三种情况即可得到答案;
(2)根据(1)可得到当x在两点之间时最短即可得到答案;
(3)根据,当时,进而得出,再求出其取值范围即可.
【详解】(1)I.解:由题意可得,
当 时,
,
当时,
故答案为,;
II.由题意可得,
在时有最小值为5,
故答案为5;
(2)解:由(1)可得,
当x在 ,4两点之间时最短,
即当时,的最小值,
最小值为,
故的最小值为9;
(3)由(1)可得,表示到1,6, 三点的距离之和,当时,,
∴可得到当时最小值,最小值为,
当时,最大值为
故答案为:.
【点睛】本题考查绝对值的意义,解题的关键是根据题意找到最小距离的点在最小与最大两点之间.
变式2.【数学问题】数轴上分别表示数a和数b的两个点A、B之间的距离该如何表示?
【问题探究】
(1)观察分析(特殊):
①当,时,A,B之间的距离;
②当,时,A,B之间的距离______;
③当,时,A,B之间的距离______.
(2)一般结论:
数轴上分别表示有理数a,b的两点A,B之间的距离表示为______;
【问题解决】
(3)应用:数轴上,表示x和3的两点A和B之间的距离是5,试求x的值;
【问题拓展】
(4)拓展:
①若,则______.
②若,则______.
③若x,y满足,则代数式的最大值是______,最小值是______.
【答案】(1)7,3;(2);(3)或;(4)①4②0或8③7,0
【分析】本题考查数轴上两点之间的距离;
(1)利用数轴直接得到A,B之间的距离即可;
(2)归纳总结得到:数轴上分别表示有理数,的两点A,B之间的距离表示为;
(3)解绝对值方程即可;
(4)①解绝对值方程即可;②分三种情况分类讨论解方程;先求出,的取值范围,然后计算解题.
【详解】(1)②; ③; 故答案为:7,3.
(2)一般结论:
数轴上分别表示有理数,的两点A,B之间的距离表示为,
故答案为:.
(3)∵ ,∴,解得: 或;
(4)①,即,解得:;故答案为:4.
②若,
当时,,解得;
当时,,方程无解;
当时,,解得;
故答案为:8或0.
③由题可知,,
又∵,
∴,,
即,,
∴代数式的最大值是,最小值是,
故答案为:7,0.
【考法三、双绝对值化简】
例.若关于的方程恰有两个不同的解,则的取值范围为
【答案】
【分析】本题考查了绝对值的性质等知识,根据绝对值的性质得,再根据绝对值性质可得或,根据绝对值性质和不等式性质即可求解.
【详解】解:,
,
或,
当时,方程无解或只有一个解,
,
,即或,即,
但当时,或都成立,此时有个不同的解,
只有时,成立,方程恰有两个不同的解.
变式1.如果,则的值是 .
【答案】3.
【分析】由,得,然后对a,b的大小进行分类解得即可.
【详解】解:由,得.若,则,原式,若,则,原式,综上得其值为3.
【点睛】本题考查了含绝对值的代数式求值,关键在于讨论绝对值内部的大小,进而取绝对值求解.
变式2.数轴上点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,若规定,
(1)当时,则___ , ___ .
(2)当时,则___ .
(3)当,且,求c的值.
【答案】(1)3,7;(2)2或;(3)c的值为或或或
【分析】本题考查了用数轴上的点表示有理数,化简绝对值,绝对值方程.熟练掌握化简绝对值,并分类讨论是解题的关键.
(1)将值代入,计算求解即可;
(2)由题意知,分当时,当时,当时,三种情况化简绝对值,计算求解即可;
(3)由题意知,当时,,,然后分当时;当时;当时;三种情况化简绝对值,计算求解即可.
【详解】(1)解:由题意知,,
,
故答案为:3,7;
(2)由题意知,当时,,不符合题意,舍去;
当时,,不符合题意,舍去;
当时,,,
∴,
当时,解得,;
当时,解得,;
故答案为:2或;
(3)解:当时,,,
当时,,则,
解得,;
当时,,则,
解得,;
当时,,,
∴,
当时,解得,;
当时,解得,;
综上所述,c的值为或或或 .
【考法四、利用非负性化简绝对值】
例.设a,b,c为整数,且,则
【答案】2
【分析】根据题意可得得到a,b,c之间的关系,从而可得得到所求式子的值.
【详解】解:∵a,b,c为整数,且,
∴或,
当时,,
∴;
当时,,∴,
故答案为:2.
【点睛】此题考查了绝对值的性质,化简绝对值,解题的关键是明确题意,利用分类讨论的数学思想解答.
变式1.已知a,b,c均为整数,且,那么的值 .
【答案】1或2或3或4
【分析】此题主要考查了绝对值的意义,分类讨论是解答此题的关键.首先根据,,均为整数得,均为非负整数,再根据即可得出①,,②,,③,,据此根据每一种情况求出的值即可.
【详解】解:,,均为整数,
,均为非负整数,
又,
,,或,,或,,
①当,时,,,
;
②当,时,,,
;
③当,时,此时或2,
或.
综上所述,的值是1或2或3或4.
故此题答案为:1或2或3或4.
变式2.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.
【课后练习】
1.已知:,且.则m共有x个不同的值,若在这些不同的m值中,最大的值为y,则 .
【答案】3
【分析】本题考查了绝对值,根据绝对值的意义分情况说明即可求解.
【详解】解:,
,
a,b,c三个数中有两负一正,当a,b为负,c为正数时,
;
当a,c为负,b为正数时,
;
当b,c为负,a为正数时,
;
,
m共有3个不同的值,在这些不同的m值中,最⼤的值为0,
,
,
故答案为:3.
2.已知在数轴上与实数对应的点如图所示,则的值为 .
【答案】2
【分析】本题考查数轴和有理数的混合运算,熟练掌握绝对值的性质是解题的关键,先根据数轴,求出的取值范围,依此确定的取值范围,再去绝对值符号计算即可.
【详解】解:根据数轴得:
∴,,,,
∴,
故答案为:2.
3.适合的正整数a的值有 个
【答案】8
【分析】本题主要考查了绝对值的意义,分当时,当时,当时,三种情况去绝对值得到的取值范围,从而得到只有当时成立,据此求出满足题意的正整数a的值即可得到答案.
【详解】解:当时,,
当时,,
当时,,
∴只有当时成立,
∴正整数a的值有,共8个,故答案为:8.
4.、、、为互不相等的有理数,且,,则 .
【答案】或
【分析】分类讨论,当和时,然后利用得出的值.
【详解】当时,
∵,即,
∴与必互为相反数(否则,不合题意),
∴,
∴,,
∵,即,
∴或,
∴(不合题意,舍去),,
∴,
∴
当时,
∵,即,
∴与必互为相反数(否则,不合题意),
∴,
∴,,
∵,即,
∴或,
∴,(不合题意,舍去),
∴,
∴
故答案为:6或2
【点睛】本题主要考查了根据已知条件确定符号及去绝对值的运算,解题的关键是分类讨论去绝对值符号.
5.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.
6.已知,则的最大值是 ,最小值是 .
【答案】 15
【分析】表示数轴上表示x的点到表示和2的两个点的距离之和,得.同理,,,可得,,.于是.
【详解】解:表示数轴上表示x的点到表示和2的两个点的距离之和,
∴.
同理,,,
而,
∴,,.
∴.
∴.
故答案为:15,
【点睛】本题考虑数轴上两点间距离计算,理解数轴上两点间距离公式是解题的关键.
7.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.
8.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.
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