内容正文:
专题02 有关绝对值的化简求值【四大题型突破练】
【解题必备知识】
1.绝对值的定义
一般地,数轴上表示数的点与原点的距离叫做数的绝对值,记作.
2.绝对值的意义
1)绝对值的几何意义:一个数的绝对值就是数轴上表示数的点与原点的距离;离原点越远,绝对值越大,反之越小;
2)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;的绝对值是。即一个数取绝对值的结果总是正数或.即:。
整理为:
3)两个正数,绝对值大的数越大;两个负数,绝对值大的数反而小。
3.绝对值的化简
1)判断绝对值符号里式子的正负;
2)将绝对值符号改为小括号:若是正数,绝对值前的正负号不变(即本身);若是负数,绝对值前的正负号改变(即相反数);
3)去括号:括号前是“+”,去括号,括号内不变; 括号前是“-”,去括号,括号内各项要变号;
4)化简。
特别注意,当绝对值符号里的数(式)正负不能确定时,要分类讨论,即将分成大于0,等于0,小于0三种情况讨论:①如果,那么; ②如果,那么; ③如果,那么.
4.绝对值的非负性
1)任何一个有理数的绝对值都是非负数(正数或),即a取任意有理数,都有
2)根据绝对值的非负性“若几个非负数的和为0,则每一个非负数必为0”,即若,则a=0且b=0.还有:几个非负数相加的和为0,则这几个非负数分别为0。数学模块有:若|a|+c2=0 ,则有 a=0 且c=0
【压轴题常考题型突破练】
【题型梳理】
【题型1】 根据数轴上点的位置化简绝对值
【题型2】 用分类讨论思想对绝对值化简求值
【题型3】 利用绝对值和平方的非负性化简求值
【题型4】 由绝对值的几何意义求最值
【题型1】 根据数轴上点的位置化简绝对值
【例1】有理数、、在数轴上的位置如图:
(1)判断正负,用“”或“”填空: 0, 0, 0.
(2)化简:.
【答案】(1),,; (2)-2b
【分析】(1)根据数轴判断出、、的正负情况,然后分别判断即可;
(2)去掉绝对值号,然后合并同类项即可.
【解答】解:(1)由图可知,,,且,
所以,,,;
故答案为:,,;
(2)
.
【点评】本题考查了绝对值的性质,数轴,熟记性质并准确识图观察出、、的正负情况是解题的关键.
【变式1-1】已知a,b两数在数轴上的位置如图所示
代数式=
【答案】3
【分析】本题考查了利用数轴比较大小以及化简绝对值:先得,再逐一化简绝对值,运用整式的加减混合运算合并同类项,即可作答.
【解答】解:根据a,b两数在数轴上的位置,得
则
【变式1-2】已知有理数a,b,c在数轴上的位置如图所示,且.
(1) , ; (2)化简:.
【答案】(1)0, (2)
【分析】本题考查了数轴上表示有理数以及利用数轴判断式子符号、化简绝对值:
(1)结合数轴以及,得与是相反数,即可作答.
(2)由数轴得,,得出,接着化简,即可作答.
【解答】(1)解:依题意,∵
∴,
∴,
故答案为:0,;
(2)解:∵
∴
∴
【变式1-3】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.
【解答】解:根据数轴得:
∴,,,,
∴,
故答案为:2.
【变式1-4】 已知p、q、r、s在数轴上的位置如图所示,若,,,则等于 ( )
A.7 B.9 C.11 D.13
【答案】 A.
【分析】先根据数轴判断p、q、r、s四个数的大小,再去绝对值得出等式,然后整体代入计算即可.
【解答】解:由数轴可知:
∵,,,
∴,
∴.
故选:A.
【变式1-5】如图,数轴上点分别表示有理数,
(1)若点B是线段的中点,且,,则_____;
(2)若点A在原点O右侧,点B,C在原点O左侧,且,化简.
【答案】(1) (2)
【分析】(1)本题考查数轴上两点距离关系,根据终端两线段列式求解即可得到答案;
(2)本题根据数轴化简绝对值,根据数轴得到数字关系得到式子的正负,化简绝对值即可得到答案;
【解答】(1)解:∵点B是线段的中点,数轴上点A,B,C,O分别表示有理数a,b,c,0,
∴b = ,
故答案为:;
(2)解:由数轴可得,
,
∵,
∴,
∴, ,
∴.
【变式1-6】如图,已知数轴上点、、所对应的数、、都不为0,且是的中点,如果,则原点的大致位置在( )
A.的左边 B.与之间 C.与之间 D.的右边
【答案】 B.
【分析】已知数轴上点、、所对应的数、、都不为0,且是的中点,
可得,从而可得 ;然后根据选项判断,,的符号,进行化简即可求解.
【解答】解: 是的中点,
,
;
A. 在的左边,,,,
,
故此项不符合题意;
B. 在与之间时,,,,
,
故此项符合题意;
C.在与之间时,,,,
,
故此项不符合题意;
D.在的右边时,,,,
,
故此项不符合题意;
故选:B.
【题型2】 用分类讨论思想对绝对值化简求值
【例2】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.
【解答】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2-1】 已知、为有理数,,且,当、取不同的值时,的值等于( )
A. B.或 C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查了绝对值的含义,分四种情况讨论即可得到结果,不重不漏是解题的关键.
【解答】解:∵,
∴当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
∴的值等于或,
故选:D.
【变式2-2】已知,则值为 .
【答案】或3.
【分析】根据已知等式得到,确定出,,中负因式有0个或2个,原式利用绝对值的代数意义化简即可得到结果.
【解答】解:由,得到,
,,中有0个或2个负数,
当2个都为负数时,原式;
当0个为负数时,原式.
或3,
故答案为:或3.
【点评】此题考查了绝对值,以及有理数的除法,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
【变式2-3】如果a,b,c为非零有理数且a + b + c = 0,那么的所有可能的值为( )
A.0 B.1或- 1 C.2或- 2 D.0或- 2
【答案】A
【分析】根据题意确定出a,b,c中负数的个数,原式利用绝对值的代数意义化简,计算即可得到结果.
【解答】解:∵a、b、c为非零有理数,且a+b+c=0
∴a、b、c只能为两正一负或一正两负.
①当a、b、c为两正一负时,设a、b为正,c为负,
原式=1+1+(-1)+(-1)=0,
②当a、b、c为一正两负时,设a为正,b、c为负
原式1+(-1)+(-1)+1=0,
综上,的值为0,
故答案为:0.
【点评】此题考查了绝对值,有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
【变式2-4】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.
【解答】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.
【点评】本题考查绝对值的化简,解题的关键是掌握当时,,当时,.
【变式2-5】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】 或4.
【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.
【解答】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.
【变式2-6】在解决数学问题的过程中,我们常用到“分类讨论”的数学思想,下面是运用分类讨论的数学思想解决问题的过程,请仔细阅读,并解答问题.
【提出问题】三个有理数,,满足,求的值.
【解决问题】解:由题意,得,,三个有理数都为正数或其中一个为正数,另两个为负数.
①,,都是正数,即,,时,则;
②当,,中有一个为正数,另两个为负数时,不妨设,,,则.
综上所述,值为3或.
【探究拓展】请根据上面的解题思路解答下面的问题:
(1)已知,是不为0的有理数,当时,则的值是 ;
(2)已知,,是有理数,当时,求的值;
(3)已知,,是有理数,,,求的值.
【答案】(1)0; (2)1或-3; (3)-1.
【分析】(1)仿照题目给出的思路和方法,解决(1)即可;
(2)(3)根据已知等式,利用绝对值的代数意义判断出,,中负数有2个,正数有1个,判断出的正负,原式利用绝对值的代数意义化简计算即可.
【解答】解:(1),是不为0的有理数,当时,,,或,,
当,时,;
当,时,.
故答案为:0.
(2),
、、都是负数或其中一个为负数,另两个为正数,
①当、、都是负数,即,,时,
则:;
②、、有一个为负数,另两个为正数时,设,,,
则;
(3),,为三个不为0的有理数,且得,,,.
,,中只有一个负数,另两个为正数时,设,,,
.
【点评】本题主要考查了绝对值的意义、分类讨论思想方法,能不重不漏的分类,会确定字母范围和字母的值是关键.
【题型3】 利用绝对值和平方的非负性化简求值
【例3】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.
【解答】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3-1】已知与4互为相反数,的绝对值是最小的正整数,已知,则的值为( )
A.3 B.4 C.5或-5 D.3或5
【答案】 D.
【分析】先根据相反数的定义以及绝对值的定义求得a、b的值,再根据非负数的性质求得m、n的值,然后计算即可.掌握几个非负数的和为零,则每个非负数均为零是解题的关键.
【解答】解:∵与4互为相反数,的绝对值是最小的正整数,
∴,
∵,
∴或,
又∵,或,,
∴或,
∴或,
∴或,
∴的值为3或5.
故选:D.
【变式3-2】若与互为相反数,则 .
【答案】
【分析】本题考查相反数的概念及绝对值的知识.根据互为相反数的两个数的和为0,可得与的和为0,再根据绝对值和偶次方的非负性即可分别求出,.
【解答】 与互为相反数
,
,
,
.
故答案为:.
【变式3-3】适合 的整数a的值有( )
A.5个 B.7个 C.8个 D.9个
【答案】 D.
【分析】本题主要考查数轴,绝对值的几何意义,此方程可理解为数轴上a到和3的距离的和,由此可得出a的值,进而可得出答案.
【解答】解: ,
可理解为数轴上a到和3的距离的和,
和3之间的距离为8,
当时,均满足,
a为整数,
可以为,,,,,0,1,2,3,共9个,
故选D.
【变式3-4】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.
【解答】解:∵a,b,c为整数,且,
∴或,
当时,,
∴;
当时,,∴,
故答案为:2.
【点评】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3-5】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.
【解答】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3-6】、、、为互不相等的有理数,且,,则 .
【答案】或6
【分析】分类讨论,当和时,然后利用得出的值.
【解答】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
【点评】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.
【题型4】 由绝对值的几何意义求最值
【例4】下列说法正确的序号是 .
①已知,,是非零的有理数,且时,则的值为1或;
②已知,,是有理数,且,时,则的值为或3;
③已知x<4时,那么的最大值为7,最小值为;
④若且,则式子的值为;
⑤如果定义,,当,,时,,的值为.
【答案】①③④⑤.
【分析】根据绝对值的意义以及题中条件,逐个分析论证即可.
【解答】解:①已知,,是非零的有理数,
当时,
则,分两种情况:一是、、皆为负数,此时;
二是、、中只有一个负数,令,、此时,故①正确;
②,
,,,
则,
由于时,
当、、皆为负数,此时与矛盾,故不存在;
、、中只有一个负数,
令,,,
原式,故②错;
③当x<4时,分两种情况:
当x<-3时,,
当-3<x<4时,,
故x<4时的最大值为7,最小值为,故③正确;
④由且,
、互为相反数,
,
,
不妨,,
则则式子
,故④正确;
⑤当时,
、异号,
又,
负数的绝对值大于正数得绝对值,
又,
,,
,
根据,,
,,故④正确.
故正确答案为:①③④⑤.
【点评】本题考查绝对值的意义,难度较大,一定要细心认真.
【变式4-1】的最小值是( )
A.1 B.1010 C.1021110 D.2020
【答案】C
【分析】x为数轴上的一点,|x-1|+|x-2|+|x-3|+…|x-2021|表示:点x到数轴上的2021个点(1、2、3、…2021)的距离之和,进而分析得出最小值为:|1011-1|+|1011-2|+|1011-3|+…|1011-2021|求出即可.
【解答】解:在数轴上,要使点x到两定点的距离和最小,则x在两点之间,最小值为两定点为端点的线段长度(否则距离和大于该线段);
所以:当1≤x≤2021时,|x-1|+|x-2021|有最小值2020;
当2≤x≤2020时,|x-2|+|x-2020|有最小值2018;…
当x=1011时,|x-1011|有最小值0.
综上,当x=1011时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+…|x-2021|能够取到最小值,
最小值为:|1011-1|+|1011-2|+|1011-3|+…|1011-2021|
=1010+1009+…+0+1+2+…+1010
=1011×1010
=1021110.
故选:C.
【点评】本题考查了绝对值的性质以及利用数形结合求最值问题,利用已知得出x=1011时,|x-1|+|x-2|+|x-3|+…|x-2021|能够取到最小值是解题关键.
【变式4-2】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;
【解答】(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4-3】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.利用数形结合的思想回答下列问题:
(1)数轴上表示2和10两点之间的距离是 ,数轴上表示2和的两点之间的距离是 ;
(2)数轴上表示和的两点之间的距离表示为 ;
(3)若表示一个有理数,有最小值吗?若有,请求出最小值,若没有写出理由.
(4)若表示一个有理数,求的最小值.
【答案】(1)8;12 (2) (3)有最小值,最小值为4 (4)11
【分析】本题主要考查的是数轴、绝对值,理解绝对值的几何意义是解题的关键.
(1)依据在数轴上A、B两点之间的距离求解即可;
(2)依据在数轴上A、B两点之间的距离求解即可;
(3)根据题意可得表示数轴上x和1的两点之间与x和的两点之间距离和,即可;
(4)根据题意可得表示数轴上x和的两点之间,x和5的两点之间与x和的两点之间距离和,即可.
【解答】(1)解:;;
故答案为:8;12.
(2)数轴上表示和的两点之间的距离表示为;
故答案为:.
(3)解:有最小值,
根据题意得:表示数轴上x和1的两点之间与x和的两点之间距离和,
∵,
∴有最小值,最小值为4;
(4)解:根据题意得:表示数轴上x和的两点之间,x和5的两点之间与x和的两点之间距离和,
∴当时,有最小值,最小值为.
【变式4-4】若数轴上两点分别表示数与数,则两点之间的距离是,例如表示2和在数轴上对应的两点之间的距离.
(1)已知点在数轴上表示的数分别为,且.
①______,______.
②是数轴上任意一点,且点表示的数是,求的最小值.
(2)某条街上有3家新开的自习室.小东的哥哥小浩是大学生,小浩参与了大学生创业计划,在政府的支持下,小浩想在自习室附近开设一家复印店,为来自习室学习的学生提供方便,复印店记为点.如图,小东家在处,自习室在小东家西边50米处,在小东家东边150米处,在小东家东边200米处.请问:小浩把复印店开设在什么地方,复印店到三个自习室和家的距离之和最小,即的值最小?最小值为多少?
【答案】(1)①,;②3
(2)点在之间(包含在点或上)时,的值最小,最小值为400米
【分析】本题考查了非负数的性质,数轴上两点间的距离,绝对值的意义,
(1)①根据几个非负数的和为0时,这几个非负数都为0可求出a,b,
②由的几何意义可求其最小值;
(2)本题考查了数轴上两点间的距离,判断出点P在之间时,取最小值,设表示的数为,有最小值,得到当时求解即可.
【解答】(1)①∵
∴,
∴,;
②表示在数轴上对应的到两点之间的距离之和.
当在左边时,.
当在2右边时,.
当在之间时(包含在和2这两个点上时),.
∴的最小值是3.
(2)由(1)②可知,点在之间(包含在点或上)时,的值最小,
设表示的数为,则有当在0至150(包含0和150)时,有最小值,
当时,
原式 (米)
答:的最小值为400米.
【变式4-5】阅读下面的材料:
根据绝对值的几何意义,我们知道表示5、3在数轴上对应的两点间的距离;,所以表示5、在数轴上对应的两点之间的距离;,所以表示5在数轴上对应的点到原点的距离.一般地,点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,那么A、B两点之间的距离可以表示为.
回答下列问题:
(1)数轴上表示6与的两点之间的距离是_________;数轴上表示x与2的两点之间的距离是_______.
(2)若,则_______.
(3)满足的整数x有_______个.
(4)当_______时,代数式的最小值是3.
【答案】(1)15; (2)0或6 (3)6 (4)或
【分析】本题考查数轴上两点间距离计算;
(1)根据两点间距离公式计算;
(2)根据数轴上两点间距离公式的定义,结合数轴求解;
(3)由数轴上两点间距离公式,可判断x在与3之间,即可;
(4)由数轴上两点间距离公式,由题意得当表示x的点在表示的点与表示的点之间(含两点)时,取最小值,然后分两种情况讨论,即可求解.
【解答】(1)解:数轴上表示6与的两点之间的距离是;
数轴上表示x与2的两点之间的距离是.
故答案为:15;
(2)解:表示x与3的距离为3,
∴或6.
故答案为:0或6
(3)解:表示x与的距离与它与3的距离之和为5,
∴x在与3之间,
∴这样的整数x有,共6个.
故答案为:6
(4)解:的值为“表示x的点与表示的点的距离”与“表示x的点与表示的点的距离”之和.
当表示x的点在表示的点与表示的点之间(含两点)时,取最小值.
∴表示的点与表示的点的距离为3.
若,即,
则,
∴.
若,即,
则,
∴.
综上,当a取或时,原式的最小值是3.
故答案为:或
【变式4-6】在学习了数轴后,小亮决定对数轴进行变化应用:
应用一:点A、B在数轴上分别表示有理数a,b,A、B两点之间的距离表示为AB,在数轴上A、B两点之间的距离.
利用数形结合思想回答下列问题:
(1)数轴上表示和6的两点之间的距离表示为__________;数轴上表示和的两点之间的距离表示为__________.
(2)若表示一个有理数,则的最小值__________,满足条件的所有整数的和为__________.
(3)请写出当__________时,有最小值为__________.
(4)规律应用
工厂加工车间工作流水线上依次间隔2米排着9个工作台A、B、C、D、E、F、G、H、I,一只配件相应该放在工作__________处,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,最短路程是__________米.
【答案】(1); (2)5, (3),8 (4)E,40
【分析】本题考查有理数在数轴上对应的点、绝对值:
(1)根据数轴上A、B两点之间的距离计算便可;
(2)当x在表示数与1的两点及两点之间时,的值最小,求出此时的值便可;
(3)根据绝对值的几何意义可知,当时,有最小值8;
(4)以E点为原点,2米为一个单位长度,A、B、C、D、E、F、G、H、I依次在数轴上排列,根据绝对值的意义,几何数轴上点的特点可知当时,有最小值40;
【解答】(1)解:数轴上表示和6的两点之间的距离表示为;
数轴上表示和的两点之间的距离表示为,
故答案为:;
(2)解:当时,取最小值,
其最小值为:,
满足条件的整数x的和为
故答案为:5,;
(3)解:表示数轴上有理数x所对应的点到所对应的点的距离之和,
∴当时,有最小值,最小值为8,
故答案为:,8;
(4)以E点为原点,2米为一个单位长度,A、B、C、D、E、F、G、H、I依次在数轴上排列,
则A点表示的数为,B点表示的数为,C点表示的数为,D点表示的数为,F点表示的数为2,G点表示的数为4,H点表示的数为6,I点表示数为8,
设配件箱应该放在数轴上表示x的数的位置,
当有最小值时,工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,
∴当时,有最小值40,
∴配件箱应该放在工作台E处,最短路程为40米,
故答案为:E,40;
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专题02 有关绝对值的化简求值(四大题型突破练)
【解题必备知识】
1.绝对值的定义
一般地,数轴上表示数的点与原点的距离叫做数的绝对值,记作.
2.绝对值的意义
1)绝对值的几何意义:一个数的绝对值就是数轴上表示数的点与原点的距离;离原点越远,绝对值越大,反之越小;
2)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;的绝对值是。即一个数取绝对值的结果总是正数或.即:。
整理为:
3)两个正数,绝对值大的数越大;两个负数,绝对值大的数反而小。
3.绝对值的化简
1)判断绝对值符号里式子的正负;
2)将绝对值符号改为小括号:若是正数,绝对值前的正负号不变(即本身);若是负数,绝对值前的正负号改变(即相反数);
3)去括号:括号前是“+”,去括号,括号内不变; 括号前是“-”,去括号,括号内各项要变号;
4)化简。
特别注意,当绝对值符号里的数(式)正负不能确定时,要分类讨论,即将分成大于0,等于0,小于0三种情况讨论:①如果,那么; ②如果,那么; ③如果,那么.
4.绝对值的非负性
1)任何一个有理数的绝对值都是非负数(正数或),即a取任意有理数,都有
2)根据绝对值的非负性“若几个非负数的和为0,则每一个非负数必为0”,即若,则a=0且b=0.还有:几个非负数相加的和为0,则这几个非负数分别为0。数学模块有:若|a|+c2=0 ,则有 a=0 且c=0
【压轴题常考题型突破练】
【题型梳理】
【题型1】 根据数轴上点的位置化简绝对值
【题型2】 用分类讨论思想对绝对值化简求值
【题型3】 利用绝对值和平方的非负性化简求值
【题型4】 由绝对值的几何意义求最值
【题型1】 根据数轴上点的位置化简绝对值
【例1】有理数、、在数轴上的位置如图:
(1)判断正负,用“”或“”填空: 0, 0, 0.
(2)化简:.
【变式1-1】已知a,b两数在数轴上的位置如图所示
代数式=
【变式1-2】已知有理数a,b,c在数轴上的位置如图所示,且.
(1) , ; (2)化简:.
【变式1-3】已知在数轴上与实数对应的点如图所示,则的值为 .
【变式1-4】 已知p、q、r、s在数轴上的位置如图所示,若,,,则等于 ( )
A.7 B.9 C.11 D.13
【变式1-5】如图,数轴上点分别表示有理数,
(1)若点B是线段的中点,且,,则_____;
(2)若点A在原点O右侧,点B,C在原点O左侧,且,化简.
【变式1-6】如图,已知数轴上点、、所对应的数、、都不为0,且是的中点,如果,则原点的大致位置在( )
A.的左边 B.与之间 C.与之间 D.的右边
【题型2】 用分类讨论思想对绝对值化简求值
【例2】若, ;若, ;
①若,则 ;
②若,则 .
【变式2-1】 已知、为有理数,,且,当、取不同的值时,的值等于( )
A. B.或 C.或 D.或
【变式2-2】已知,则值为 .
【变式2-3】如果a,b,c为非零有理数且a + b + c = 0,那么的所有可能的值为( )
A.0 B.1或- 1 C.2或- 2 D.0或- 2
【变式2-4】如果,那么的值是 .
【变式2-5】在,,,,,,,中,每个字母的值恰好是,0,1这三个数值中的一个,若,则 .
【变式2-6】在解决数学问题的过程中,我们常用到“分类讨论”的数学思想,下面是运用分类讨论的数学思想解决问题的过程,请仔细阅读,并解答问题.
【提出问题】三个有理数,,满足,求的值.
【解决问题】解:由题意,得,,三个有理数都为正数或其中一个为正数,另两个为负数.
①,,都是正数,即,,时,则;
②当,,中有一个为正数,另两个为负数时,不妨设,,,则.
综上所述,值为3或.
【探究拓展】请根据上面的解题思路解答下面的问题:
(1)已知,是不为0的有理数,当时,则的值是 ;
(2)已知,,是有理数,当时,求的值;
(3)已知,,是有理数,,,求的值.
【题型3】 利用绝对值和平方的非负性化简求值
【例3】已知a,b,c均为整数,且,那么的值 .
【变式3-1】已知与4互为相反数,的绝对值是最小的正整数,已知,则的值为( )
A.3 B.4 C.5或-5 D.3或5
【变式3-2】若与互为相反数,则 .
【变式3-3】适合 的整数a的值有( )
A.5个 B.7个 C.8个 D.9个
【变式3-4】设a,b,c为整数,且,则
【变式3-5】若a、b、c是整数,且,则 .
【变式3-6】、、、为互不相等的有理数,且,,则 .
【题型4】 由绝对值的几何意义求最值
【例4】下列说法正确的序号是 .
①已知,,是非零的有理数,且时,则的值为1或;
②已知,,是有理数,且,时,则的值为或3;
③已知x<4时,那么的最大值为7,最小值为;
④若且,则式子的值为;
⑤如果定义,,当,,时,,的值为.
【变式4-1】的最小值是( )
A.1 B.1010 C.1021110 D.2020
【变式4-2】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4-3】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.利用数形结合的思想回答下列问题:
(1)数轴上表示2和10两点之间的距离是 ,数轴上表示2和的两点之间的距离是 ;
(2)数轴上表示和的两点之间的距离表示为 ;
(3)若表示一个有理数,有最小值吗?若有,请求出最小值,若没有写出理由.
(4)若表示一个有理数,求的最小值.
【变式4-4】若数轴上两点分别表示数与数,则两点之间的距离是,例如表示2和在数轴上对应的两点之间的距离.
(1)已知点在数轴上表示的数分别为,且.
①______,______.
②是数轴上任意一点,且点表示的数是,求的最小值.
(2)某条街上有3家新开的自习室.小东的哥哥小浩是大学生,小浩参与了大学生创业计划,在政府的支持下,小浩想在自习室附近开设一家复印店,为来自习室学习的学生提供方便,复印店记为点.如图,小东家在处,自习室在小东家西边50米处,在小东家东边150米处,在小东家东边200米处.请问:小浩把复印店开设在什么地方,复印店到三个自习室和家的距离之和最小,即的值最小?最小值为多少?
【变式4-5】阅读下面的材料:
根据绝对值的几何意义,我们知道表示5、3在数轴上对应的两点间的距离;,所以表示5、在数轴上对应的两点之间的距离;,所以表示5在数轴上对应的点到原点的距离.一般地,点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,那么A、B两点之间的距离可以表示为.
回答下列问题:
(1)数轴上表示6与的两点之间的距离是_________;数轴上表示x与2的两点之间的距离是_______.
(2)若,则_______.
(3)满足的整数x有_______个.
(4)当_______时,代数式的最小值是3.
【变式4-6】在学习了数轴后,小亮决定对数轴进行变化应用:
应用一:点A、B在数轴上分别表示有理数a,b,A、B两点之间的距离表示为AB,在数轴上A、B两点之间的距离.
利用数形结合思想回答下列问题:
(1)数轴上表示和6的两点之间的距离表示为__________;数轴上表示和的两点之间的距离表示为__________.
(2)若表示一个有理数,则的最小值__________,满足条件的所有整数的和为__________.
(3)请写出当__________时,有最小值为__________.
(4)规律应用
工厂加工车间工作流水线上依次间隔2米排着9个工作台A、B、C、D、E、F、G、H、I,一只配件相应该放在工作__________处,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,最短路程是__________米.
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