内容正文:
专题01 绝对值中的八类最值模型
最值问题是初中阶段常作为压轴选填题来考查的知识点,也是想拿高分的学生必须掌握的知识点;绝对值中的最值模型是初中阶段第一个接触到的最值类问题,主要考查绝对值的性质、几何意义和代数意义,考查学生对分类讨论方法的掌握和数形结合的数学思维;解决此类问题,最重要的是掌握绝对值的几何意义,学会根据实际情况划分不同情形,同时借助于数轴的距离表示,将绝对值的最值模型彻底掌握。
2
模型来源 2
真题现模型 2
提炼模型 3
模型拓展 4
模型运用 5
模型1.的最小值模型 4
模型2.的最小值和最大值模型 6
模型3.的最小值模型 7
模型4.系数不为“1”的绝对值(和、差类)最值模型 12
模型5.型或型最值模型 14
模型6.绝对值最值模型的实际应用 15
模型7.绝对值相关运算与最值问题 18
模型8.绝对值最值中的新定义问题 21
15
绝对值最值问题的历史发展脉络源于几何直观与代数研究的结合,其核心理论随数学分析的发展逐步完善。绝对值的概念源于物理学中的距离概念,表示一个数到原点的距离。在数学中,绝对值用于表示一个数到数轴原点的距离,因此绝对值总是非负的。这一性质使得绝对值在数学分析中有着广泛的应用,特别是在处理不等式和最值问题时显得尤为重要。在解决含绝对值的代数式最值问题时,可以利用绝对值的几何意义或零点分段法,整体来说绝对值的几何意义较为简单适用。
1.(2024·九年级·安徽阜阳·模拟预测)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.
(1)利用此结论,回答以下问题:
①数轴上表示2和5的两点之间的距离是 ,数轴上表示1和的两点之间的距离是 .
②数轴上表示x和的两点A和B之间的距离是 ,如果,那么x为 .
(2)探索规律:
①当有最小值是 .
②当有最小值是 .
③当有最小值是 .
(3)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,一只配件箱应该放在哪个工作台处,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短?最短路程是多少米?
(4)知识迁移
最大值是 ,最小值是 .
2.(2023·九年级·河南·二模)材料阅读:在学习绝对值时,我们知道了绝对值的几何含义,如表示在数轴上对应的两点之间的距离;所以表示、在数轴上对应的两点之间的距离;,所以表示在数轴上对应的点到原点的距离.综上,数轴上两点对应的数分别为,且两点之间的距离可以表示为,则(或).
(1)求________;若,则________;
(2)的最小值是________;当________时的最小值是________;
(3)若,求的最大值和的最大值.
知识储备:①绝对值具有非负性,即;
②绝对值的几何意义:表示数轴上的有理数a所对应的点到原点的距离;
表示数轴上的有理数x所对应的点到有理数a所对应的点的距离。
1.求的最小值,即在数轴上找一点x,使x到a和b的距离和的最小值。
结论:根据绝对值的几何意义知:在时,取得最小值为。
另解:也可用绝对值的代数意义(即分类讨论思想)完成绝对值的最值问题。
2.求的最大值或最小值,即在数轴上找一点x,使x到a和b的距离差的取最大值或最小值:
结论:在时,取得最小值为;在时,取得最大值。(几何意义)
3.的最小值模型
结论:找到上述式子中的零点,按从小到大排序(不妨假设),借助数轴容易得到:
当n奇数时,则x取中间数()时取得最小值;
当n偶数时,则x取中间段()时取得最小值。
规律可总结为:“奇中点,偶中段”。
4.型或型最值模型
1):当a>0时,∵,∴,即取得最小值为b;
当a<0时,∵,∴,即取得最大值为b。
2):当a>0时,∵,∴,即取得最小值为b;
当a<0时,∵,∴,即取得最大值为b。
5.系数不为“1”的绝对值(和、差类)最值模型
①绝对值系数不为“1”:如:|x-1|+2|x-2|+3|x-3|+4|x-4|+5|x-5|
解题步骤:第1步:将x平铺展开;第2步:找到每个式子的零点,分别为:1、2、2、3、3、3、4、4、4、4、5、5、5、5、5、5共15个零点;第3步:根据“奇中点,偶中段”,在第八个数时,即x=4时,有最小值,带入x=4,最小值为15。
②x系数不为“1”:如:求|2x-4|+|5x+5|的最小值。
解题步骤:第1步:x的系数不为1,所以首先第一步想办法把x的系数化为1,采用提取公因数的方法(或乘法分配律的逆用);即:|2x-4|+|5x+5|=|2(x-2)|+|5(x+1)|=2|x-2|+5|x+1|。
第2步:进入①中的三个步骤即可。这时,x的系数已经变成了1,我们就可以展开,然后利用“奇中点,偶中段”来求了。解得当x=-1时取得最小值,最小值为6。
另解:上述两类问题也可以采用绝对值的代数意义(根据零点分区讨论)求解。
模型1.的最小值模型
例1(24-25七年级上·河南漯河·阶段练习)我们知道一个数的绝对值的几何意义是:在数轴上表示这个数的点离原点(表示数0)的距离,的绝对值表示为,也可以写成,比如;
在数轴上表示两个数,的点之间的距离可以表示为,比如,表示的点与的点之间的距离表示为;
可以表示点与点1之间的距离跟点与之间的距离的和,根据图示易知:当点的位置在点和点之间(包含点和点)时,点与点的距离跟点与点的距离之和最小,且最小值为,即的最小值是,且此时的值为.
请根据以上阅读,解答下列问题:
(1)表示的点与的点之间的距离表示为__________;
(2)的最小值是__________,此时的取值范围为__________;
例2(23-24七年级上·江苏·周测)已知A、B在数轴上分别表示、
(1)对照数轴填写下表:
6
2
4
0
A、B两点的距离
2
0
(2)若A、B两点间的距离记为d,试问d和、有何数量关系?
(3)写出数轴上到7和的距离之和为14的所有整数,并求这些整数的和.
(4)若点C表示的数为整数,当______时,取得的值最小?
例3(24-25六年级上·山东烟台·期中)已知A,B在数轴上分别表示数a,b.
(1)对照数轴填写下表;
a
6
b
4
0
5
2
A,B两点间的距离
2
6
0
(2)若A,B两点间的距离记为d,试问d与a,b有何数量关系?
(3)在数轴上找到所有符合条件的整数点P,使它到4和的距离之和为9,并求出所有这些整数的和.
(4)数轴上表示x和的两点之间的距离可以表示为______.
(5)若数轴上点C表示的数为x,当点C在什么位置时,
①的值最小?最小值是______.
②的值最小?最小值是______.
例4(23-24七年级·江苏·专题练习)已知点A、B在数轴上分别表示a、b.
(1)对照数轴填写下表:
a
6
﹣6
﹣6
﹣6
2
﹣1.5
b
4
0
4
﹣4
﹣10
﹣1.5
A、B两点的距离
______
______
______
______
______
______
(2)若A、B两点间的距离记为d,问:d和a、b有何数量关系?
(3)在数轴上标出所有符合条件的整数点,使它到3和﹣3的距离之和为6,并求所有这些整数的和;
(4)若点C表示的数为x,当点C在什么位置时,|x﹣1|+|x+3|取得的值最小?最小值为多少?
模型2.的最小值和最大值模型
例1(23-24七年级上·湖北武汉·期末)数轴上点A、B表示的数为a、b,则A、B两点之间的距离可表示为线段,如:数轴上表示数x的点与表示数的点之间的距离为.代数式的最大值等于 .
例2(2024·广东七年级期中)代数式,当时,可化简为______;若代数式的最大值为与最小值为,则的值______.
例3(2024·广西·七年级专题练习)我们知道,的几何意义是数轴上表示数a的点与原点的距离,一般地,点A,B在数轴上分别表示数a,b,那么A,B之间的距离可表示为|a-b|,请根据绝对值的几何意义并结合数轴解答下列问题:(1)数轴上的数x与1所对应的点的距离为____,数x与-1所对应的点的距离为____;
(2)求的最大值;
(3)直接写出的最大值为______.
模型3.的最小值模型
例1(23-24七年级上·四川成都·期中)一般地,数轴上表示数和数的两点之间的距离等于.结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)若,则等式表示的几何意义是什么?直接写出的值;
(2)若数轴上表示数的点位于与2之间,求的值;
(3)当取何值时,的值最小,最小值是多少?请说明理由.
例2(24-25七年级上·福建福州·阶段练习)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是 ;
表示和2的两点之间的距离是 ;
一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于;
(2)数轴上表示a和3的两点之间的距离表示为 ;
数轴上表示a和的两点之间的距离表示为 ;
(3)数轴上表示a和的两点之间的距离是5,则 ;
(4)数轴上表示a的点位于与2之间,则 ;
(5)若数a满足,则 ;
(6)当 时,的值最小,最小值是 .
例3(24-25七年级上·四川·阶段练习)阅读下面材料:
点A、B在数轴上分别表示数a、b.A、B两点之间的距离表示为|AB|.则数轴上A、B两点之间的距离|AB|=|a﹣b|.
回答下列问题:
(1)数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是 ;数轴上表示﹣2和﹣5的两点之间的距离是 ;
(2)数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离是 ,如果|AB|=2,那么x为 ;
(3)当|x+1|+|x﹣2|取最小值时,符合条件的整数x有 ;
(4)令y=|x+1|+|x﹣2|+|x﹣3|,问当x取何值时,y最小,最小值为多少?请求解.
例4(24-25七年级上·山东潍坊·期末)根据材料,解答问题
如图,数轴上有点,对应的数分别是6,-4,4,-1,则两点间的距离为;两点间的距离为;两点间的距离为;由此,若数轴上任意两点分别表示的数是,则两点间的距离可表示为.反之,表示有理数在数轴上的对应点之间的距离,称之为绝对值的几何意义.
问题应用1:
(1)如果表示-1的点和表示的点之间的距离是2,则点对应的的值为___________;
(2)方程的解____________;
(3)方程的解______________ ;
问题应用2:
如图,若数轴上表示的点为.
(4)的几何意义是数轴上_____________,当__________,的值最小是____________;
(5)的几何意义是数轴上_______,的最小值是__________,此时点在数轴上应位于__________上;
(6)根据以上推理方法可求的最小值是___________,此时__________.
模型4.系数不为“1”的绝对值(和、差类)最值模型
例1(24-25七年级上·四川成都·阶段练习)小红和小明在研究绝对值的问题时,碰到了下面的问题:
“当式子取最小值时,相应的的取值范围是______,最小值是______”.
小红说:“如果去掉绝对值问题就变得简单了,把数轴分为三段:和,经研究发现,当时,值最小为”.
小明说:“利用数形结合思想可以解决这个问题,若点、在数轴上分别表示有理数、,、两点之间的距离表示为,则在数轴上、两点之间的距离.”
请你根据他们的解题解决下面的问题:
(1)当式子取最小值时,相应的的取值范围是______,最小值是______.
(2)已知,求的最大值和最小值及相应的的取值范围,并写出解答过程.
(3)求为何值时,式子有最小值,并求出此最小值.
例2(2024七年级上·北京·专题练习)小红和小明在研究绝对值的问题时,碰到了下面的问题:
“当式子取最小值时,相应的x的取值范围是 ,最小值是 ”.
小红说:“如果去掉绝对值问题就变得简单了.”小明说:“利用数轴可以解决这个问题.”
他们把数轴分为三段:,和,经研究发现,当时,值最小为3.
请你根据他们的解题解决下面的问题:
(1)当式子取最小值时,相应的x的取值范围是 ,最小值是 .
(2)已知,求相应的x的取值范围及y的最大值.写出解答过程.
例3(24-25七年级上·陕西西安·期中)问题背景
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,揭示了数点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础,我们知道,它的几何意义是数轴上表示4的点与原点(即表示0的点)之间的距离,又如式子,它的几何意义是数轴上表示数7的点与表示数3的点之间的距离,即若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,则A、B之间的距离可表示为.
问题探究
(1)若,则 .
(2)若,则 .
(3)若,则 .
问题解决
(4)若在数轴上有两个点M、N,它们在数轴上的点表示的数分别为m、n,满足且的值最小,则两个点M、N之间的距离是 .
例4(2024七年级·全国·竞赛)先阅读下面的材料,然后解答问题:
数轴上的个点表示的数分别是,且是数轴上一点,其表示的数为,对于代数式,由绝对值的几何意义可得:若为奇数,则时,的值最小;若为偶数,则时,的值最小.
(1)求的最小值.
(2)求的最小值.
模型5.型或型最值模型
例1(24-25六年级下·黑龙江大庆·期中)式子取最小值时,x等于( )
A.0 B.1 C.2 D.
例2(24-25七年级上·广西贵港·期末)如果为有理数,式子存在最小值,则这个最小值是( )
A. B. C. D.
例3(2024七年级上·全国·专题练习)如果x为有理数,式子存在最大值,这个最大值是( )
A.2026 B.4049 C.20 D.0
例4(24-25七年级上·江西赣州·期中)当 时,的值最大.
模型6.绝对值最值模型的实际应用
例1(24-25七年级上·甘肃兰州·期中)先阅读下面材料,然后解答问题:
在一条直线上有依次排列的台机床在工作,我们要设置一个零件供应站,使这台机床到供应站的距离总和最小.要解决这个问题,先“退”到比较简单的情形:
如图①,如果直线上有2台机床时,很明显设在和之间的任何地方都行,因为甲和乙所走的距离之和等于和的距离.
如图②,如果直线上有3台机床时,不难判断,供应站设在中间处最合适,不难知道,如果直线上有4台机床,应设在第2台与第3台之间的任何地方;有5台机床,应设在第3台位置.
问题(1):如果直线上有7台机床,应在何处?
问题(2):有台机床时,应设在何处?
【拓广应用】
(3)求的最小值.
(4)求的最小值.
例2(24-25七年级上·广东佛山·阶段练习)已知数轴上两个点之间的距离等于这两个点表示的数的差的绝对值.如图1,在数轴上点A表示的数为,点B表示的数为1,点C表示的数为3,则B,C之间的距离表示为:,A,C之间的距离表示为:.
若点P在数轴上表示的数为x,则P,A之间的距离表示为:,P,B之间的距离表示为:.
(1)如图1,①到5的距离是________;②x到的距离是________(用绝对值表示);③若点P在点B右侧,化简________;④由图可知,的最小值是________;
(2)请按照(1)问的方法思考:求的最小值是多少?
(3)如下图,在一条笔直的街道上有E,F,G,H四个小区,且相邻两个小区之间的距离均为.已知E,F,G,H四个小区各有2个,2个,3个,1个小朋友在同一所小学的同一班级上学,安全起见,这8个小朋友约定先在街道上某处汇合,再一起去学校.聪明的小朋友们通过分析,发现在街道上的M处汇合会使所有小朋友从小区门口到汇合地点的路程之和最小.
①汇合地点M的位置是________;
A.在E,F之间 B.在F,G之间 C.在G,H之间
②所有小朋友从小区门口到汇合地点的程之和的最小值是________.
例3(23-24七年级上·广东佛山·阶段练习)探索材料1(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3和的两点距离为________;
则的意义可理解为数轴上表示数________和________这两点的距离;
的意义可理解为数轴上表示数________和________这两点的距离;
探索材料2(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,材料供应点P应设在________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,材料供应点P应设在________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,材料供应点P应设在________才能使P到A,B,C,D四点的距离之和最小?
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________.
例4(23-24七年级上·福建泉州·期末)为响应垃圾分类,改善小区环境,物业公司在某小区内准备增设一个垃圾分类回收站,小区内有6栋楼,6栋楼依次编号为1号至6号,并且6栋楼按号数从小到大排列在同一条直线上,相邻两栋楼间隔都相同,回收站的位置成为居民关心的问题.小明结合数轴与绝对值的知识进行数学建模说明理由:1号楼至6号楼分别抽象为数轴上的连续的6个整数点(记1,2,3,4,5,6),回收站设置在其中相邻两栋楼之间,位置记为.
(1)根据问题的实际意义,表示___________________;
(2)当每栋楼住户相同时,回收站的最佳位置应该使得每栋楼的居民到回收站的距离之和最小,记,求的最小值和回收站的位置.
(3)现该小区内1号楼有20个住户,2号楼有18个住户,3号楼有16个住户,4号楼为22个住户,5号楼为18个住户,6号楼为19个住户,求出小区所有住户到回收站的距离之和的最小值和回收站的位置.
模型7.绝对值相关运算与最值问题
例1(23-24七年级上·江苏扬州·阶段练习)【数学实验室】
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4和8两点之间的距离是 ;数轴上表示和7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 .
(3)已知有理数x满足:,有理数y使得的值最小,求的值.
(4)已知,如图、分别为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为90.
若当电子蚂蚁从点出发时,以3个单位每秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁恰好从点出发,以2个单位每秒的速度向右运动,经过多长的时间两只电子蚂蚁在数轴上相距40个单位长度?
例2(23-24七年级上·江西吉安·阶段练习)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示和的两点之间的距离是__________;表示和两点之间的距离是__________;一般地,数轴上表示数和数的两点之间的距离等于.如果表示数和的两点之间的距离是,求的值.
(2)若数轴上表示数的点位于与之间,求的值.
(3)利用数轴找出所有符合条件的整数点,使得,求这些点表示的数的和.
(4)当__________时,的值最小,最小值是__________.
例3(23-24七年级上·辽宁大连·阶段练习)合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是________________;表示和2两点之间的距离是________________;一般地,数轴上表示数和数的两点之间的距离等于.如果表示数和的两点之间的距离是3,那么________________.
(2)若数轴上表示数的点位于与2之间,则的值为________________;
(3)利用数轴找出所有符合条件的点,使得,点是________________.
(4)当________________时,的值最小,最小值是________________.
例4(24-25七年级上·江苏盐城·阶段练习)阅读理解:我们知道的几何意义是:在数轴上数对应的点与原点的距离,也就是说,表示在数轴上数与数0对应点之间的距离,这个结论可以推广为:表示在数轴上数,对应点之间的距离.举例:数轴上表示数a和−1的两点A和B之间的距离是.
问题探究:参考阅读材料,解答下列问题.
(1)求数轴上表示2和−3的两点之间的距离;
(2)若数轴上表示数a的点位于−3与5之间,求的值;
(3)当取最小值时,相应的数a的取值范围是________;
(4)求的最小值是________.
实际应用:
(5)问题:某一直线沿街一侧有2023户居民(相邻两户居民间隔相同),每户按序标记为:,,,,,…,某餐饮公司想为这2023户居民提供早餐,决定在路旁建立一个快餐店P,点P选在紧靠______居民家,才能使这2023户居民到点P的距离总和最小.(填住户标记字母)
拓展提升:
(6)若数a,b满足,求的最小值为________.
模型8.绝对值最值中的新定义问题
例1(23-24七年级上·福建宁德·阶段练习)【定义新知】
我们知道:式子的几何意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数3的点之间的距离,因此,若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,则A、B两点之间的距离.请根据数轴解决以下问题:
(1)式子在数轴上的意义是_______;
(2)当取最小值时,x可以取整数_______;
(3)最大值为_______;
【解决问题】
(4)如图,一条笔直的公路边有四个居民区A、B、C、D和市民广场O,居民区A、B、C、D分别位于市民广场左侧,左侧,右侧,右侧.现需要在该公路边上建一个便民服务点P,那么这个便民服务点P建在何处,能使服务点P到四个居民区A、B、C、D总路程最短?最短路程是多少?试说明理由.
例2(24-25七年级上·辽宁抚顺·期中)阅读材料:小兰在学习数轴时发现:若点M,N表示的数分别为,3,则线段的长度可以这样计算或,那么当点M,N表示的数分别为m,n时,线段的长度可以表示为或.
请你参考小兰的发现,解决下面的问题.
在数轴上,点A,B,C分别表示数a,b,c
给出如下定义:若,则称点B为点A,C的双倍绝对点.
(1)如图1, ,,点D,E,F在数轴上分别表示数,5,6,在这三个点中,点 是点A,C的双倍绝对点;
(2)点B为点A,C的双倍绝对点
①,,求b的值;
②,,求c的值.
例3(24-25七年级上·江苏淮安·期末)【定义新知】
我们知道:式子的几何意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数3的点之间的距离,因此,若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,则A、B两点之间的距离.请根据数轴解决以下问题:
(1)式子在数轴上的意义是 ;
(2)当取最小值时,x可以取整数 ;
(3)最大值为 ;
(4)的最小值为 ;
【解决问题】
(5)如图,一条笔直的公路边有四个居民区A、B、C、D和市民广场O,居民区A、B、C、D分别位于市民广场左侧,左侧,右侧,右侧.现需要在该公路边上建一个便民服务点P,那么这个便民服务点P建在何处,能使服务点P到四个居民区A、B、C、D总路程最短?最短路程是多少?试说明理由.
例4(24-25七年级上·辽宁抚顺·阶段练习)如图,数轴上点A,B,C分别表示的有理数为是这个数轴上的动点,点P,Q分别表示的有理数为x,y,定义表示点与点之间的距离,即,当P,Q重合时,.
(1)在,,4这三个数中,绝对值最小的数是 ;
(2)当时,求的值;
(3)探究的最小值,并写出取得最小值时的值;
(4)当时,直接写出的最小值,并写出此时的取值范围是.
1.当|x-2|+|x-3|的值最小时,|x-2|+|x-3|-|x-1|的值最大是 ,最小是 .
2.(24-25七年级上·北京怀柔·期末)已知,数轴上A,B,C三点对应的有理数分别为a,b,c.其中点A在点B左侧,A,B两点间的距离为2,且a,b,c满足,则a= .对数轴上任意一点P,点P对应数x,若存在x使的值最小,则x的值为 .
3.(23-24七年级上·福建泉州·期中)当 时,的值最小,最小值为 .
4.(23-24七年级上·安徽池州·期末)已知,数轴上A,B,C三点对应的有理数分别为a,b,c.其中点A在点B左侧,A,B两点间的距离为4,且a,b,c满足,则
(1)c的值为 .
(2)数轴上任意一点P,点P对应的数为x,若存在x使的值最小,则x的值为 .
5.(23-24七年级上·山西太原·阶段练习)当 时,最小.
6.(24-25七年级上·江苏无锡·期中)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示3和2的两点之间的距离是______; 表示-2和1两点之间的距离是________;一般地,数轴,上表示数m和数n的两点之间的距离等于|m-n|.
(2)若|a-3|=6, |b+2|=3, 且数a、b在数轴上表示的数分别是点A、点B则A、B两点间的最大距是 最小距离是_________.
(3)若数轴上表示数a的点位于-4与5之间,则|a+4|+|a-5|=_______.
(4)当a= 时,|a-1|+|a+5|+|a-4|的值最小, 最小值是________.
7.(2024七年级·全国·竞赛)先阅读下面的材料,然后解答问题:
数轴上的个点表示的数分别是,且是数轴上一点,其表示的数为,对于代数式,由绝对值的几何意义可得:若为奇数,则时,的值最小;若为偶数,则时,的值最小.
(1)求的最小值.
(2)求的最小值.
8.(23-24七年级上·云南·阶段练习)(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 .
9.(23-24七年级上·山东临沂·阶段练习)阅读理解:小红和小明在研究绝对值的问题时,碰到了下面的问题:
“当式子取最小值时,相应的x取值范围是 ,最小值是 ”.
小红说:“如果去掉绝对值问题就变得简单.”
小明说:“利用数轴可以解决这个问题.”
他们把数轴分为三段:,和,经研究发现,当时,值最小为3.请你根据他们的解题解决下面的问题:
(1)
(2)若,求x的值
(3)解决问题:
①若,利用数轴求出的整数值
②取最小值时,相应 ,最小值是 .
10.(23-24七年级上·福建泉州·期中)若数轴上M,N两点分别表示数m与数n,则M,N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A,B在数轴上表示的数分别为a,b,且.
① , .
②P是数轴上任意一点,且点P表示的数是x,求的最小值.
(2)某条街上有3家新开的自习室A,B,C.小哲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P.如图,小哲家在O处,自习室A在小哲家西边60米处,B在小哲家东边180米处,C在小哲家东边240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?
11.(23-24七年级上·广东深圳·阶段练习)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是3:而;表示和2两点之间的距离是5:而;表示和两点之间的距离是3,而,一般地,数轴上表示m和数n的两点之间的距离等于.如果表示数a和3的两点之间的距离是7,则可记为:,那么
(2)若数轴上表示数a的点位于与3之间,求的值:
(3)当a取何值时,的值最小,最小值是多少?请说明理由.
12.(23-24七年级上·陕西西安·阶段练习)如图,小亮把东、西大街表示成一条数轴,把公交站的位置用数轴上的点表示出来,其中鼓楼站的位置记为原点,正东方向为正方向,公交车的一站地为一个单位长度(假设每站距离相同).请你根据图形回答下列问题:
(1)到广济街的距离等于两站的地方是________.
(2)如果用表示数轴上的点表示的数,那么表示这个点与1对应点的距离为2,请你根据以上信息回答下面问题:
①当满足________时,则的值最小,最小值是________;
②当满足________时,则的值最大,最大值是________.
③若,则满足条件的所有站地表示的数为________.
(3)到这8个站距离之和最小的站地是否存在?若存在,是哪个站地?最小值是多少?若不存在,请说明理由.
13.(24-25七年级上·广东深圳·期中)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)探究:
①数轴上表示7和3的两点之间的距离是 .
②数轴上表示和的两点之间的距离是 .
③数轴上表示和5的两点之间的距离是 .
(2)归纳:一般的,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.
(3)应用:
①如果表示数a和3的两点之间的距离是6,则可记为:,那么 .
②若数轴上表示数a的点位于与2之间,求的值.
③当a取何值时,的值最小,最小值是多少?请说明理由.
14.(23-24七年级上·浙江金华·阶段练习)我们知道在数轴上表示两个数x,y的点之间的距离可以表示为,比如表示3的点与﹣2的点之间的距离表示为;可以表示数x的点与表示数1的点之间的距离与表示数x的点与表示数﹣2的点之间的距离的和,根据图示易知:当表示数x的点在点A和点B之间(包含点A和点B)时,表示数x的点与点A的距离与表示数x的点和点B的距离之和最小,且最小值为3,即的最小值是3,且此时x的取值范围为,
请根据以上材料,解答下列问题:
(1)的最小值是 ;当 时,的值最小.
(2)当的最小值是时,求出a的值.
(3)若的最小值是b,经探究发现b会随着a的变化而变化,但a在某一范围内变化时,b的值不变,请求出a的这一范围和相应b的值.
15.(24-25七年级上·浙江台州·阶段练习)如图,数轴上有三个点A、B、C,表示的数分别是﹣4、﹣2、3,请回答:
(1)若使C、B两点的距离与A、B两点的距离相等,则需将点C向左移动 ___________个单位(其中点C不与点A重合).
(2)若在表示﹣1的点处有一只小青蛙,一步跳1个单位长,小青蛙第1次先向左跳1步,第2次再向右跳3步,然后第3次再向左跳5步,第4次再向右跳7步…按此规律继续跳下去,那么跳第99次时,应跳 ___________步,落脚点表示的数是 ___________;
(3)若移动A、B、C三点中的两个点,使三个点表示的数相同,移动方法有 ___________种,其中移动所走的距离和最小的是 ___________个单位;
(4)若数轴上有个动点表示的数是x,则的最小值是 ___________.
16.(24-25七年级上·陕西西安·期中)问题背景
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,揭示了数点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础,我们知道,它的几何意义是数轴上表示4的点与原点(即表示0的点)之间的距离,又如式子,它的几何意义是数轴上表示数7的点与表示数3的点之间的距离,即若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,则A、B之间的距离可表示为.
问题探究
(1)若,则 .
(2)若,则 .
(3)若,则 .
问题解决
(4)若在数轴上有两个点M、N,它们在数轴上的点表示的数分别为m、n,满足且的值最小,则两个点M、N之间的距离是 .
17.(24-25七年级上·河南平顶山·期中)数轴是一个非常重要的数学工具,它是“数形结合”的基础.我们知道绝对值的几何含义为数轴上一点到原点的距离.如意义为表示5的点到原点的距离,也可理解为,即5到0点的距离.又如表示5、3在数轴上对应的两点之间的距离;一般地,点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,那么A、B之间的距离可表示为.
(1)数轴上表示2和5的两点之间的距离是___________,数轴上表示和的两点之间的距离是___________,数轴上表示1和的两点之间的距离是___________;
(2)利用上面的知识回答:数轴上表示x和-1的两点A、B之间的距离是___________,如果,那么x的值为___________;
(3)应用: 小明妈妈要租房,使小明到学校与妈妈到上班地点距离和最小,若把租房地记作x,妈妈上班地点记作1,小明学校记作2,那么距离和|的最小值是:___________.
(4)拓展:的最小值是:___________.
18.(24-25七年级上·江苏徐州·期中)在一条直线上有依次排列的台机床在工作,我们需要设置零件供应站P,使这n台机床到供应站P的距离总和最小.要解决这个问题,先要分析比较简单的情形:
如果直线上只有2台机床,时,很明显供应站P设在和之间的任何地方都行,距离之和等于到的距离;
如果直线上有3台机床、、,供应站P应设在中间一台机床处最合适,距离之和恰好为到的距离;
如果在直线上4台机床,供应站P应设在第2台与第3台之间的任何地方;
如果直线上有5台机床,供应站P应设在第3台的地方;
(1)阅读递推:如果在直线上有7台机床,供应站P应设在( )处.
A.第3台 B.第3台和第4台之间 C.第4台 D.第4台和第5台之间
(2)问题解决:在同一条直线上,如果有n台机床,供应站P应设在什么位置?
(3)问题转化:在数轴上找一点P,其表示的有理数为x.当_______时,代数式取到最小值,此时最小值为___________.
19.(24-25七年级上·广东深圳·期中)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是______,表示和2两点之间的距离是_______;一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于|m-n|,如果表示数a和的两点之间的距离是2,那么a=_____.
(2)若数轴上表示数a的点位于与4之间,则的值为______.
(3)当a=_____时,的值最小,最小值是______.
20.(24-25七年级上·浙江台州·期中)同学们,我们都知道:|5-2|表示5与2的差的绝对值,实际上也可理解为5与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离;|5+2|表示5与-2的差的绝对值,实际上也可理解为5与-2两数在数轴上所对应的两点之间的距离,试探索:
(1)|-4+6|=______;|-2-4|=______;
(2)找出所有符合条件的整数x,使|x+2|+|x-1|=3成立;
(3)若数轴上表示数a的点位于-4与6之间,求|a+4|+|a-6|的值;
(4)当a=______时,|a-1|+|a+5|+|a-4|的值最小,最小值是______;
(5)当a=______时,|a-1|+|a+2|+|a-3|+|a+4|+|a-5|+…+|a+2n|+|a-(2n+1)|的值最小,最小值是______.
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专题01 绝对值中的八类最值模型
最值问题是初中阶段常作为压轴选填题来考查的知识点,也是想拿高分的学生必须掌握的知识点;绝对值中的最值模型是初中阶段第一个接触到的最值类问题,主要考查绝对值的性质、几何意义和代数意义,考查学生对分类讨论方法的掌握和数形结合的数学思维;解决此类问题,最重要的是掌握绝对值的几何意义,学会根据实际情况划分不同情形,同时借助于数轴的距离表示,将绝对值的最值模型彻底掌握。
2
模型来源 2
真题现模型 2
提炼模型 3
模型拓展 4
模型运用 5
模型1.的最小值模型 4
模型2.的最小值和最大值模型 6
模型3.的最小值模型 7
模型4.系数不为“1”的绝对值(和、差类)最值模型 12
模型5.型或型最值模型 14
模型6.绝对值最值模型的实际应用 15
模型7.绝对值相关运算与最值问题 18
模型8.绝对值最值中的新定义问题 21
15
绝对值最值问题的历史发展脉络源于几何直观与代数研究的结合,其核心理论随数学分析的发展逐步完善。绝对值的概念源于物理学中的距离概念,表示一个数到原点的距离。在数学中,绝对值用于表示一个数到数轴原点的距离,因此绝对值总是非负的。这一性质使得绝对值在数学分析中有着广泛的应用,特别是在处理不等式和最值问题时显得尤为重要。在解决含绝对值的代数式最值问题时,可以利用绝对值的几何意义或零点分段法,整体来说绝对值的几何意义较为简单适用。
1.(2024·九年级·安徽阜阳·模拟预测)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.
(1)利用此结论,回答以下问题:
①数轴上表示2和5的两点之间的距离是 ,数轴上表示1和的两点之间的距离是 .
②数轴上表示x和的两点A和B之间的距离是 ,如果,那么x为 .
(2)探索规律:
①当有最小值是 .
②当有最小值是 .
③当有最小值是 .
(3)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,一只配件箱应该放在哪个工作台处,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短?最短路程是多少米?
(4)知识迁移
最大值是 ,最小值是 .
【答案】(1)①3;4;②;1或
(2)①1;②2;③4
(3)当配件箱放在工作台E处时,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,最短路程为米
(4),
【分析】此题主要考查了数轴上两点之间的距离,理解数轴上点所表示的数为,点所表示的数为,则及其几何意义,以及“两点之间,线段最短”是解答此题的关键,分类讨论是解答此题的易错点.
(1)①理解并掌握及其几何意义,即可求解;②理解并掌握及其几何意义,即可求解;
(2)①理解并掌握及其几何意义和“两点之间,线段最短”, 然后即可求解;②理解并掌握及其几何意义和“两点之间,线段最短”, 然后即可求解;③理解并掌握及其几何意义和“两点之间,线段最短”,然后即可求解;
(3)根据(2)可知当配件箱放在工作台E处时,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,然后即可求解;
(4)理解表示的几何意义,然后分类讨论数的点在表示数点的左侧、数的点在表示数,5两点之间、数的点在表示数点的右侧,然后即可求解最大值和最小值;
【详解】(1)解:①数轴上表示2和5的两点之间的距离是:;
数轴上表示1和的两点之间的距离是:,
故答案为:3;4.
②数轴上表示和的两点A和B之间的距离是:,
当,则,
∴或,
由解得:,
由解得:,
∴的值为:1或,
故答案为:;1或.
(2)解:①∵的几何意义是:在数轴上表示数、1两点间的距离;
的几何意义是:在数轴上表示数x、2两点间的距离;
∴的几何意义是:在数轴上表示数x、1两点间的距离与数轴上表示数、2两点间的距离之和,
根据“两点之间,线段最短”可知:
∴当表示数的点在数轴上表示数1,2两点构成的线段上时,为最小,最小值为数轴上表示数1,2两点之间的距离,即为,
即有最小值是1.
故答案为:1.
②∵的几何意义是:在数轴上表示数、1两点间的距离、数轴上表示数、2两点间的距离、数轴上表示数、3两点间的距离之和,
根据“两点之间,线段最短”可知:
当数轴上表示数的点与表示2的点重合时,为最小,最小值为数轴上表示数1,3两点之间的距离,即为,
即有最小值是2,
故答案为:2;
③∵的几何意义是:在数轴上表示数、1两点间的距离、数轴上表示数、2两点间的距离、数轴上表示数、3两点间的距离、数轴上表示数、4两点间的距离之和,
根据“两点之间,线段最短”可知:
当表示数的点在数轴上表示数2,3两点构成的线段上时,
的值为最小值,最小值为数轴上表示数1,4两点之间的距离与数轴上表示数2,3两点之间的距离之和,即为,
即有最小值是4.
故答案为:4.
(3)解:由(2)可知:当配件箱放在工作台E处时,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,最短路程为:(米).
(4)解:∵表示的几何意义是:在数轴上表示数、两点间的距离与数轴上表示数、5两点间的距离之差,
①当在数轴上表示数的点在表示数点的左侧时,即,
则,,
∴,,
∴;
②当在数轴上表示数的点在表示数,5两点之间时,即,
则,,
∴,,
∴,
③当在数轴上表示数的点在表示数点的右侧时,即,
则,,
∴,,
∴,
∴,
∴的最大值是,的最小值是.
故答案为:9;.
2.(2023·九年级·河南·二模)材料阅读:在学习绝对值时,我们知道了绝对值的几何含义,如表示在数轴上对应的两点之间的距离;所以表示、在数轴上对应的两点之间的距离;,所以表示在数轴上对应的点到原点的距离.综上,数轴上两点对应的数分别为,且两点之间的距离可以表示为,则(或).
(1)求________;若,则________;
(2)的最小值是________;当________时的最小值是________;
(3)若,求的最大值和的最大值.
【答案】(1),或;
(2),,;
(3)的最大值为,的最大值为.
【分析】()根据有理数的减法法则,把减法化成加法进行计算,然后求出绝对值,最后根据绝对值的性质,列出关于的方程,解方程即可;
()利用绝对值的几何意义和两点间的距离公式,第一、第二问各分三种情况讨论,求出最小值即可;
()先分,,,四种情况讨论,求出的最小值,再分,,,,五种情况讨论,求出的最小值, 从而求出,的取值范围,然后求出答案即可;
本题主要考查了数轴,绝对值的意义,化简绝对值,解题关键是熟练掌握知识点的应用,分类讨论思想.
【详解】(1)解:,
∵,
∴,
解得:或,
故答案为:,或;
(2)解:可以看作表示的点到和的距离之和,
∴当点在与之间的线段上,即时,,
∴有最小值,最小值为:,
可以看作表示的点到的距离与到的距离以及到的距离之和,
当时,;
当时,;
当时,;
∴当时,的最小值为,
故答案为:,,;
(3)解:当时,
;
当时,
,
∴,
当时,
,
∴,
当时,
,
∴,
∴当时,有最小值,为;
当时,
∴,
当时,
∴,
当时,
;
当时,
,
∴,
当时,
,
∴,
∴当时,有最小值为,
∵,
∴,
∴,,
∴,,
∴的最大值为,的最大值为.
知识储备:①绝对值具有非负性,即;
②绝对值的几何意义:表示数轴上的有理数a所对应的点到原点的距离;
表示数轴上的有理数x所对应的点到有理数a所对应的点的距离。
1.求的最小值,即在数轴上找一点x,使x到a和b的距离和的最小值。
结论:根据绝对值的几何意义知:在时,取得最小值为。
另解:也可用绝对值的代数意义(即分类讨论思想)完成绝对值的最值问题。
2.求的最大值或最小值,即在数轴上找一点x,使x到a和b的距离差的取最大值或最小值:
结论:在时,取得最小值为;在时,取得最大值。(几何意义)
3.的最小值模型
结论:找到上述式子中的零点,按从小到大排序(不妨假设),借助数轴容易得到:
当n奇数时,则x取中间数()时取得最小值;
当n偶数时,则x取中间段()时取得最小值。
规律可总结为:“奇中点,偶中段”。
4.型或型最值模型
1):当a>0时,∵,∴,即取得最小值为b;
当a<0时,∵,∴,即取得最大值为b。
2):当a>0时,∵,∴,即取得最小值为b;
当a<0时,∵,∴,即取得最大值为b。
5.系数不为“1”的绝对值(和、差类)最值模型
①绝对值系数不为“1”:如:|x-1|+2|x-2|+3|x-3|+4|x-4|+5|x-5|
解题步骤:第1步:将x平铺展开;第2步:找到每个式子的零点,分别为:1、2、2、3、3、3、4、4、4、4、5、5、5、5、5、5共15个零点;第3步:根据“奇中点,偶中段”,在第八个数时,即x=4时,有最小值,带入x=4,最小值为15。
②x系数不为“1”:如:求|2x-4|+|5x+5|的最小值。
解题步骤:第1步:x的系数不为1,所以首先第一步想办法把x的系数化为1,采用提取公因数的方法(或乘法分配律的逆用);即:|2x-4|+|5x+5|=|2(x-2)|+|5(x+1)|=2|x-2|+5|x+1|。
第2步:进入①中的三个步骤即可。这时,x的系数已经变成了1,我们就可以展开,然后利用“奇中点,偶中段”来求了。解得当x=-1时取得最小值,最小值为6。
另解:上述两类问题也可以采用绝对值的代数意义(根据零点分区讨论)求解。
模型1.的最小值模型
例1(24-25七年级上·河南漯河·阶段练习)我们知道一个数的绝对值的几何意义是:在数轴上表示这个数的点离原点(表示数0)的距离,的绝对值表示为,也可以写成,比如;
在数轴上表示两个数,的点之间的距离可以表示为,比如,表示的点与的点之间的距离表示为;
可以表示点与点1之间的距离跟点与之间的距离的和,根据图示易知:当点的位置在点和点之间(包含点和点)时,点与点的距离跟点与点的距离之和最小,且最小值为,即的最小值是,且此时的值为.
请根据以上阅读,解答下列问题:
(1)表示的点与的点之间的距离表示为__________;
(2)的最小值是__________,此时的取值范围为__________;
【答案】(1)
(2)3;
【分析】本题考查了绝对值的应用.
(1)根据绝对值的几何意义,即可求解.
(2)结合图形可得,当点的位置在点和点之间(包含点和点)时,点与点的距离跟点与点的距离之和最小,即可求解.
【详解】(1)解:依题意,表示的点与的点之间的距离表示为,
故答案为:.
(2)解:可以表示的点与表示1的点的距离,跟表示的点与表示的点之间的距离的和,如图所
当点的位置在点和点之间(包含点和点)时,点与点的距离跟点与点的距离之和最小,且最小值为,
即的最小值是,且此时的值为.
故答案为:,.
例2(23-24七年级上·江苏·周测)已知A、B在数轴上分别表示、
(1)对照数轴填写下表:
6
2
4
0
A、B两点的距离
2
0
(2)若A、B两点间的距离记为d,试问d和、有何数量关系?
(3)写出数轴上到7和的距离之和为14的所有整数,并求这些整数的和.
(4)若点C表示的数为整数,当______时,取得的值最小?
【答案】(1)6,2,12
(2)
(3)所有整数为,,,,,,,,1,2,3,4,5,6,7;这些整数的和为0
(4)或0或1或2
【分析】(1)根据数轴上点表示的有理数,即可求出两点间的距离;
(2)由(1)所填写的数字,即可得出结论;
(3)由数轴上两点间的距离,可得出只要在和7之间的整数均满足题意,进而即可求解;
(4)根据绝对值的几何意义,可得出表示的点和表示2的点之间的任何一点均满足题意,进而即可得到结论.
【详解】(1)当,时,A、B两点的距离为;
当,时,A、B两点的距离为;
当,时,A、B两点的距离为;
6
2
4
0
A、B两点的距离
2
6
2
12
0
故答案是:6,2,12;
(2)由(1)可得:;
(3)∵只要在和7之间的整数,均满足到和7的距离之和为14,
∴ 数轴上到7和的距离之和为14的所有整数有:,,,,,,,,1,2,3,4,5,6,7;
,
答:所有这些整数的和为0;
(4)∵点C到表示的点的距离与点C到表示2的点的距离之和,
∴和2之间的任何一点均能使取得的值最小,
∵点C表示的数为整数,
∴当或0或1或2时,取得的值最小.
【点睛】本题主要考查数轴上两点间的距离以及绝对值的几何意义,掌握绝对值的几何意义是解题的关键.
例3(24-25六年级上·山东烟台·期中)已知A,B在数轴上分别表示数a,b.
(1)对照数轴填写下表;
a
6
b
4
0
5
2
A,B两点间的距离
2
6
0
(2)若A,B两点间的距离记为d,试问d与a,b有何数量关系?
(3)在数轴上找到所有符合条件的整数点P,使它到4和的距离之和为9,并求出所有这些整数的和.
(4)数轴上表示x和的两点之间的距离可以表示为______.
(5)若数轴上点C表示的数为x,当点C在什么位置时,
①的值最小?最小值是______.
②的值最小?最小值是______.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)是,,,,,0,1,2,3,4,共10个点,和为
(4)
(5)①点C在−2时,0;②点C在−2与4之间(包括−2和4)时,6
【分析】(1)根据表中的数据及数轴上两点之间的距离求解即可;
(2)明确两点间的距离,即为两数差的绝对值(d=|a-b|);
(3)先求出4和−5之间的距离,即可得出点P为4和−5之间的整数点(包括临界点),然后求解即可;
(4)直接利用(2)中结论即可求解;
(5)①依据(2)中结论可得出表示数轴上的点到-2点的距离,即可得出结果;
②与(3)中结论类似得出表示数轴上的点到-2点的距离与到4点的距离之和,据此即可得出结果.
【详解】(1)解:填表如下:
a
6
b
4
0
5
2
A,B两点间的距离
2
6
11
2
13
0
(2)
(3)整数点P,使它到4和−5的距离之和为9,
4和−5的距离为,点P为4和−5之间的整数点(包括临界点),
即,,,,,0,1,2,3,4,共10个点,
和为:+()+()+()+()+0+1+2+3+4=
(4)数轴上表示x和−12的两点之间的距离可以表示为,
故答案为:;
(5)①表示数轴上的点到-2点的距离,
当x=-2时,值最小,为0,
故答案为:0;
②表示数轴上的点到-2点的距离与到4点的距离之和,
数轴上-2点与4点的距离为6,
当点C在与4之间(包括和4)时,的值最小,最小为6,
故答案为:6.
【点睛】题目主要考查数轴上两点之间的距离,理解题意,得出相应结论并运用是解题关键.
例4(23-24七年级·江苏·专题练习)已知点A、B在数轴上分别表示a、b.
(1)对照数轴填写下表:
a
6
﹣6
﹣6
﹣6
2
﹣1.5
b
4
0
4
﹣4
﹣10
﹣1.5
A、B两点的距离
______
______
______
______
______
______
(2)若A、B两点间的距离记为d,问:d和a、b有何数量关系?
(3)在数轴上标出所有符合条件的整数点,使它到3和﹣3的距离之和为6,并求所有这些整数的和;
(4)若点C表示的数为x,当点C在什么位置时,|x﹣1|+|x+3|取得的值最小?最小值为多少?
【答案】(1)2,6,10,2,12,0
(2)d=|a﹣b|
(3)标点见解析,所有这些整数的和为0
(4)点C应在﹣3和1之间的线段上,|x﹣1|+|x+3|取得的值最小,最小值为4
【分析】(1)根据数轴即可得答案;
(2)根据两点间得距离即可得答案;
(3)根据数轴即可得整数点,求和即可得答案;
(4)|x−1|+|x+3|的值最小,即是x到1的距离和到-3的距离得和最小,则x应在-3和1之间得线段上.
【详解】(1)解:根据数轴填表如下:
(2)∵|6﹣4|=2,|﹣6﹣0|=6,|﹣6﹣4|=10,|2﹣(﹣10)|=12,|﹣1.5﹣(﹣1.5)|=0,
∴d=|a﹣b|;
(3)设这个点为P,
∵点P到3和﹣3的距离之和为6,
∴|P﹣3|+|P﹣(﹣3)|=6,
∴符合条件的整数点有:﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,
数轴如下:
∴所有这些整数的和为﹣3+(﹣2)+(﹣1)+0+1+2+3=0;
(4)∵在数轴上|x﹣1|+|x+3|的几何意义是:表示有理数x的点到1及到﹣3的距离之和,
∴点C应在﹣3和1之间的线段上,
∴当﹣3≤x≤1时,它的最小值为4.
【点睛】本题主要考查的是数的绝对值及两点间得距离,牢记绝对值的定义以及几何和代数的意义是解题关键.
模型2.的最小值和最大值模型
例1(23-24七年级上·湖北武汉·期末)数轴上点A、B表示的数为a、b,则A、B两点之间的距离可表示为线段,如:数轴上表示数x的点与表示数的点之间的距离为.代数式的最大值等于 .
【答案】5
【详解】解:当时,;
当时,,当时,有最大值5;
当时,.
综上, 的最大值为5.故答案为5.
例2(2024·广东七年级期中)代数式,当时,可化简为______;若代数式的最大值为与最小值为,则的值______.
【答案】 3 -9
【详解】解:法1:当时,x-1<0,x+2<0,∴,
当时,,
当x>1时,
∵当时,,∴代数式的最大值为3,最小值为-3,
∴a=3,b=-3,∴ab=-9,故答案为:3,-9.
法2:解:∵式子|x﹣1|﹣|x+2|可看作是数轴上表示x的点到-2、1两点的距离之差,
∴当x≤﹣2时,|x﹣1|﹣|x+2|有最大值3;当x≥1时,|x﹣1|﹣|x+2|有最小值-3;
∵代数式|x﹣1|﹣|x+2|的最大值为a,最小值为b,∴a=3,b=-3,∴ab=-9,故答案为:3,-9.
例3(2024·广西·七年级专题练习)我们知道,的几何意义是数轴上表示数a的点与原点的距离,一般地,点A,B在数轴上分别表示数a,b,那么A,B之间的距离可表示为|a-b|,请根据绝对值的几何意义并结合数轴解答下列问题:(1)数轴上的数x与1所对应的点的距离为____,数x与-1所对应的点的距离为____;
(2)求的最大值;
(3)直接写出的最大值为______.
【答案】(1)|x-1|,|x+1|;(2)2;(3)20
【详解】(1)由题意得到:数轴上的数x与1所对应的点的距离为,
数x与-1所对应的点的距离为,故答案为:, ;
(2)表示x到1之间的距离,表示x到-1之间的距离,
①当x≤-1时,=1-x,=-1-x,∴=(-1-x)-(1-x)=-2;
②当-1≤x≤1时,=1-x,=x+1,∴=(x+1)-(1-x)=2x≤2;
③当x≥1时,=x-1,=x+1,∴=(x+1)-(x-1)=2,∴的最大值为2
(3)由(2)知:的最大值为2,由此可得: 的最大值为4,
的最大值是6,的最大值是8,
∴的最大值是2+4+6+8=20
模型3.的最小值模型
例1(23-24七年级上·四川成都·期中)一般地,数轴上表示数和数的两点之间的距离等于.结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)若,则等式表示的几何意义是什么?直接写出的值;
(2)若数轴上表示数的点位于与2之间,求的值;
(3)当取何值时,的值最小,最小值是多少?请说明理由.
【答案】(1)数轴上表示数和2的两点之间的距离为3,或
(2)6
(3)当时,代数式的值最小为4
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离、化简绝对值:
(1)根据题中给出的数轴上两点之间的距离的计算公式即可求解;
(2)根据当时化简绝对值即可求解;
(3)利用数形结合思想即可求解;
熟练掌握数轴上两点之间的距离公式,利用数形结合思想解决问题是解题的关键.
【详解】(1)解:等式表示的几何意义是数轴上表示数和数2的两点之间的距离为3,
由得:,
当时,则,
当时,则.
(2)依题意得:
当时,
.
(3)代数式表示数轴上表示数的点与数1、数3和数5的点的距离之和,
如图所示:
当表示数的点在点B处时,代数式有最小值,
即当时,代数式的值最小为4.
例2(24-25七年级上·福建福州·阶段练习)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是 ;
表示和2的两点之间的距离是 ;
一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于;
(2)数轴上表示a和3的两点之间的距离表示为 ;
数轴上表示a和的两点之间的距离表示为 ;
(3)数轴上表示a和的两点之间的距离是5,则 ;
(4)数轴上表示a的点位于与2之间,则 ;
(5)若数a满足,则 ;
(6)当 时,的值最小,最小值是 .
【答案】(1)3,5
(2),
(3)或
(4)7
(5)或
(6)2,7
【分析】(1)直接根据数轴上两点之间距离的表示方法计算即可;
(2)直接根据数轴上两点之间距离的表示方法计算即可;
(3)根据a和之间的距离是5列出方程,解之即可;
(4)根据a的范围化简绝对值,再合并;
(5)分,,三种情况,化简绝对值,解方程即可;
(6)分析表示的意义,结合数轴解答即可.
【详解】(1)解:数轴上表示4和1的两点之间的距离是,
表示和2的两点之间的距离是;
(2)数轴上表示a和3的两点之间的距离表示为,
数轴上表示a和的两点之间的距离表示为;
(3)∵数轴上表示a和的两点之间的距离是5,
∴,
解得:或;
(4)∵数轴上表示a的点位于与2之间,
∴,
∴;
(5)当时,,
解得:;
当时,,
无解;
当时,,
解得:;
故a的值为或;
(6)表示数轴上与,2和7的距离之和,
∴当时,的值最小,
最小值为.
【点睛】本题考查了绝对值的意义,数轴上两点之间的距离,小问较多,解题的关键是理解绝对值的意义,按顺序逐步解答.
例3(24-25七年级上·四川·阶段练习)阅读下面材料:
点A、B在数轴上分别表示数a、b.A、B两点之间的距离表示为|AB|.则数轴上A、B两点之间的距离|AB|=|a﹣b|.
回答下列问题:
(1)数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是 ;数轴上表示﹣2和﹣5的两点之间的距离是 ;
(2)数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离是 ,如果|AB|=2,那么x为 ;
(3)当|x+1|+|x﹣2|取最小值时,符合条件的整数x有 ;
(4)令y=|x+1|+|x﹣2|+|x﹣3|,问当x取何值时,y最小,最小值为多少?请求解.
【答案】(1)4;3;(2)|x+1|,1或﹣3;(3)﹣1,0,1,2;(4)x=2时,y最小,最小值为4
【分析】(1)根据两点间的距离的求解列式计算即可得解;
(2)根据两点之间的距离表示列式并计算即可;
(3)根据数轴上两点间的距离的意义解答;
(4)根据数轴上两点间的距离的意义解答.
【详解】解:(1)数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是: ;
数轴上表示﹣2和﹣5的两点之间的距离是: ;
(2)∵A,B分别表示的数为x,﹣1,
∴数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离是|x+1|,
如果|AB|=2,则|x+1|=2,
解得:x=1或﹣3;
(3)当|x+1|+|x﹣2|取最小值时,﹣1≤x≤2,
∴符合条件的整数x有﹣1,0,1,2;
(4)当|x+1|+|x﹣2|+|x﹣3|取最小值时,x=2,
∴当x=2时,y最小,
即最小值为:|2+1|+|2﹣2|+|2﹣3|=4.
故x=2时,y最小,最小值为4.
【点睛】本题考查数轴与绝对值,熟练掌握数轴上两点之间距离的计算方法是解题的关键.
例4(24-25七年级上·山东潍坊·期末)根据材料,解答问题
如图,数轴上有点,对应的数分别是6,-4,4,-1,则两点间的距离为;两点间的距离为;两点间的距离为;由此,若数轴上任意两点分别表示的数是,则两点间的距离可表示为.反之,表示有理数在数轴上的对应点之间的距离,称之为绝对值的几何意义.
问题应用1:
(1)如果表示-1的点和表示的点之间的距离是2,则点对应的的值为___________;
(2)方程的解____________;
(3)方程的解______________ ;
问题应用2:
如图,若数轴上表示的点为.
(4)的几何意义是数轴上_____________,当__________,的值最小是____________;
(5)的几何意义是数轴上_______,的最小值是__________,此时点在数轴上应位于__________上;
(6)根据以上推理方法可求的最小值是___________,此时__________.
【答案】(1)-3或1;(2)-7或1;(3)1;(4)点到4的距离;4;0;(5)点到-1和到4的距离之和;5;线段CD;(6)2;2.
【分析】(1)根据数轴上两点间的距离的定义即可求解;
(2)根据数轴上两点间的距离的定义即可求解;
(3)根据数轴上两点间的距离的定义即可求解;
(4)绝对值的几何意义即可求解;
(5)绝对值的几何意义即可求解;
(6)绝对值的几何意义即可求解.
【详解】(1)如果表示-1的点和表示的点之间的距离是2,则点对应的的值为-3或1,
故答案为:-3或1;
(2)即表示的点距离-3的点距离是4,则的值为-7或1,
故答案为:-7或1;
(3)即表示的点距离-4与6的距离相等,
故m是-4与6的中点,
∴m=1;
故答案为:1;
(4)的几何意义是数轴上点到4的距离,当4,的值最小是0
故答案为:点到4的距离;4;0;
(5)的几何意义是数轴上点到-1和到4的距离之和,的最小值是5,此时点在数轴上应位于线段CD上
故答案为:点到-1和到4的距离之和;5;线段CD;
(6)表示点到1,2,3的距离之和
∴的最小值是2,此时2.
故答案为:2;2.
【点睛】此题主要考查数轴的应用,解题的关键是熟知绝对值的几何意义.
模型4.系数不为“1”的绝对值(和、差类)最值模型
例1(24-25七年级上·四川成都·阶段练习)小红和小明在研究绝对值的问题时,碰到了下面的问题:
“当式子取最小值时,相应的的取值范围是______,最小值是______”.
小红说:“如果去掉绝对值问题就变得简单了,把数轴分为三段:和,经研究发现,当时,值最小为”.
小明说:“利用数形结合思想可以解决这个问题,若点、在数轴上分别表示有理数、,、两点之间的距离表示为,则在数轴上、两点之间的距离.”
请你根据他们的解题解决下面的问题:
(1)当式子取最小值时,相应的的取值范围是______,最小值是______.
(2)已知,求的最大值和最小值及相应的的取值范围,并写出解答过程.
(3)求为何值时,式子有最小值,并求出此最小值.
【答案】(1),
(2)当最大值为;当最小值为
(3),最小值为
【分析】本题考查了绝对值,线段上的点与线段的端点的距离最小,分类讨论是解题关键.
(1)根据绝对值分类讨论求解即可;
(2)根据绝对值分类讨论求解即可;
(3)根据绝对值的几何意义即可求解;
【详解】(1)解:当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
∴式子取最小值时,相应的的取值范围是,最小值是.
故答案为;.
(2)解:当时,;
当时,此时;
当时,;
∴当最大值为;当最小值为;
(3)解:,
表示在数轴上的对应点与、、、……、所对应点的距离之和,
当时,有最小值,最小值为
.
例2(2024七年级上·北京·专题练习)小红和小明在研究绝对值的问题时,碰到了下面的问题:
“当式子取最小值时,相应的x的取值范围是 ,最小值是 ”.
小红说:“如果去掉绝对值问题就变得简单了.”小明说:“利用数轴可以解决这个问题.”
他们把数轴分为三段:,和,经研究发现,当时,值最小为3.
请你根据他们的解题解决下面的问题:
(1)当式子取最小值时,相应的x的取值范围是 ,最小值是 .
(2)已知,求相应的x的取值范围及y的最大值.写出解答过程.
【答案】(1),8
(2)见解析
【分析】本题考查了绝对值以及数轴的应用,熟练掌握绝对值的定义、数轴以及分类讨论是解题关键.
(1)根据四个绝对值,可得分类的标准,根据每一段的范围,可得到答案;
(2)根据两个绝对值,可得分类的标准,根据每一段的范围,可得到答案.
【详解】(1)解:
当时,,时,最小值,
当时,,
时,最小值,
当时,,
当时,,
当时,,
综上所述,取最小值时,相应的的取值范围是,最小值是8.
故答案为:,8;
(2)解:当时,,当时,最大,
当时,,无最大值,
当时,,当时,最大,
所以时,有最大值.
例3(24-25七年级上·陕西西安·期中)问题背景
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,揭示了数点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础,我们知道,它的几何意义是数轴上表示4的点与原点(即表示0的点)之间的距离,又如式子,它的几何意义是数轴上表示数7的点与表示数3的点之间的距离,即若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,则A、B之间的距离可表示为.
问题探究
(1)若,则 .
(2)若,则 .
(3)若,则 .
问题解决
(4)若在数轴上有两个点M、N,它们在数轴上的点表示的数分别为m、n,满足且的值最小,则两个点M、N之间的距离是 .
【答案】(1)或
(2)
(3)或
(4)5或4
【分析】(1)根据绝对值的意义得出或,求出x的值即可;
(2)分、、三种情况进行讨论,求出x的值即可;
(3)分、、三种情况进行讨论,求出x的值即可:
(4)先分类讨论求出m为3或,再根据绝对值的意义求出,最后求出的值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴或,
解得:或.
故答案为:或.
(2)解:分三种情况讨论:
①时,化简为:,此方程无解;
②时,化简为:,解得;
③时,化简为:,此方程无解.
故答案为:.
(3)解:分三种情况讨论:
①时,,
化简得:,解得;
②时,,
化简得:,此方程无解;
③时,,
化简得:,解得.
故答案为:或.
(4)分三种情况讨论:
①时,,化简,解得;
②时,,化简,此方程无解;
③时,,化简,解得.
∴m为3或,
∵表示数轴上的点到,,这三个点的距离之和,
∴当时,的值最小,
∴或.
故答案为:5或4.
【点睛】本题主要考查的是绝对值,数轴的有关知识,解题的关键是理解绝对值的几何意义,注意进行分类讨论.
例4(2024七年级·全国·竞赛)先阅读下面的材料,然后解答问题:
数轴上的个点表示的数分别是,且是数轴上一点,其表示的数为,对于代数式,由绝对值的几何意义可得:若为奇数,则时,的值最小;若为偶数,则时,的值最小.
(1)求的最小值.
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了绝对值的几何意义,解题的关键熟练掌握绝对值的意义.
(1)一共有123个数,求出,代入求值即可;
(2)将原式变形后,得出,代入求值即可.
【详解】(1)解:一共123个数,当时,的值最小,
此时,;
(2)解:
有2个,3个,5个,7个,9个,共个数,
,当取第13个数时,的值最小,
此时,
.
模型5.型或型最值模型
例1(24-25六年级下·黑龙江大庆·期中)式子取最小值时,x等于( )
A.0 B.1 C.2 D.
【答案】D
【分析】本题考查了绝对值的性质:绝对值非负,即绝对值的最小值为0;根据绝对值的最小值性质,当绝对值的表达式为零时,绝对值取得最小值;将原式拆解为绝对值部分和常数部分,确定最小值对应的x值即可.
【详解】解:式子中,的最小值为0,
当且仅当,即时取得;
此时整个式子的值为,为最小值.
故选:D.
例2(24-25七年级上·广西贵港·期末)如果为有理数,式子存在最小值,则这个最小值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了绝对值的意义,根据得出当时,式子存在最小值.
【详解】解:∵,
∴当时,即当时,式子存在最小值,这个最小值是,
故选:A.
例3(2024七年级上·全国·专题练习)如果x为有理数,式子存在最大值,这个最大值是( )
A.2026 B.4049 C.20 D.0
【答案】A
【分析】本题考查的是非负数的性质-绝对值,根据绝对值的非负性,可知,得出式子存在最大值,即可选出答案.
【详解】解:因为绝对值具有非负性,
所以,
所以,
所以当时,式子有最大值,此时的值是2026.
故选:A.
例4(24-25七年级上·江西赣州·期中)当 时,的值最大.
【答案】
【分析】本题考查了绝对值的意义,根据,若使有最大值,则应为即可.
【详解】解:,
要使得的值最大,则需满足,即.
故答案为:.
模型6.绝对值最值模型的实际应用
例1(24-25七年级上·甘肃兰州·期中)先阅读下面材料,然后解答问题:
在一条直线上有依次排列的台机床在工作,我们要设置一个零件供应站,使这台机床到供应站的距离总和最小.要解决这个问题,先“退”到比较简单的情形:
如图①,如果直线上有2台机床时,很明显设在和之间的任何地方都行,因为甲和乙所走的距离之和等于和的距离.
如图②,如果直线上有3台机床时,不难判断,供应站设在中间处最合适,不难知道,如果直线上有4台机床,应设在第2台与第3台之间的任何地方;有5台机床,应设在第3台位置.
问题(1):如果直线上有7台机床,应在何处?
问题(2):有台机床时,应设在何处?
【拓广应用】
(3)求的最小值.
(4)求的最小值.
【答案】(1)应该在第四台位置;(2)当为奇数时,应该在第台位置;当是偶数时,应该在第台和第1台之间的任何位置;(3);(4)
【分析】本题考查了图形的变化规律,涉及去绝对值、有理数混合运算等知识,理解题意,找出规律,分类求解即可得到答案.分类讨论是解题的关键.
(1)由阅读材料,找准规律即可得到答案;
(2)由阅读材料,找准规律即可得到答案;
(3)由阅读材料,找准规律,去绝对值即可得到答案;
(4)由阅读材料,找准规律,得到当时,有最小值,将代入代数式,去绝对值求解即可得到答案.
【详解】解:(1)由阅读材料可知,7是奇数,故应该在第四台位置;
(2)由阅读材料可知:
当为奇数时,应该在第台位置;
当是偶数时,应该在第台和第1台之间的任何位置;
(3)由题意,在直线上相当于有3台机器,则当在所对应的点时,即当时,有最小值,
;
(4)表示的点到表示的点距离之和,共有个点,是奇数个,
∴当时,有最小值,
.
例2(24-25七年级上·广东佛山·阶段练习)已知数轴上两个点之间的距离等于这两个点表示的数的差的绝对值.如图1,在数轴上点A表示的数为,点B表示的数为1,点C表示的数为3,则B,C之间的距离表示为:,A,C之间的距离表示为:.
若点P在数轴上表示的数为x,则P,A之间的距离表示为:,P,B之间的距离表示为:.
(1)如图1,①到5的距离是________;②x到的距离是________(用绝对值表示);③若点P在点B右侧,化简________;④由图可知,的最小值是________;
(2)请按照(1)问的方法思考:求的最小值是多少?
(3)如下图,在一条笔直的街道上有E,F,G,H四个小区,且相邻两个小区之间的距离均为.已知E,F,G,H四个小区各有2个,2个,3个,1个小朋友在同一所小学的同一班级上学,安全起见,这8个小朋友约定先在街道上某处汇合,再一起去学校.聪明的小朋友们通过分析,发现在街道上的M处汇合会使所有小朋友从小区门口到汇合地点的路程之和最小.
①汇合地点M的位置是________;
A.在E,F之间 B.在F,G之间 C.在G,H之间
②所有小朋友从小区门口到汇合地点的程之和的最小值是________.
【答案】(1);;;3
(2)5
(3)①B;②
【分析】此题考查了绝对值的几何意义以及绝对值的化简,数轴,以及数学常识,弄清题中的方法是解决问题的关键.
(1)①根据两点之间的距离公式求解即可;
②根据两点之间的距离公式求解即可;
③若点P在点B右侧,得,,然后化简绝对值即可;
④由图1可知,当时,的最小,最小值为3;
(2)的几何意义是表示数的点与,1,2三数对应的点的距离之和,即可求解;
(3)①如图2,建立数轴模型,则点、、、四点分别表示,0,200,400,点表示的数为,则所有小朋友从小区门口到汇合地点的路程之和;
②由题意得,当满足时,该距离之和最小,最小值为.
【详解】(1)解:①到5的距离是;
②x到的距离是(用绝对值表示);
③若点P在点B右侧,化简;
④由图可知,
当时,的最小,
原式,
则的最小值是3;
故答案为:;;;3;
(2)解:的几何意义是表示数的点与,1,2三数对应的点的距离之和,
当数时,距离之和最小,最小值为,2对应两点间的距离,
的最小值为5;
(3)解:①如图2,
以其中一点为原点建立数轴,则点、、、四点分别表示,0,200,400,点表示的数为,则所有小朋友从小区门口到汇合地点的路程之和表示为,
当满足时,该距离之和最小,
汇合地点的位置在F,G之间时和所有小朋友从小区门口到汇合地点的路程之和的最小,
故选:B;
②由题意得
,
最小值为.
故答案为:.
例3(23-24七年级上·广东佛山·阶段练习)探索材料1(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3和的两点距离为________;
则的意义可理解为数轴上表示数________和________这两点的距离;
的意义可理解为数轴上表示数________和________这两点的距离;
探索材料2(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,材料供应点P应设在________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,材料供应点P应设在________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,材料供应点P应设在________才能使P到A,B,C,D四点的距离之和最小?
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】探索材料1(填空):,6,,,.
探索材料2(填空)::与之间,处,之间
结论应用(填空):,,
【分析】本题考查数轴上两点间的距离的意义,绝对值化简,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.
探索材料1(填空):按照化简绝对值的求法即可得到数3和的两点距离;将化为,将化为,再根据数轴上两点间的距离的意义可知其表示哪两个点之间的距离;
探索材料2(填空):
①通过观察,比较可得点P设在与之间时,可P到A的距离与P到B的距离之和最小,为线段长;
②通过观察,比较可得点P应设在处时,P到A,B,C三点的距离之和最小,为线段的长;
③通过观察,比较可得点P应设在之间,才能使P到A,B,C,D四点的距离之和最小,为的长;
结论应用(填空):
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:探索材料1(填空):
,
的意义可理解为数轴上表示数6和这两点的距离;
的意义可理解为数轴上表示数和这两点的距离;
故答案为:,6,,,.
探索材料2(填空):
①由题知,
材料供应点P应设在的左侧时,P到A的距离与P到B的距离之和;
材料供应点P应设在B的右侧时,P到A的距离与P到B的距离之和;
材料供应点P应设在与之间,才能使P到A的距离与P到B的距离之和最小为;
②材料供应点P应设在处时,P到A,B,C三点的距离之和为最小;
③材料供应点P应设在之间,才能使P到A,B,C,D四点的距离之和为最小;
故答案为:与之间,处,之间.
结论应用(填空):
①代数式表示x到的距离与x到的距离之和,
的最小值是;
②代数式表示x到的距离与x到与x到的距离之和,
的最小值是;
③代数式表示x到的距离与x到与x到与x到的距离之和,
的最小值是.
故答案为:,,.
例4(23-24七年级上·福建泉州·期末)为响应垃圾分类,改善小区环境,物业公司在某小区内准备增设一个垃圾分类回收站,小区内有6栋楼,6栋楼依次编号为1号至6号,并且6栋楼按号数从小到大排列在同一条直线上,相邻两栋楼间隔都相同,回收站的位置成为居民关心的问题.小明结合数轴与绝对值的知识进行数学建模说明理由:1号楼至6号楼分别抽象为数轴上的连续的6个整数点(记1,2,3,4,5,6),回收站设置在其中相邻两栋楼之间,位置记为.
(1)根据问题的实际意义,表示___________________;
(2)当每栋楼住户相同时,回收站的最佳位置应该使得每栋楼的居民到回收站的距离之和最小,记,求的最小值和回收站的位置.
(3)现该小区内1号楼有20个住户,2号楼有18个住户,3号楼有16个住户,4号楼为22个住户,5号楼为18个住户,6号楼为19个住户,求出小区所有住户到回收站的距离之和的最小值和回收站的位置.
【答案】(1)回收站到号楼的距离
(2)的最小值是,回收站的位置建在号楼和号楼之间
(3)的最小值是,回收站的位置建在号楼处
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离,绝对值的实际应用;
(1)根据数轴上两点之间的距离,即可求解;
(2)分类讨论:①当时,②当时,③当时,④当时,⑤当时,分别去绝对值,进行计算,即可求解;
(3)距离总和为分类讨论:①当时,②当时,③当时,④当时,⑤当时,分别去绝对值,进行计算,即可求解;
理解绝对值的实际意义是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意得
表示回收站到号楼的距离;
故答案:回收站到号楼的距离.
(2)解:①当时,
,
当时,
;
②当时,
,
当时,
;
③当时,
,
;
④当时,
,
此时无最小值;
⑤当时,
,
此时无最小值;
综上所述:的最小值是,回收站的位置建在号楼和号楼之间.
(3)解:由题意得
解:①当时,
,
当时,
;
②当时,
,
当时,
;
③当时,
,
当时,
;
④当时,
,
此时无最小值;
⑤当时,
,
此时无最小值;
综上所述:的最小值是,回收站的位置建在号楼处.
模型7.绝对值相关运算与最值问题
例1(23-24七年级上·江苏扬州·阶段练习)【数学实验室】
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4和8两点之间的距离是 ;数轴上表示和7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 .
(3)已知有理数x满足:,有理数y使得的值最小,求的值.
(4)已知,如图、分别为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为90.
若当电子蚂蚁从点出发时,以3个单位每秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁恰好从点出发,以2个单位每秒的速度向右运动,经过多长的时间两只电子蚂蚁在数轴上相距40个单位长度?
【答案】(1)4,
(2)6
(3)或8
(4)12秒或28秒
【分析】(1)根据题意数轴上两点间的距离等于两个数的差的绝对值解答即可;
(2)根据绝对值几何意义即可得出结论;
(3)根据数轴上两点间的距离和绝对值几何意义解答即可;
(4)设运动时间为,用表示移动后对应的数,表示,由题目知道,列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)解:根据题意,数轴上表示4和8两点之间的距离是:,
数轴上表示和7的两点之间的距离表示为:
故答案为:4,.
(2)解:根据绝对值的定义有:可表示为点到2与两点距离之和,
根据几何意义分析可知:
当时,距离和最小,即
的最小值6
故答案为:6.
(3)解: ∵
或,
∵表示数轴上表示到,3,5之间的距离和最小,
∴当时,有最小值7,
或;
故答案为:或8.
(4)解:设运动秒两只电子蚂蚁在数轴上相距40个单位长度
,
或
答:运动12秒或28秒两只电子蚂蚁在数轴上相距40个单位长度.
【点睛】本题考查了绝对值几何意义和数轴上动点问题,包含数轴上两点的距离,解含绝对值的方程,数轴动点问题总结,熟练掌握绝对值几何意义是解题的关键.
例2(23-24七年级上·江西吉安·阶段练习)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示和的两点之间的距离是__________;表示和两点之间的距离是__________;一般地,数轴上表示数和数的两点之间的距离等于.如果表示数和的两点之间的距离是,求的值.
(2)若数轴上表示数的点位于与之间,求的值.
(3)利用数轴找出所有符合条件的整数点,使得,求这些点表示的数的和.
(4)当__________时,的值最小,最小值是__________.
【答案】(1),,的值为或
(2)
(3)
(4),
【分析】(1)根据数轴,求出两个数的差的绝对值即可;
(2)根据已知可得,掉绝对值号,然后进行计算即可得解;
(3)分情况去掉绝对值,可得当时,,找到和之间的整数点,再相加即可求解;
(4)分情况分别去绝对值计算,得到时三个绝对值的和最小,然后计算即可.
【详解】(1)解:数轴上表示和的两点之间的距离为:,
表示和两点之间的距离为,
一般地,数轴上表示数和数的两点之间的距离等于.如果表示数和的两点之间的距离是,则可记为:,
或,
故答案为:,
(2)数轴上表示数的点位于与之间,
,
,,
;
(3)当时,,
当时,,
当时,,
使得的所有整数有:,,,,
;
(4)当时,,
当时,,,
当时,,,
当时,,
由上可得,当时,的值最小,最小值是.
【点睛】本题考查了绝对值,数轴,读懂题目信息,理解数轴上两个数之间的距离的表示方法是解题的关键.
例3(23-24七年级上·辽宁大连·阶段练习)合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是________________;表示和2两点之间的距离是________________;一般地,数轴上表示数和数的两点之间的距离等于.如果表示数和的两点之间的距离是3,那么________________.
(2)若数轴上表示数的点位于与2之间,则的值为________________;
(3)利用数轴找出所有符合条件的点,使得,点是________________.
(4)当________________时,的值最小,最小值是________________.
【答案】(1)3,5,2或
(2)6
(3)或
(4)1,7
【分析】(1)根据两点间的距离公式,可得答案;
(2)分析出的意义,结合数轴计算即可;
(3)分析出的意义,利用数轴计算即可;
(4)使中间一项为0,转化成两个绝对值相加求最小值问题即可.
【详解】(1)解:数轴上表示4和1的两点之间的距离是;
表示和2两点之间的距离是;
如果表示数和的两点之间的距离是3,
则,
则或;
(2)表示数的点到与2的距离之和,
∵表示数的点位于与2之间,
∴的值为;
(3)表示数轴上表示数x的点与和的距离之和为12,
∵和的距离为,
则符合要求的x为或;
(4)∵当时,的最小值为7,
∴只需要的值最小即可,
此时,,
∴当时,的值最小,最小值是7.
【点睛】本题考查数轴、绝对值,有理数的加法和减法,理解数轴上两点间的距离的意义是解题的关键.
例4(24-25七年级上·江苏盐城·阶段练习)阅读理解:我们知道的几何意义是:在数轴上数对应的点与原点的距离,也就是说,表示在数轴上数与数0对应点之间的距离,这个结论可以推广为:表示在数轴上数,对应点之间的距离.举例:数轴上表示数a和−1的两点A和B之间的距离是.
问题探究:参考阅读材料,解答下列问题.
(1)求数轴上表示2和−3的两点之间的距离;
(2)若数轴上表示数a的点位于−3与5之间,求的值;
(3)当取最小值时,相应的数a的取值范围是________;
(4)求的最小值是________.
实际应用:
(5)问题:某一直线沿街一侧有2023户居民(相邻两户居民间隔相同),每户按序标记为:,,,,,…,某餐饮公司想为这2023户居民提供早餐,决定在路旁建立一个快餐店P,点P选在紧靠______居民家,才能使这2023户居民到点P的距离总和最小.(填住户标记字母)
拓展提升:
(6)若数a,b满足,求的最小值为________.
【答案】(1)5
(2)8
(3)
(4)2
(5)
(6)−4
【分析】(1)根据题意即可解答;
(2)根据a的取值范围,去绝对值符号,即可求得;
(3)根据绝对值的意义即可求得;
(4)根据绝对值的意义即可求得;
(5)根据两点间的距离即可求得;
(6)由题意可得:,,据此即可求得a、b的范围,即可求得.
【详解】(1)解:数轴上表示2和−3的两点之间的距离为:
;
(2)解:数轴上表示数a的点位于−3与5之间,
,
(3)解:表示数a到点1与2的距离之和,
当时,取最小值,
故答案为:;
(4)解:表示数a到点1、2、3的距离之和,
当时,取得最小值,
最小值为:,
故答案为:2;
(5)解:点,,,,,…,中,最中间的点是
故点P选在紧靠居民家,才能使这2023户居民到点P的距离总和最小,
故答案为:;
(6)解:表示数a到点1与3的距离之和,
当时,取得最小值2,
表示数b到点4与的距离之和,
当时,取得最小值9,
此时,
的最小值为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了绝对值的几何意义,熟练掌握和运用绝对值的几何意义是运算解决本题的关键.
模型8.绝对值最值中的新定义问题
例1(23-24七年级上·福建宁德·阶段练习)【定义新知】
我们知道:式子的几何意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数3的点之间的距离,因此,若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,则A、B两点之间的距离.请根据数轴解决以下问题:
(1)式子在数轴上的意义是_______;
(2)当取最小值时,x可以取整数_______;
(3)最大值为_______;
【解决问题】
(4)如图,一条笔直的公路边有四个居民区A、B、C、D和市民广场O,居民区A、B、C、D分别位于市民广场左侧,左侧,右侧,右侧.现需要在该公路边上建一个便民服务点P,那么这个便民服务点P建在何处,能使服务点P到四个居民区A、B、C、D总路程最短?最短路程是多少?试说明理由.
【答案】(1)数轴上表示有理数x的点与表示有理数的点之间的距离;(2),0,1,2,3;(3)4;(4)便民服务点P建在点B或点C处,能使服务点P到四个居民区A、B、C、D总路程最短,最短距离是
【分析】(1)根据题意即可得出结论;
(2)的最小值表示有理数x的点到的点的距离与表示x的点到3的点的距离之和,x应该在和3之间的线段上,即可求出结果;
(3)根据的几何意义是表示x的点到的距离减去x到3的距离,可得时取得最大值,
即可求出结果;
(4)设便民服务点P在数轴上表示x的点处,由题意可得点P到各点的距离之和即,求出最小值即可.
【详解】(1)解:由题意可知,式子在数轴上的意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数的点之间的距离;
故答案为:数轴上表示有理数x的点与表示有理数的点之间的距离.
(2)解:根据题意可得,
的几何意义是数轴上表示有理数x到的距离与x到3的距离之和,
∴当时,取最小值,
即当x可以取整数,0,1,2,3;
故答案为:,0,1,2,3.
(3)解:的几何意义是表示x的点到的点的距离减去表示x的点到表示3的点的距离,
时取得最大值,
的最大值是:.
(4)解:设便民服务点P在数轴上表示x的点处,
根据题意可得,便民服务点到四点的距离为,
当表示x的点在表示的点到表示1的点的线段上,有最小值,即,
当时,
取得最小值,
此时,
答:便民服务点P建在点B或点C处,能使服务点P到四个居民区A、B、C、D总路程最短,最短距离是.
【点睛】本题考查了数轴表示数的意义和绝对值的意义,理解绝对值的意义是解题的关键.
例2(24-25七年级上·辽宁抚顺·期中)阅读材料:小兰在学习数轴时发现:若点M,N表示的数分别为,3,则线段的长度可以这样计算或,那么当点M,N表示的数分别为m,n时,线段的长度可以表示为或.
请你参考小兰的发现,解决下面的问题.
在数轴上,点A,B,C分别表示数a,b,c
给出如下定义:若,则称点B为点A,C的双倍绝对点.
(1)如图1, ,,点D,E,F在数轴上分别表示数,5,6,在这三个点中,点 是点A,C的双倍绝对点;
(2)点B为点A,C的双倍绝对点
①,,求b的值;
②,,求c的值.
【答案】(1)E
(2)①或3;②或
【分析】(1)根据双倍绝对点的定义可列式计算即可求解;
(2)①根据双倍绝对点的定义可列式计算即可求解;
②由已知条件结合新定义可得,再分两种情况:①当时,②当时,列算式计算即可求解.
【详解】(1)
解得或,
∴点E是点的双倍绝对点,
故答案为:E;
(2)①因为,点B为点A,C的双倍绝对点
所以
因为,
所以,
解得或3;
②因为点B为点A,C的双倍绝对点
所以
又因为,所以
因为,
所以,或,
当时,,
解得;
所以,或
当时,,
解得;
当时,
解得:
综上,c的值为或
【点睛】本题主要考查绝对值,数轴,有理数的减法,属于新定义题型,注意分类讨论解问题.
例3(24-25七年级上·江苏淮安·期末)【定义新知】
我们知道:式子的几何意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数3的点之间的距离,因此,若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,则A、B两点之间的距离.请根据数轴解决以下问题:
(1)式子在数轴上的意义是 ;
(2)当取最小值时,x可以取整数 ;
(3)最大值为 ;
(4)的最小值为 ;
【解决问题】
(5)如图,一条笔直的公路边有四个居民区A、B、C、D和市民广场O,居民区A、B、C、D分别位于市民广场左侧,左侧,右侧,右侧.现需要在该公路边上建一个便民服务点P,那么这个便民服务点P建在何处,能使服务点P到四个居民区A、B、C、D总路程最短?最短路程是多少?试说明理由.
【答案】(1)数轴上表示有理数x的点与表示有理数-2的点之间的距离
(2)-1,0,1,2,3
(3)4
(4)7
(5)便民服务点P建在点B或点C处,能使服务点P到四个居民区A、B、C、D总路程最短,最短距离是
【分析】(1)根据题意即可得出结论;
(2)的最小值表示有理数x的点到的点的距离与表示x的点到3的点的距离之和,x应该在和3之间的线段上,即可求出结果;
(3)根据的几何意义是表示x的点到的距离减去x到3的距离,可得时取得最大值,
即可求出结果;
(4)的几何意义是表示x的点到的点和到的点和到1的点的距离之和,由题意即可求出结果;
(5)设便民服务点P在数轴上表示x的点处,由题意可得点P到各点的距离之和即,求出最小值即可.
【详解】(1)解:由题意可知,式子在数轴上的意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数的点之间的距离;
故答案为:数轴上表示有理数x的点与表示有理数的点之间的距离.
(2)解:根据题意可得,
的几何意义是数轴上表示有理数x到的距离与x到3的距离之和,
∴当时,取最小值,
即当x可以取整数,0,1,2,3;
故答案为:,0,1,2,3.
(3)解:的几何意义是表示x的点到的点的距离减去表示x的点到表示3的点的距离,
时取得最大值,
的最大值是:.
(4)解:根据题意可得,的几何意义是数轴上表示x的点到表示的点和到表示的点和表示1的点的距离之和,
当表示x的点在表示的点到表示1的点的线段上,有最小值,即,
当时,的值最小,最小值为7;
故答案为:7.
(5)解:设便民服务点P在数轴上表示x的点处,
根据题意可得,便民服务点到四点的距离为,
当表示x的点在表示的点到表示3的点的线段上,有最小值,即,
当时,
取得最小值,此时,
答:便民服务点P建在点B或点C处,能使服务点P到四个居民区A、B、C、D总路程最短,最短距离是.
【点睛】本题考查了数轴表示数的意义和绝对值的意义,理解绝对值的意义是解题的关键.
例4(24-25七年级上·辽宁抚顺·阶段练习)如图,数轴上点A,B,C分别表示的有理数为是这个数轴上的动点,点P,Q分别表示的有理数为x,y,定义表示点与点之间的距离,即,当P,Q重合时,.
(1)在,,4这三个数中,绝对值最小的数是 ;
(2)当时,求的值;
(3)探究的最小值,并写出取得最小值时的值;
(4)当时,直接写出的最小值,并写出此时的取值范围是.
【答案】(1)
(2)10或8
(3)的最小值是7,此时
(4)
【分析】本题主要考查数轴上两点距离及绝对值的几何意义,熟练掌握数轴上两点距离及绝对是解题是关键.
(1)求出,,4的绝对值,比较即可解答;
(2)分和,两种情况,利用两点间距离公式计算即可;
(3)根据绝对值的几何意义求解即可;
(4)根据绝对值的几何意义求解即可.
【详解】(1)解:,,
在,,4这三个数中,绝对值最小的数是;
故答案为:;
(2)解:当时,
;
当时,
;
当时,求的值为8或10;
(3)解:的几何意义是:数轴上表示数的点到表示,,4的三点的距离之和,
只有当表示的数与点B重合时,距离之和才最小为点A和点C之间的距离为:,
此时:;
(4)解:的几何意义是:数轴上表示数的点到表示,4的两点的距离之和,
只有当表示的数在点B点C之间时(包含点B,点C),距离之和才最小,最小距离为;
同理,的几何意义是:数轴上表示数的点到表示,5的两点的距离之和,
只有当表示的数在点A点P之间时(包含点A,点P),距离之和才最小,最小距离为;
的几何意义是:数轴上表示数的点到表示,,4,5的四点的距离之和,
只有当表示的数在点B点C之间时(包含点B,点C),距离之和才最小,
最小距离为:;
此时:.
1.当|x-2|+|x-3|的值最小时,|x-2|+|x-3|-|x-1|的值最大是 ,最小是 .
【答案】 0 -1
【详解】根据当|x-2|+|x-3|的值最小时,即可求得x的范围是2≤x≤3,且最小值是1,化简|x-2|+|x-3|-|x-1|,即可把x分成1≤x<2和2≤x≤3两种情况,在每个范围内分别取一个值,代入即可求得
解:当|x-2|+|x-3|的值最小时,2≤x≤3,
又因为1不在2和3之间,所以可令x=2,
则|x-2|+|x-3|-|x-1|=0,
令x=3,则|x-2|+|x-3|-|x-1|=-1,
所以,所求最大值为0,最小值为-1
2.(24-25七年级上·北京怀柔·期末)已知,数轴上A,B,C三点对应的有理数分别为a,b,c.其中点A在点B左侧,A,B两点间的距离为2,且a,b,c满足,则a= .对数轴上任意一点P,点P对应数x,若存在x使的值最小,则x的值为 .
【答案】 -1 1
【分析】根据绝对值和平方的非负性即可求第一空;根据绝对值与数轴的关系可以解出第2问.
【详解】∵,
∴
即
∵点A在点B左侧,A,B两点间的距离为2,
∴
∵表示x与-1,1和2022三个数的距离之和,
∴当x取中间值1时,和为最小值为2023;
故答案为:-1,1
【点睛】本题考查了数轴上的点之间的距离与绝对值的关系、绝对值和平方的非负性,根据绝对值的定义得出表示x与-1,1和2022三个数的距离之和是解题的关键.
3.(23-24七年级上·福建泉州·期中)当 时,的值最小,最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查绝对值的意义,化简绝对值,表示到各个点的距离之和,最中间的点为,进而得到当,的值最小,进行求解即可.掌握绝对值的意义,是解题的关键.
【详解】解:表示到的距离之和,最中间的点为,
∴当时,的值最小为:
;
故答案为:.
4.(23-24七年级上·安徽池州·期末)已知,数轴上A,B,C三点对应的有理数分别为a,b,c.其中点A在点B左侧,A,B两点间的距离为4,且a,b,c满足,则
(1)c的值为 .
(2)数轴上任意一点P,点P对应的数为x,若存在x使的值最小,则x的值为 .
【答案】 2024 2
【分析】本题考查了数轴上的点之间的距离与绝对值的关系、绝对值和平方的非负性,根据绝对值的定义得出表示x与,2和2024三个数的距离之和是解题的关键.
【详解】(1)∵,,,
∴,,
即,,
故答案为:2024;
(2)∵点A在点B左侧,A,B两点间的距离为4,
∴,,
∵表示x与,2和2024三个数的距离之和,
∴当x取中间值2时,和为最小值为2024;
故答案为:2.
5.(23-24七年级上·山西太原·阶段练习)当 时,最小.
【答案】2
【分析】根据绝对值得性质可知,故当时,的值最小,即可获得答案.
【详解】解:∵,
∴当时,的值最小,
∴当时,的值最小.
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查了绝对值的性质,理解并掌握绝对值非负数的性质是解题关键.
6.(24-25七年级上·江苏无锡·期中)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示3和2的两点之间的距离是______; 表示-2和1两点之间的距离是________;一般地,数轴,上表示数m和数n的两点之间的距离等于|m-n|.
(2)若|a-3|=6, |b+2|=3, 且数a、b在数轴上表示的数分别是点A、点B则A、B两点间的最大距是 最小距离是_________.
(3)若数轴上表示数a的点位于-4与5之间,则|a+4|+|a-5|=_______.
(4)当a= 时,|a-1|+|a+5|+|a-4|的值最小, 最小值是________.
【答案】(1)1, 3 ,(2)14,2,(3)9,(4)1,9
【分析】(1)根据数轴两点间的距离用右边点表示的数减去左边点表示的数即可
(2)利用A点在3点的左与右分类化去绝对值符号,解方程求出,利用B点在-2点的左与右分类化去绝对值符号,解方程求出,比较大小,再求最大与最小值即可
(3)数轴上表示数a的点位于-4与5之间,确定|a+4|=a+4,|a-5|=5-a化去绝对值再计算即可,
(4)分类讨论化去绝对值符号,确定每个范围内的最大与最小值,最后找出最小的值即可.
【详解】(1)3-2=1,1-(-2)=1+2=3,
(2)|a-3|=6,若a<3,3-a=6,a=-3,若a>3,a-3=6,a=9,
|b+2|=3,若b<-2,-b-2=3,b=-5,若b>-2,b+2=3,b=1,-5<-3<1<9
|a-b|最大值=9-(-5)=9+5=14,|a-b|最小值=(-3)-(-5)=-3+5=2,
(3)数轴上表示数a的点位于-4与5之间,a>-4,a+4>0,a<5,a-5<0,
|a+4|+|a-5|=a+4-(a-5)=a+4-a+5=9,
(4)当a<-5时,|a-1|+|a+5|+|a-4|=1-a-a-5+4-a=-3a>15,
当-5≤a<1时,|a-1|+|a+5|+|a-4|=1-a+a+5+4-a=10-a,
9<10-a≤15,
当1≤a<4时,|a-1|+|a+5|+|a-4|=a-1+a+5+4-a=a+8,
9≤a+8<12,
当a≥4时,|a-1|+|a+5|+|a-4|=a-1+a+5+a-4=3a≥12,
当a=1时,|a-1|+|a+5|+|a-4|的最小值为9.
故答案为(1)1, 3,(2)14, 2,(3)9,(4)1,9.
【点睛】本题考查主要涉及的知识为数轴与绝对值,借助数轴比较大小,化简绝对值是解题关键.
7.(2024七年级·全国·竞赛)先阅读下面的材料,然后解答问题:
数轴上的个点表示的数分别是,且是数轴上一点,其表示的数为,对于代数式,由绝对值的几何意义可得:若为奇数,则时,的值最小;若为偶数,则时,的值最小.
(1)求的最小值.
(2)求的最小值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了绝对值的几何意义,解题的关键熟练掌握绝对值的意义.
(1)一共有123个数,求出,代入求值即可;
(2)将原式变形后,得出,代入求值即可.
【详解】(1)解:一共123个数,当时,的值最小,
此时,;
(2)解:
有2个,3个,5个,7个,9个,共个数,
,当取第13个数时,的值最小,
此时,
.
8.(23-24七年级上·云南·阶段练习)(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.
9.(23-24七年级上·山东临沂·阶段练习)阅读理解:小红和小明在研究绝对值的问题时,碰到了下面的问题:
“当式子取最小值时,相应的x取值范围是 ,最小值是 ”.
小红说:“如果去掉绝对值问题就变得简单.”
小明说:“利用数轴可以解决这个问题.”
他们把数轴分为三段:,和,经研究发现,当时,值最小为3.请你根据他们的解题解决下面的问题:
(1)
(2)若,求x的值
(3)解决问题:
①若,利用数轴求出的整数值
②取最小值时,相应 ,最小值是 .
【答案】(1)
(2)或
(3)①;②,
【分析】本题考查了绝对值的意义,数轴上两点距离;
(1)直接去绝对值即可;
(2)分情况讨,化简绝对值,然后解方程,即可求解;
(3)①根据数轴的点到与的距离为,可得答案;
②①根据线段上的点与线段的端点的距离最小,可得答案;
【详解】(1)解:,
故答案为:.
(2)解:∵
当时,即时,原方程为,解得:,
当时,即时,原方程为,解得:,
∴或;
(3)①如图所示,
∵到的距离为,
∴,则
∴的整数值为
②当式子取最小值时,则相应的,最小值是4;
故答案为4,4.
10.(23-24七年级上·福建泉州·期中)若数轴上M,N两点分别表示数m与数n,则M,N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A,B在数轴上表示的数分别为a,b,且.
① , .
②P是数轴上任意一点,且点P表示的数是x,求的最小值.
(2)某条街上有3家新开的自习室A,B,C.小哲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P.如图,小哲家在O处,自习室A在小哲家西边60米处,B在小哲家东边180米处,C在小哲家东边240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,;②的最小值为
(2)小浩把复印店开设在自己家和自习室B之间,复印店到三个自习室和家的距离之和最小,最小值为240米
【分析】(1)本题考查了非负数的性质,数轴上两点间的距离,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,再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,取最小值为;点P在之间时,取最小值为,即可得到的最小值是.
【详解】(1)解:①因为,
所以,,
所以,,
所以,,
故答案为:,;
②因为的意义是点P到数轴上表示和4的点的距离之和,
所以点P在和4之间时,取最小值,
即的最小值为.
(2)解:由题意得:(米),(米),
由(2)可知:当点P在之间时,取最小值为;当点P在之间时,取最小值为,
所以当点P在之间时,的值最小,最小值为(米),
即小浩把复印店开设在自己家和自习室B之间,复印店到三个自习室和家的距离之和最小,最小值为240米.
11.(23-24七年级上·广东深圳·阶段练习)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是3:而;表示和2两点之间的距离是5:而;表示和两点之间的距离是3,而,一般地,数轴上表示m和数n的两点之间的距离等于.如果表示数a和3的两点之间的距离是7,则可记为:,那么
(2)若数轴上表示数a的点位于与3之间,求的值:
(3)当a取何值时,的值最小,最小值是多少?请说明理由.
【答案】(1)10或
(2);
(3)时,的值最小,最小值是7.
【分析】(1)根据两点间的距离公式,可得答案;
(2)先求得和的符号,再化简绝对值,再计算即可求解;
(3)根据线段上的点到线段两端点的距离的和最小,可得答案.
【详解】(1)解:如果表示数a和3的两点之间的距离是7,则可记为:,
则或,
那么或,
故答案为:10或;
(2)解:若数轴上表示数a的点位于与3之间,
,,
则;
(3)解:∵表示数轴上数a和数,1,3之间的距离之和,
∴时距离的和最小,
∴.
∴时,的值最小,最小值是7.
【点睛】本题考查了绝对值的意义,数轴上两点间的距离,注意线段上的点与线段两端点的距离的和最小.
12.(23-24七年级上·陕西西安·阶段练习)如图,小亮把东、西大街表示成一条数轴,把公交站的位置用数轴上的点表示出来,其中鼓楼站的位置记为原点,正东方向为正方向,公交车的一站地为一个单位长度(假设每站距离相同).请你根据图形回答下列问题:
(1)到广济街的距离等于两站的地方是________.
(2)如果用表示数轴上的点表示的数,那么表示这个点与1对应点的距离为2,请你根据以上信息回答下面问题:
①当满足________时,则的值最小,最小值是________;
②当满足________时,则的值最大,最大值是________.
③若,则满足条件的所有站地表示的数为________.
(3)到这8个站距离之和最小的站地是否存在?若存在,是哪个站地?最小值是多少?若不存在,请说明理由.
【答案】(1)西门和端履门;
(2)①1;②1;③满足条件的所有站地表示的数为,0,1或2;
(3)到这8个站距离之和最小的站地存在,是广济站和钟楼站,最小值是16;
【分析】(1)观察图形可直接得出答案,
(2)表示的是:表示a的点分别到点1和点2的距离的和;表示的是:表示a的点分别到点和点的距离的差;分情况讨论:当时,当时,当时,去绝对值化简即可;
(3)根据这8个站间隔相等,距离之和最小的站地应该是位于中间的两个可求得答案.
【详解】(1)解:由图可知,到广济街的距离等于两站的地方是西门和端履门;
(2)解:①在数轴上表示的是:表示a的点分别到点1和点2的距离的和,
∴当a在点1和点2之间(包括1和2),即时,的值最小,最小值为;
解:②在数轴上表示的是:表示a的点分别到点和点的距离的差,
∴当时,的值最大,最大值为1;
解:③∵,
∴当时,,
∴;
当时,满足条件的所有站地表示的数为0或1;
当时,,
∴;
综上,满足条件的所有站地表示的数为,0,1或2;
(3)解:这8个站间隔相等,距离之和最小的站地应该是是位于中间的两个,即广济站和钟楼站,
最小值是:,
∴到这8个站距离之和最小的站地存在,是广济站和钟楼站,最小值是16;
【点睛】本题考查了数轴上的点之间的距离及绝对值的化简法则等知识点,数形结合并分类讨论是解题的关键.
13.(24-25七年级上·广东深圳·期中)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)探究:
①数轴上表示7和3的两点之间的距离是 .
②数轴上表示和的两点之间的距离是 .
③数轴上表示和5的两点之间的距离是 .
(2)归纳:一般的,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.
(3)应用:
①如果表示数a和3的两点之间的距离是6,则可记为:,那么 .
②若数轴上表示数a的点位于与2之间,求的值.
③当a取何值时,的值最小,最小值是多少?请说明理由.
【答案】(1)①4,②5(3)①9或;②7;③1
【分析】(1)根据两点之间的距离较大的数较小的数可得结论;
(3)①根据绝对值的意义可得,解方程即可;②根据的取值范围化简绝对值,再合并即可;③分析得出表示一点到、1、2三点的距离的和,据此可解.
【详解】解:(1)①数轴上表示7和3的两点之间的距离是,
②数轴上表示和的两点之间的距离是,
③数轴上表示和5的两点之间的距离是,
故答案为:①4,②5,③8;
(3)①,
,或,
解得:或,
故答案为:9或;
②数轴上表示数的点位于与2之间,
,
,,
;
③表示一点到、1、2三点的距离的和,
又,
当时,该式的值最小,最小值为.
【点睛】本题考查了数轴在两点之间的距离及绝对值化简中的应用,明确数轴上两点间的距离及绝对值之间的关系是解题的关键.
14.(23-24七年级上·浙江金华·阶段练习)我们知道在数轴上表示两个数x,y的点之间的距离可以表示为,比如表示3的点与﹣2的点之间的距离表示为;可以表示数x的点与表示数1的点之间的距离与表示数x的点与表示数﹣2的点之间的距离的和,根据图示易知:当表示数x的点在点A和点B之间(包含点A和点B)时,表示数x的点与点A的距离与表示数x的点和点B的距离之和最小,且最小值为3,即的最小值是3,且此时x的取值范围为,
请根据以上材料,解答下列问题:
(1)的最小值是 ;当 时,的值最小.
(2)当的最小值是时,求出a的值.
(3)若的最小值是b,经探究发现b会随着a的变化而变化,但a在某一范围内变化时,b的值不变,请求出a的这一范围和相应b的值.
【答案】(1)
(2)
(3),
【分析】(1)根据绝对值的意义,得到当时,两个距离之和最小,以及当时,三个距离之和最小,进行计算即可;
(2)根据绝对值的意义,得到当时,的值最小为3,再根据的最小值为,得到,即可得到的值;
(3)由绝对值的意义,得到当时,的值最小为4,当时,的值最小为1,当时,有最小值为0,进而得到当,且时,始终有最小值为5,即可.
【详解】(1)解:表示到的距离和到的距离之和,
∴当时,最小为;
由绝对值的意义可知,当时,的值最小为;
故答案为:;
(2)由绝对值的意义,可知,当时,的值最小为3,又的最小值为,
∴当时:,即:,
∴;
(3)由绝对值的意义,可知当时,的值最小为4,当时,的值最小为1,当时,有最小值为0,
∴当,且时,始终有最小值为5,
即:,.
【点睛】本题考查绝对值的意义,解题的关键是掌握数轴上两点间的距离公式,以及绝对值的意义,利用数形结合的思想进行求解.
15.(24-25七年级上·浙江台州·阶段练习)如图,数轴上有三个点A、B、C,表示的数分别是﹣4、﹣2、3,请回答:
(1)若使C、B两点的距离与A、B两点的距离相等,则需将点C向左移动 ___________个单位(其中点C不与点A重合).
(2)若在表示﹣1的点处有一只小青蛙,一步跳1个单位长,小青蛙第1次先向左跳1步,第2次再向右跳3步,然后第3次再向左跳5步,第4次再向右跳7步…按此规律继续跳下去,那么跳第99次时,应跳 ___________步,落脚点表示的数是 ___________;
(3)若移动A、B、C三点中的两个点,使三个点表示的数相同,移动方法有 ___________种,其中移动所走的距离和最小的是 ___________个单位;
(4)若数轴上有个动点表示的数是x,则的最小值是 ___________.
【答案】(1)3
(2)197,
(3)3,7
(4)7
【分析】(1)由AB=2,结合数轴即可得出点C向左移动的距离;
(2)根据规律发现,所跳步数是奇数列,写出表达式,然后把n=100代入进行计算即可求解,根据向左跳是负数,向右跳是正数,列出算式,然后两个数一组,计算后再求和即可,当跳了n次时,分n是偶数与n是奇数两种情况讨论求解;
(3)分为三种:移动B、C;移动A、C;移动A、B.然后计算每种情况移动所走的距离和即可;
(4)根据绝对值的意义和线段的性质,两点之间,线段最短,可知当−5≤x≤4时,|x+1|+|x−4|+|x+5|有最小值.
【详解】(1)解:由数轴可知:A、B两点的距离为2,B点、C点表示的数分别为:−2、3,
所以当C、B两点的距离与A、B两点的距离相等时,需将点C向左移动3个单位,
故答案为:3;
(2)∵第1次跳1步,第2次跳3步,第3次跳5步,第4次跳7步,
…
∴第n次跳(2n−1)步,
当n=99时,2×99−1=198−1=197,
此时,所表示的数是:−1−1+3−5+7−…+195−197
=−1+(−1+3)+(−5+7)+…+(−195+197)
=−1−197+2×
=−100;
故答案为:197,−100;
(3)有3种方法:①移动B、C,把点B向左移动2个单位长度,把C向左移动7个单位长度,移动距离之和为:2+7=9;
②移动A、C,把点A向右移动2个单位长度,把C向左移动5个单位长度,移动距离之和为:2+5=7;
③移动B、A,把点A向右移动7个单位长度,把B向左右移动5个单位长度,移动距离之和为:7+5=12.
所以移动所走的距离和最小的是7个单位,
故答案为:3,7;
(4)∵|x+4|≥0, |x+2|≥0,|x−3|≥0,
当x≥3,原式=x+4+x+2+x﹣3=3x+3
最小值为x=3时,3x+3=12,
当−2≤x<3时,原式=x+4+x+2﹣x+3=x+9
最小值为x=−2时,x+9=7,
当−4<x<−2时,原式=x+4﹣x﹣2﹣x+3=−x+5
最小值大于7,
当 x≤−4时,原式=﹣x﹣4﹣x﹣2﹣x+3=−3x−3,
最小值为x=−4时,−3x−3=9,
综上,的最小值是7,
故答案为:7.
【点睛】本题借助数轴考查了数轴上两点之间的距离的求解问题,以及数字变化规律的探讨问题,综合性较强,难度较大,但只要仔细分析,从中理清问题变化的思路便不难求解,此题计算求解时一定要仔细认真.
16.(24-25七年级上·陕西西安·期中)问题背景
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,揭示了数点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础,我们知道,它的几何意义是数轴上表示4的点与原点(即表示0的点)之间的距离,又如式子,它的几何意义是数轴上表示数7的点与表示数3的点之间的距离,即若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,则A、B之间的距离可表示为.
问题探究
(1)若,则 .
(2)若,则 .
(3)若,则 .
问题解决
(4)若在数轴上有两个点M、N,它们在数轴上的点表示的数分别为m、n,满足且的值最小,则两个点M、N之间的距离是 .
【答案】(1)或
(2)
(3)或
(4)5或4
【分析】(1)根据绝对值的意义得出或,求出x的值即可;
(2)分、、三种情况进行讨论,求出x的值即可;
(3)分、、三种情况进行讨论,求出x的值即可:
(4)先分类讨论求出m为3或,再根据绝对值的意义求出,最后求出的值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴或,
解得:或.
故答案为:或.
(2)解:分三种情况讨论:
①时,化简为:,此方程无解;
②时,化简为:,解得;
③时,化简为:,此方程无解.
故答案为:.
(3)解:分三种情况讨论:
①时,,
化简得:,解得;
②时,,
化简得:,此方程无解;
③时,,
化简得:,解得.
故答案为:或.
(4)分三种情况讨论:
①时,,化简,解得;
②时,,化简,此方程无解;
③时,,化简,解得.
∴m为3或,
∵表示数轴上的点到,,这三个点的距离之和,
∴当时,的值最小,
∴或.
故答案为:5或4.
【点睛】本题主要考查的是绝对值,数轴的有关知识,解题的关键是理解绝对值的几何意义,注意进行分类讨论.
17.(24-25七年级上·河南平顶山·期中)数轴是一个非常重要的数学工具,它是“数形结合”的基础.我们知道绝对值的几何含义为数轴上一点到原点的距离.如意义为表示5的点到原点的距离,也可理解为,即5到0点的距离.又如表示5、3在数轴上对应的两点之间的距离;一般地,点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,那么A、B之间的距离可表示为.
(1)数轴上表示2和5的两点之间的距离是___________,数轴上表示和的两点之间的距离是___________,数轴上表示1和的两点之间的距离是___________;
(2)利用上面的知识回答:数轴上表示x和-1的两点A、B之间的距离是___________,如果,那么x的值为___________;
(3)应用: 小明妈妈要租房,使小明到学校与妈妈到上班地点距离和最小,若把租房地记作x,妈妈上班地点记作1,小明学校记作2,那么距离和|的最小值是:___________.
(4)拓展:的最小值是:___________.
【答案】(1)3,3,4
(2),1或
(3)1
(4)625
【分析】(1)根据两点间的距离公式直接得出即可;
(2)根据两点间的距离公式直接得出即可;
(3)根据两点间线段最短,即可得到答案;
(4)x在25~26之间和最小.
【详解】(1)解:根据两点间的距离公式得:
;
故答案为:;
(2)根据两点间的距离公式得:=,
当时,,
解得;
当时,,
解得,
故答案为:,或1;
(3)根据两点之间线段最短可知,x在1~2之间,
即;
故答案为:1;
(4)由(3)可知x在25~26之间,
,
故答案为:625.
【点睛】本题考查了数轴和绝对值,解题的关键是数轴上两点间的距离,两点之间线段最短这两个知识点的运用.
18.(24-25七年级上·江苏徐州·期中)在一条直线上有依次排列的台机床在工作,我们需要设置零件供应站P,使这n台机床到供应站P的距离总和最小.要解决这个问题,先要分析比较简单的情形:
如果直线上只有2台机床,时,很明显供应站P设在和之间的任何地方都行,距离之和等于到的距离;
如果直线上有3台机床、、,供应站P应设在中间一台机床处最合适,距离之和恰好为到的距离;
如果在直线上4台机床,供应站P应设在第2台与第3台之间的任何地方;
如果直线上有5台机床,供应站P应设在第3台的地方;
(1)阅读递推:如果在直线上有7台机床,供应站P应设在( )处.
A.第3台 B.第3台和第4台之间 C.第4台 D.第4台和第5台之间
(2)问题解决:在同一条直线上,如果有n台机床,供应站P应设在什么位置?
(3)问题转化:在数轴上找一点P,其表示的有理数为x.当_______时,代数式取到最小值,此时最小值为___________.
【答案】(1)C
(2)当n为奇数时,供应站P应设在第台的位置;当n为偶数时,供应站P应设在第台第台之间的任何位置
(3)50,2450
【分析】(1)从所给材料中找出规律即可求解;
(2)分n为奇数和n为偶数两种情况,找出规律即可求解;
(3)根据绝对值的几何意义和连续整数的和的计算公式即可求解.
【详解】(1)解:根据题意可知:
直线上有3台机床,供应站P应设在中间一台机床处最合适,
直线上有5台机床,供应站P应设在中间一台机床处最合适,
以此类推,如果在直线上有7台机床,供应站P应设在中间一台机床处最合适,
故选C;
(2)解:由题意知:
当n为奇数时,供应站P应设在第台的位置;
当n为偶数时,供应站P应设在第台和第台之间的任何位置;
(3)解:1到99最中间的数为:,
应用(2)中结论可知,当时,代数式取到最小值,
,
即当时,代数式取到最小值,最小值为.
【点睛】本题考查绝对值的几何意义、数轴上两点间的距离、有理数的混合运算等,解题的关键是掌握从特殊到一般和分类讨论的方法.
19.(24-25七年级上·广东深圳·期中)结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是______,表示和2两点之间的距离是_______;一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于|m-n|,如果表示数a和的两点之间的距离是2,那么a=_____.
(2)若数轴上表示数a的点位于与4之间,则的值为______.
(3)当a=_____时,的值最小,最小值是______.
【答案】(1)3,5,或1
(2)6
(3)7
【分析】(1)根据数轴上两点之间距离的定义解答即可;
(2)根据数轴上两点之间距离的定义求解即可;
(3)根据数轴上两点之间距离的定义解答即可.
【详解】(1)解:由数轴上两点之间的距离公式可知:数轴上表示4和1的两点之间的距离是;表示和2两点之间的距离是;
∵数a和的两点之间的距离是2,
∴或.
故答案为:3,5,或1;
(2)解:表示数a的点到4和表示的点的距离之和,
∵表示数a的点位于与4之间,
∴数a的点到4和表示的点的距离之和等于4和表示的点的距离,
∴.
故答案为:6.
(3)解:表示数a的点到、1和4表示的点的距离之和,
∵当时,距离之和等于与4之间的距离,此时最小,
∴最小值是.
故答案为:7.
【点睛】本题考查了数轴、绝对值的意义,以及数轴上两点间的距离,解答本题的关键是明确题意,利用两点间距离的定义解答.
20.(24-25七年级上·浙江台州·期中)同学们,我们都知道:|5-2|表示5与2的差的绝对值,实际上也可理解为5与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离;|5+2|表示5与-2的差的绝对值,实际上也可理解为5与-2两数在数轴上所对应的两点之间的距离,试探索:
(1)|-4+6|=______;|-2-4|=______;
(2)找出所有符合条件的整数x,使|x+2|+|x-1|=3成立;
(3)若数轴上表示数a的点位于-4与6之间,求|a+4|+|a-6|的值;
(4)当a=______时,|a-1|+|a+5|+|a-4|的值最小,最小值是______;
(5)当a=______时,|a-1|+|a+2|+|a-3|+|a+4|+|a-5|+…+|a+2n|+|a-(2n+1)|的值最小,最小值是______.
【答案】(1)2,6;(2)-2,-1,0,1;(3)10;(4)1, 9;(5)1, 4n+1.
【分析】(1)用绝对值定义可以求解;
(2)即整数x与-2的距离加x与1的距离和为3,则-2≤x≤1,则所有符合条件的整数x有:-2,-1,0,1;
(3)即:-4≤x≤6,则|a+4|+|a-6|=10;
(4)取-5,1,4三个数的中间值即可,即a=1,则最小值为9;
(5)依据(4)取-2n,-2n+1,…1,2,3…,2n+1的中间值1,则最小值为2n+1-(-2n)=4n+1.
【详解】(1)2,6;
(2)即整数x与-2的距离加x与1的距离和为3,则-2≤x≤1,
则所有符合条件的整数x有:-2,-1,0,1;
(3)即:-4≤x≤6,则|a+4|+|a-6|=10,
故答案为10;
(4)取-5,1,4三个数的中间值即可,即a=1,
则最小值为9,
故答案为1,9;
(5)依据(4)取-2n,-2n+1,…1,2,3…,2n+1的中间值1,
则最小值为2n+1-(-2n)=4n+1,
故答案为1,4n+1.
【点睛】本题考查的是绝对值的定义,按照题目的逻辑思路即可求解,本题难度较大.
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