内容正文:
专题03 绝对值与相反数
1. 能够说出相反数的定义,会求任意有理数的相反数,牢记 0 的相反数是 0,可在数轴上找出互为相反数的两个数对应的点,感知两点关于原点对称。
2. 理解绝对值的几何意义与代数意义,明白绝对值表示数轴上点到原点的距离,会正确书写绝对值符号,能够准确求出正数、负数和 0 的绝对值。
3. 熟练完成多重符号的化简,分清相反数与绝对值的运算先后顺序,对不同类型有理数做绝对值化简练习,规范完成基础的绝对值求值计算。
4. 结合数轴建立数、相反数、绝对值三者的联系,学会借助绝对值比较两个负数的大小,理解负数绝对值越大,对应的有理数数值就越小。
5. 能够区分绝对值与相反数两个易混淆概念,纠正相关认知误区,运用数形结合思考问题,提高有理数概念辨析能力,养成严谨的数学思维。
一、绝对值的几何意义
在数轴上,一个数所对应的点与原点的距离叫做这个数的绝对值. 数a的绝对值记作,读作“a的绝对值”.
1.因为距离不可能为负,所以一个数的绝对值都是非负数;
2.数轴上表示一个数的点离原点越远,这个数的绝对值就越大,反之,数轴上表示一个数的点离原点越近,这个数的绝对值就越小;
3.数轴上表示0的点到原点的距离为0,所以.
绝对值图示:
二、绝对值的性质
1.绝对值的性质
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,即
2.绝对值的非负性
对于任何一个有理数a,我们都有.
(1)若几个非负数的和为0,则每个加数分别为0;
(2)绝对值是某个正数的数有两个,且它们互为相反数.
三、相反数的意义
1.相反数的定义:符号不同,绝对值相同的两个数互为相反数,其中一个数叫做另一个数的相反数.
(1)0的相反数是0;
(2)相反数是成对出现的,单独的一个数不能说是相反数(类似倒数).
2.相反数的几何意义:在数轴上位于原点两侧且到原点的距离相等的两个点所表示的数互为相反数.
(1)数轴上表示互为相反数的两个点到原点的距离相等;
(2)数轴上与原点距离是a(a是一个正数)的点有两个,分别在原点的左右两边,它们表示的数互为相反数.
3相反数的性质
任何数都有相反数,且仅有一个.正数的相反数是负数,负数的相反数是正数,0的相反数是0.
4.相反数的特征
若a与b互为相反数,则a=-b,反之,若a=-b,则a与b互为相反数.
(1)求一个数或一个字母的相反数,只要在它的前面添上“-”号即可;
(2)求一个式子的相反数,要在这个式子整体前面添上“-”,如a-b的相反数为-(a-b),括号不要忘记了!
四、多重符号化简
1.相反数的定义是多重符号化简的依据,如-(-1)表示-1的相反数,所以-(-1)=1;
2.由相反数的性质由内向外化简,当最前面的符号是“+”时,可省略,当最前面的符号是“-”时,去掉“-”号,写出括号内的相反数;
3.先省略所有的“+”号,用“-”号的个数去掉结果的符号,当“-”号的个数是偶数时,化简的结果为正数;当“-”号的个数是奇数时,化简的结果为负数.
4.多重符号化简后,最终的结果符号是由“-”号的个数决定的,与“+”号的个数无关.
五、比较有理数的大小
在上个专题中,讲解了用数轴比较有理数的大小,这个专题中我们将学习利用绝对值比较有理数的大小. 先将有理数进行分类,然后分别比较大小.
1.正数比较大小,绝对值大的正数大;
2.负数比较大小,绝对值大的负数小;
3.正数要大于负数;
4.正数大于0,负数小于0.
题型01相反数的定义
【典例】下列说法中,正确的有( )
①任何数都不等于它的相反数;②符号相反的两个数互为相反数;③数轴上表示互为相反数的两个点与原点的距离相等;④若有理数a,b互为相反数,则它们一定异号.
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】只有符号不同的两个数互为相反数,0的相反数是0,据此可判断①②④,根据绝对值的几何意义和相反数的定义可判断③.
【详解】解:①0的相反数是0,原说法错误;
②符号相反的两个数不一定互为相反数,例如和2的符号相反,但是它们不是相反数,原说法错误;
③数轴上表示互为相反数的两个点与原点的距离相等,原说法正确;
④0的相反数是0,故互为相反数的两个数不一定异号,原说法错误;
综上所述,正确的只有③,共1个.
【变式1】有这样四句话:①一定是负数;②和4互为相反数;③任何有理数都有相反数;④一个数的绝对值等于它的相反数,则这个数是非负数.其中正确的是( )
A.①③ B.②③ C.③ D.④
【答案】B
【分析】本题考查正数和负数,相反数,绝对值,熟练掌握相关定义是解题的关键.逐句判断:①错误,因的符号取决于a;②正确,与4互为相反数;③正确,所有有理数均有相反数;④错误,绝对值等于相反数时该数为非正数.
【详解】解:①当a为负数时,为正数,故不一定是负数,①错误;
②与4只有符号不同,且和为0,故互为相反数,②正确;
③任何有理数a都有相反数,满足,③正确;
④若,则,即非正数,而非非负数,④错误.
∴ 正确的是②和③,
故选:B.
【变式2】下列各对数中,互为相反数的有( )
与 ,与,与,与,与.
A.6对 B.5对 C.4对 D.3对
【答案】C
【分析】本题考查了相反数的定义,化简多重符号,根据只有符号不同的两个数叫做互为相反数对各选项分析判断即可求解.
【详解】解:与 ,互为相反数
与互为相反数,
与,互为相反数
与,互为相反数
与,相等,不互为相反数.
综上所述,共有4对数,互为相反数,
故选:C.
【变式3】一个有理数a,满足a的相反数等于a的绝对值,则a可以是______.(写出一个即可)
【答案】0(答案不唯一)
【分析】本题考查了绝对值的性质,相反数的定义,设的相反数为,的绝对值为,则,得出,即可得出答案,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:设的相反数为,的绝对值为,
∴,
∵,
∴,即,
当时,,等式成立,
∴可以是任何非正有理数,例如0,
故答案为:(答案不唯一).
题型02相反数的应用
【典例】若,互为相反数且,则下列各组数中一定互为相反数的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】B
【分析】本题主要考查了相反数的定义,解题的关键是掌握相反数的定义.
根据相反数的定义,两数之和为零则互为相反数,计算各组数的和,判断是否为零.
【详解】解:∵ a 和 b 互为相反数,
∴ ;
A.,该选项两个数不互为相反数,不符合题意;
B.,该选项两个数互为相反数,符合题意;
C. ,该选项两个数不互为相反数,不符合题意;
D. ,该选项两个数不互为相反数,不符合题意;
故选:B.
【变式1】如图,四个有理数m,n,p,q在数轴上对应的点分别为M,N,P,Q,若n与q互为相反数,则m,n,p,q四个数中负数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】本题考查数轴的性质,相反数的几何意义以及负数的定义.题目中n与q互为相反数,因此原点是线段的中点,从数轴上看,N在Q的左侧,因此n是负数,q是正数,而数轴上原点左侧的数为负数,右侧的数为正数,通过观察数轴上的点:P,N,M均在原点左侧,因此m,n,p均为负数,Q在原点右侧,q为正数,最终得到负数共有3个.
【详解】解:∵n,q互为相反数,
∴原点的位置如下图所示:
m,n,p,q四个数中,负数有m,n,p三个数.
故选:C.
【变式2】已知有理数所表示的点与原点的距离为4个单位长度且在原点的左侧,,互为相反数,则的值是( )
A. B.4 C.0 D.
【答案】B
【分析】由“有理数所表示的点与原点的距离为4个单位长度且在原点的左侧”可得,由“,互为相反数”可得,然后将,代入求值即可.
【详解】解:有理数所表示的点与原点的距离为4个单位长度且在原点的左侧,
,
,互为相反数,
,
,
故选:.
【点睛】本题主要考查了用数轴上的点表示有理数,绝对值的意义,相反数的应用,代数式求值等知识点,熟练掌握绝对值的意义及相反数的应用是解题的关键.
【变式3】用“”,“”定义新运算:对于任意有理数,都有和.例如,,,则______.
【答案】
【分析】本题考查了有理数的新定义运算,相反数的定义,根据新定义可得,,进而即可求解,理解新定义是解题的关键.
【详解】解:由题意得,,,
∴,
故答案为:.
题型03化简多重符号
【典例】下列各式中化简错误的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了化简绝对值和化简多重符号,若,则;若,则,再结合化简多重符号的方法对各选项的条件进行化简判断即可得到答案.
【详解】解:A、,原式化简错误,符合题意;
B、,原式化简正确,不符合题意;
C、,原式化简正确,不符合题意;
D、,原式化简正确,不符合题意;
故选:A
【变式1】下列各组数中,值相等的一组是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【答案】D
【分析】本题主要考查的是相反数和绝对值,熟练掌握绝对值的性质是解题的关键.根据相反数的定义以及绝对值的性质解答即可.
【详解】解:,,不符合题意;
,,不符合题意;
,,不符合题意;
,,符合题意;
故选D.
【变式2】___________.
【答案】
【分析】根据多重符号化简法则,判断负号的个数,进而得出结果.
本题主要考查了多重符号的化简,熟练掌握多重符号化简法则(当负号的个数为奇数时,结果为负;当负号的个数为偶数时,结果为正)是解题的关键.
【详解】解:,
故答案为:.
【变式3】请按要求解答下列问题.
(1)把,,,,这五个数在如图所示的数轴上表示出来;
(2)把,,,,这五个数按从小到大的顺序排列,并用“”连接起来:
(3),,,,这五个数中,绝对值等于它的相反数的数有________个;
(4),,,,这五个数在数轴上表示的点中,我们可以计算任意两点之间的距离,则距离的最大值是________.
【答案】(1)解:如下图:
(2)
(3)3
(4)
【分析】本题考查数轴,绝对值和有理数的分类及比较大小,解题的关键是熟练掌握有理数的相关概念;
(1)先在数轴上表示出各个数即可;
(2)由(1)的数轴即可得出答案;
(3)根据相反数的定义和绝对值的定义得出即可;
(4)由(1)的数轴上距离最远的两点作差进行计算即可.
【详解】(1)略
(2)解:,,
,
;
(3)解:根据绝对值等于它的相反数的数是负数或0,
,,,,中,有,,三个数,
故答案为:3;
(4)解:由图可知,距离的最大值是:,
故答案为:.
题型04求一个数的绝对值
【典例】如果,,且,则的值等于( )
A.4 B.4或 C.或 D.5或4
【答案】B
【分析】本题考查了有理数的乘法,绝对值,先根据绝对值的性质求出x、y的值,再根据进一步得出x、y的值,再计算即可.
【详解】解:∵,
∴或;
∵,
∴或.
又∵,
∴,或,
当时,;
当时,.
∴的值为或4.
故选:B.
【变式1】若,则数轴上与有理数,对应的点距离相等的点所表示的数是( )
A.2 B. C.2或 D.或4
【答案】C
【分析】本题考查了求一个数的绝对值,数轴上两点间的距离,熟练掌握知识点并能够分类讨论是解题的关键.先求出m的值,再设数轴上与有理数,对应的点距离相等的点所表示的数是x,根据题意得出或,求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
设数轴上与有理数,对应的点距离相等的点所表示的数是x,
由题意得
①
当时,满足上式,
即,
解得;
②
当时,满足上式,
即,
解得;
综上,数轴上与有理数,对应的点距离相等的点所表示的数是2或,
故选:C.
【变式2】已知:,,.如果,则______.
【答案】0或2
【分析】本题考查了绝对值及求代数式的值,由题意确定出的值是关键;由,且,可推导出c必须为,b必须为,a可能为1或,代入计算即可.
【详解】解:因为且,所以(若,则不可能成立).
因为且,所以(若,则不可能成立).
因为且,所以或.
当时,;
当时,.
综上,的值为0或2.
故答案为:0或2.
【变式3】已知,.
(1)若,且,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】本题考查绝对值,代入求值,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)由绝对值求出的值,取符合且的要求的解代入计算即可;
(2)由绝对值求出的值,取符合的要求的解代入计算即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴或,或.
∵,且,
∴,,
∴;
(2)解:由(1)知或,或.
∵,
∴,或,,
∴或.
题型05绝对值的非负性
【典例】已知,则的值等于( )
A.1 B. C.4049 D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了绝对值、平方的非负性、代数式求值等知识点,掌握几个非负数的和为0,则每个非负数均为0是解题的关键.
先根据非负数的性质求得x、y的值,然后代入计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴.
故选A.
【变式1】若,则多项式的值为( )
A. B.5 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了绝对值的非负性,求代数式的值,熟练掌握绝对值的非负性是解题的关键.根据得,求得,代入代数式计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
【变式2】已知与互为相反数,式子的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了代数式求值、相反数及绝对值的非负性,熟知相反数的定义及绝对值的非负性是解题的关键.
先根据绝对值的非负性求出a,b的值,进而对所给代数式进行变形,并据此计算即可解决问题.
【详解】解:由题知,
∵与互为相反数,
∴,
∴,
解得,
∴
.
故选:D.
【变式3】(1)若,且.求的值;
(2)若.求的值.
【答案】(1) 29或21;(2)
【分析】本题考查的是绝对值,正确理解绝对值的定义、绝对值的非负性是解题的关键.
(1)根据绝对值的定义求出、,根据绝对值的性质确定、的值,代入计算即可;
(2)根据绝对值的非负性分别求出、,代入计算得到答案.
【详解】解:(1),,
,,
,
,
,,
当,时,,
当,时,,
综上所述,的值为29或21;
(2),,,
,,
,,
.
题型06绝对值的几何意义
【典例】如图,数轴上A,B,C 三点所表示的数分别为a,b,c,且点 B到点A,C 的距离相等.如果有,那么该数轴的原点O 的位置应该在( )
A.点A的左边
B.点B与C之间且离点B近
C.点A与B之间且离点A 近
D.点C的右边
【答案】B
【分析】本题考查了有理数与数轴,绝对值的几何意义,由题意得,即可确定是负数,再由,得到,且,即可求解.
【详解】解:由题意得,,
∵,
∴,即,
∵,
∴,且,
∴原点O 的位置在点B与C之间且离点B近,
故选:B.
【变式1】若点、在数轴上分别表示有理数,,则、两点之间的距离表示为:,已知,,则的最大值是( )
A.3 B.5 C.7 D.9
【答案】C
【分析】本题考查了绝对值的几何意义,根据绝对值的几何意义,表示到点 1 的距离为 1,解得或;表示到点的距离为2,解得或,然后依次计算求,选择最大值即可.
【详解】解:∵,
∴或;
∵,
∴或,
当, 时,,
当, 时,,
当, 时,,
当, 时,,
∴的最大值为 7,
故选:C.
【变式2】一只电子跳蚤在数轴上跳动,它从表示的点出发,第1次向右跳2个单位长度,之后的每次跳动都与前一次方向相反,且比前一次多跳2个单位长度.若电子跳蚤第n次跳动后到原点的距离为23个单位长度,则n的值是______.
【答案】18或27
【分析】本题考查了数轴上的动点运动规律、绝对值的应用及分类讨论思想,解题的关键是找出第次跳动后位置的表达式,结合到原点的距离列方程求解.
分析每次跳动的方向与距离,分为奇数、偶数两种情况推导第次跳动后的位置表达式,再根据位置的绝对值为23列方程,求解得到的值.
【详解】解:起点为,推导第次跳动后的位置:
当为奇数时,位置为;
当为偶数时,位置为.
由到原点的距离为23,得位置的绝对值为231.
若为奇数:,解得(舍去);
若为偶数:,解得.
故答案为:18或27.
【变式3】数学课上,老师讲解了绝对值的几何意义,表示与的差的绝对值,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;同理可变形为,也可理解为与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.根据这一原理,请解答如下问题.
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)请你找出所有符合条件的整数,使得.
【答案】(1)8
(2)或
(3)、、、、、
【分析】本题主要考查了绝对值的几何意义,熟练掌握“绝对值表示数轴上两点之间的距离”是解题的关键.
(1)根据绝对值的几何意义,计算与在数轴上的距离;
(2)将变形为,结合距离的意义列方程求解;
(3)根据的几何意义(到和的距离和),分析的取值范围后确定整数解.
【详解】(1)解:;
(2)解:∵,
∴或,
即或,
∴或;
(3)解:∵表示到和的距离和,且与在数轴上的距离为,
∴在到之间(含和).
∴符合条件的整数为:,,,,,.
题型07绝对值的实际应用
【典例】已知某零件的标准直径是,超过规定直径长度的数量记作正数,不足规定直径长度的数量记作负数,检验员某次抽查了五件样品,检查的结果如下:
序号
1
2
3
4
5
直径长度/mm
(1)试指出哪件样品的大小最符合要求?
(2)如果规定误差的绝对值在之内是正品,误差的绝对值在之间的是次品,误差的绝对值超过的是废品,那么上述五件样品分别属于哪类产品?
【答案】(1)第4件样品最符合标准
(2)第1件、第2件和第4件属于正品,第3件是次品,第5件是废品
【分析】(1)表中的数据是零件的误差数,所以这些数据中绝对值小的零件较好,因为绝对值越小,与规定直径的偏差越小.比较各个数据的绝对值即可得解;
(2)每件样品所对应的结果的绝对值,即为该零件的误差的绝对值,看绝对值的结果在哪个范围内,即可确定该零件是正品、次品还是废品.
本题考查了有理数的实际应用,以及绝对值的意义.熟练掌握以上知识是解题的关键.
【详解】(1)解:∵ ,
∴第4件样品的大小最符合要求;
(2)解:∵,,
∴第1,2,4件样品是正品;
∵,,
∴第3件样品为次品;
∵,
∴第5件样品为废品.
【变式1】在活动课上,名同学用橡皮泥各做了个乒乓球,直径可以有毫米的误差,超过规定直径的毫米数记作正数,不足的记作负数,检查结果如下表所示:
做乒乓球的同学
李明
张兵
王敏
余佳
赵平
蔡伟
检查结果
(1)哪些同学做的乒乓球是符合要求的?
(2)在符合要求的乒乓球中,哪名同学做的质量最好?这名同学中,哪名同学做的质量最差?
(3)请你对这名同学按照做的乒乓球质量从最好到最差排名;
(4)请你用学过的绝对值知识来说明解答以上问题的依据.
【答案】(1)张兵和蔡伟做的乒乓球是符合要求的
(2)蔡伟做的乒乓球质量最好,李明做的乒乓球质量最差
(3)按照做的乒乓球质量从最好到最差的排名为蔡伟、张兵、余佳、赵平、王敏、李明
(4)这是绝对值在实际生活中的应用,对于误差来说,绝对值越小越好
【分析】本题考查绝对值的应用、正负数的应用,理解绝对值的意义是解答的关键.
(1)求出每个数据的绝对值,再与0.02比较大小即可得出结论;
(2)比较绝对值的大小即可得出结论;
(3)比较绝对值的大小即可得出结论;
(4)根据绝对值的性质可得结论.
【详解】(1)解:,,,,,.
因为,,
所以张兵和蔡伟做的乒乓球是符合要求的.
(2)解:绝对值越小,质量越好.
因为,
所以蔡伟做的乒乓球质量最好,李明做的乒乓球质量最差.
(3)解:因为,
所以这6名同学按照做的乒乓球质量从最好到最差的排名为蔡伟、张兵、余佳、赵平、王敏、李明.
(4)解:这是绝对值在实际生活中的应用,对于误差来说,绝对值越小越好.
【变式2】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.
【变式3】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;
【详解】(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;
题型08有理数的大小比较
【典例】若m,n为有理数,,,且,那么m,n,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查有理数的大小比较,方法一结合数轴进行求解,方法二结合已知条件用特殊值法即可快速得出结果.
【详解】方法一:如图所示,
∴ .
方法二:∵ ,,,,为有理数
∴ 取满足条件的特殊值 ,
计算得 ,,
∵
∴ .
【变式1】是一个小于的整数,与,比较,大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查有理数的大小比较.由于 是小于 的整数,故 为负整数, 为正数, 为负分数且绝对值小于 1.比较三者大小,可得 .
【详解】解:∵ ,
∴ 为负数,,
又 ∵ ,
∴ ,故,且,
∴ 为介于和之间的负数,
∵ ,,
∴ ,
又 ∵ ,
∴ ,且,
∴ .
故选:C.
【变式2】比较大小:344________433,________,________(用“”,“”,“”填空).
【答案】
【分析】本题主要考查了有理数的比较大小,解题的关键是掌握有理数大小比较的法则.
对于正数比较,直接比较大小;对于负数比较,比较绝对值,绝对值大的反而小;对于相反数和绝对值,先计算其值再比较.
【详解】解:344和433都是正数,
∴,
故答案为:;
,,
由于,
所以,
故答案为:;
,,
所以,
故答案为:.
【变式3】比较下列每组数的大小
(1)
(2)
(3)
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)解:∵,,
∵,
∴;
(2)解:∵,,
∵,
∴;
(3)解:∵,,
∴;
(4)解:∵,
∴.
题型09有理数大小比较的应用
【典例】某省四个地市月的日均最低温度分别为甲市,乙市,丙市,丁市,其中日均最低温度最低的城市是( )
A.甲市 B.乙市 C.丙市 D.丁市
【答案】C
【分析】本题主要考查了有理数大小比较的实际应用,掌握“正数大于、大于负数,两个负数比较大小,绝对值越大其值越小”成为解题的关键.
根据有理数大小比较方法比较出四个城市温度数值的大小即可解答.
【详解】解:,,,,
,
日均最低温度最低的城市丙市.
故选:C.
【变式1】如图所示数轴.
(1)写出数轴上A,B,C各点分别表示的有理数:
(2)在数轴上把下列各数分别表示出来:,,;
(3)用“”将(1)、(2)中的六个数由小到大连接起来.
【答案】(1),0,2
(2)
(3)
【分析】(1)根据数轴的意义,写出有理数即可:
(2)根据数轴的意义,,再数轴上表示出来即可;
(3)根据数轴上,靠近右边的数大于其左边的数,解答即可.
本题考查了数轴上表示有理数,多重符号化简,数轴上有理数的大小比较,正确理解大小比较的原则是解题的关键.
【详解】(1)解:根据数轴的意义,得数轴上A,B,C各点分别表示的有理数为:,0,2.
(2)解:,
(3)解:根据题意,得.
【变式2】检测5个足球的质量,其中超过标准质量的克数记为正数,低于标准质量的克数记为负数,5个足球的质量如图所示.
(1)其中,各表示什么?
(2)请说明哪个球的质量最接近标准质量;
(3)最轻的一球是__________号球.
【答案】(1)表示超过标准质量,表示低于标准质量.
(2)③号球最接近标准质量.
(3)最轻的一球是①
【分析】本题主要考查了正负数的实际意义,掌握克数的绝对值越小就越接近标准是解题的关键.
(1)根据题中各正负数所表示的实际意义即可解答;
(2)先比较各数的绝对值,再根据克数的绝对值越小就越接近标准即可解答.
(3)比较各数的大小,根据越小的数越轻即可解答.
【详解】(1)解:表示超过标准质量,表示低于标准质量.
(2)解∶,,,,,
∵,
∴各球的质量的绝对值最小为0.6,
∴③号球最接近标准质量.
(3)解:∵,
∴最轻的一球是①.
【变式3】请阅读材料,并解决问题.
在比较与的大小时,若利用绝对值法比较,则需要进行分数的通分,因为分母较大,所以比较繁琐.我们也可以使用如下的方法比较大小:
因为,,所以,所以.
(1)填空:上述方法是先通过找中间量______来比较正数与的大小,再根据两个负数比较大小的结论“______大的负数反而小”进行判断.
(2)利用上述方法比较与的大小.
【答案】(1);绝对值
(2)
【分析】本题主要考查有理数大小比较,根据阅读材料得出两个分数大小比较方法是解答本题的关键.
(1)根据计算过程和有理数大小比较法则得出答案即可;
(2)找出中间量是,再比较大小即可.
【详解】(1)解:上述方法是先通过找中间量来比较正数与的大小,再根据两个负数比较大小的结论“绝对值大的负数反而小”进行判断;
故答案为:;绝对值;
(2)解:∵,,
∴,
∴.
题型10绝对值中的最值问题
【典例】我们知道,表示5与之差的绝对值,实际上也可理解为5与两数在数轴上所对的两点之间的距离,试探索:
(1)填空:若 ,则 ;
(2)填空:使得 成立的是 ;
(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,如果没有,说明理由.
(4)由以上探索,猜想对于任何有理数,是否有最小值?如果有,直接写出最小值,并写出此时的值,如果没有,说明理由.
【答案】(1)6或
(2)或3
(3)有最小值,最小值为7
(4)有最小值,当时,最小值为3
【分析】本题主要考查了绝对值的几何意义与分类讨论思想,熟练掌握“利用绝对值的几何意义(数轴上点的距离)分析问题,结合分类讨论求解”是解题的关键.
(1)根据绝对值的定义,将方程转化为两个一元一次方程求解;
(2)根据绝对值的几何意义(数轴上点到和的距离和),分区间讨论求解;
(3)利用绝对值的几何意义,分析数轴上点到和的距离和的最小值;
(4)根据绝对值的几何意义,分析数轴上点到、、的距离和的最小值及对应的值.
【详解】(1)解:,
或 ,
当时,,
当时,,
或;
(2)解:分三种情况:
当时:,,解得;
当时,(无解),
当时,,解得,
或,
(3)解:表示数轴上对应的点到和对应的点的距离和,
当在与之间(含端点)时,距离和最小,最小值为;
(4)解:表示数轴上对应的点到、、对应的点的距离和,
当时,距离和最小,
最小值为.
【变式1】绝对值的几何意义;在数轴上,表示数a的点到原点的距离可表示为,即.类似地,表示数a的点到表示数3的点的距离可表示为.
【类比探究】
(1)表示数x的点到表示数的点的距离为7.可记为______,那么______.
【解决问题】
(2)当x满足什么条件时,的值最小,最小值是多少?请说明理由.
【拓展迁移】
(3)直接写出的最小值.
【答案】(1),或;(2)当时,的值最小,最小值为5;(3)12
【分析】本题考查了绝对值的几何意义以及化简绝对值:
(1)直接利用距离公式列方程求解;
(2)利用数轴上两点距离和的最小值原理,当点位于两点之间时和最小;
(3)通过绝对值的几何意义得出当时,最小,当时,最小,再分别求解之后比较即可.
【详解】解:(1)表示数x的点到表示数的点的距离为7.可记为,
∴或,
∴或,
故答案为:,或;.
(2)表示点到的距离,表示点到的距离.
∴表示点到和的距离之和.
当点在和之间时,距离之和最小,最小值为到的距离,即.
∴当时,的值最小,最小值为.
(3),
当时,取最小值,
当时,取最小值,
所以,当时,取最小值为.
【变式2】阅读材料:
在学习绝对值时,根据绝对值的几何意义,我们知道表示4与2在数轴上对应的两点之间的距离;,所以表示4与在数轴上对应的两点之间的距离;,所以表示4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.
回答问题:
(1)数轴上表示3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,求m的值;
(3)当x在1和之间时,若代数式的最小值是5,请直接写出a的值.
【答案】(1)5;
(2)或
(3)或4
【分析】本题主要考查了有理数和数轴,两点之间的距离,绝对值的几何意义,解题的关键是掌握数形结合的思想.
(1)根据两点之间的距离公式和绝对值的几何意义求解即可;
(2)根据绝对值的几何意义进行求解即可;
(3)根据绝对值的几何意义及两点之间线段最短可求解.
【详解】(1)解:数轴上表示3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:5;;
(2)解:当时,表示到2的距离是3,
∴或,
∴或;
(3)解:∵的最小值是5,x在1和之间,
∴根据绝对值的几何意义及两点之间线段最短可得,
或,
解得或4.
【变式3】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)若,求x 的值;
(2)求 的最小值;
(3)当___________时的最小值是___________.(只需写出结果)
【答案】(1)1或
(2)4
(3)2,5
【分析】本题考查绝对值的几何含义,数轴上两点间的距离,有理数的计算,掌握相关知识是解决问题的关键.
(1)根据阅读材料,利用绝对值的几何意义进行解答计算即可;
(2)根据绝对值的几何意义,表示求所对应的点到1和所对应的点的距离和;
(3)表示求所对应的点到和4所对应的点的距离和,利用数轴进行求解即可.
【详解】(1)解: 表示所对应的点之间的距离为3,
或,
故答案为:1或;
(2)解:可以看作对应的点到1和对应的点的距离之和,
当点在与1之间的线段上,即时,距离和最小为;
有最小值,最小值为4;
(3)解:可以看作对应的点到和4所对应的点的距离和,
当时,距离和最小为;
当时,的最小值为5,
故答案为:2,5;
题型11数轴与绝对值结合(动点问题)
【典例】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.例如,代数式的几何意义是数轴上所对应的点与2所对应的点之间的距离.因为,所以的几何意义就是数轴上所对应的点与所对应的点之间的距离.回答下列问题:
(1)①数轴上表示和2的两点和之间的距离是____________;
②在①的情况下,如果,那么为____________;
(2)探究问题:代数式的最小值是多少?
如图,点A、B、P分别表示数,
的几何意义是线段与的长度之和,
∴当点在线段上时,;
当点在点的左侧或点的右侧时,,
的最小值是3.
请你根据上述自学材料,探究解决下列问题:
①直接写出式子的最小值是____________;
②工厂加工车间工作流水线上依次间隔2米排着5个工作台,一只配件箱应该放在工作____________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;
(3)若在数轴上点A、B表示的数分别是.动点从点出发,沿数轴以每秒3个单位长度的速度向终点匀速运动;同时,点从点出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向终点匀速运动,设点的运动时间为秒.当点与点之间的距离为9个单位长度时,求的值.
【答案】(1)①;②5或;
(2)①2;②C,12;
(3)1或4.6.
【分析】本题主要考查了数轴,数轴上两点之间的距离:
(1)①根据两点间距离公式可得结论;
②数轴上表示和2的两点间相差3个单位长度,即或,即可求解;
(2)①根据两点间的距离公式,仿照材料上的分析即可求得最小值;
②以C点为原点,2米为一个单位长度,A、B、C、D、E依次在数轴上排列,点P表示配件箱的位置,表示数x,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12;
(3)表示出P、Q两点表示的数,根据两点间的距离公式表示,代入计算可得答案.
【详解】(1)解:①,
故答案为:;
②由于,则,
即或,
解得:或,
故答案为:5或;
(2)解:①如图,设N、M点表示数1、2,点P表示数x,O表示原点,
则,
当点P与点N重合时,,则,
当点P在线段上且不与N重合时,,
则;
当点P在线段上且不与N重合时,,
则;
当点P在点M的右边或在点O的左边时,或,
则,
∴的最小值为2;
故答案为:2;
②如图,以C点为原点,2米为一个单位长度,A、B、C、D、E依次在数轴上排列,点P表示配件箱的位置,表示数x,
根据绝对值的意义,,
根据数轴上点的特点可知当点P与点C重合,即时,,,,此时取得最小值;
当点P在线段上(不与点C重合)时,,
则,
即;
同理,当点P在或(不与点C重合)或上或在点E的右边或在点A的左边时,均有;
综上,当点P与点C重合,即时,有最小值12;
故答案为:C;12;
(3)解:由题意知,点P表示的数为,点Q表示的数为,
∵,
∴,
即或,
解得:或,
故t的值为1或4.6.
【变式1】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对应关系,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,表示数a在数轴上的对应点与原点的距离.如图,表示5在数轴上的对应点到原点的距离,而,即也可理解为5与0两数在数轴上对应的两点之间的距离 类似的,表示5与3之差的绝对值,也可理解为5与3两数在数轴上所对应的两点之间的距离、如的几何意义是数轴上表示3 的点与表示x的点之间的距离.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
【学以致用】
(1)计算: , 若, 则
(2)若, 则 ;
(3)的最小值为 ;
【拓展延伸】
如果数轴上有三个点且其中一个点与另外两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“二倍点”. 例如, 数轴上点M, N, P 所表示的数分别为2, 4, 5, 此时, 因此点 N 是 M、P的“二倍点”.
(4)若点C表示的数是,点D 表示的数是6,直接写出点C,D的“二倍点”所对应的数值.
【答案】(1)4;2或;(2)或6;(3)6;(4),,或.
【分析】本题考查绝对值的几何意义,数轴上两点间的距离,熟练掌握相关知识点是解题的关键:
(1)根据绝对值的几何意义进行求解即可;
(2)分和两种情况,进行讨论求解即可;
(3)根据绝对值的几何意义,得到当时,的值最小,为数轴上到的距离;
(4)设点为点C,D的“二倍点”,点表示的数为,根据新定义,分2种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:(1);
,即数轴上到数的距离为3,所表示的数,
∴或;
(2)当时,,
解得;
当时,,
解得;
综上:或;
(3)表示数到和2的距离和,
故当时,的值最小,为数轴上到的距离,
∴的最小值为;
(4)设点为点C,D的“二倍点”,点表示的数为,
则:或,
当时,即,解得或;
当时,即,解得或;
综上,点C,D的“二倍点”所对应的数值为,,或.
【变式2】数形结合是解决数学问题的重要思想方法.
材料分析:如图1,已知数轴上两点,.则两点距离为两数差的绝对值,即
如:1到3的距离为两数差的绝对值,即;到3的距离为两数差的绝对值,即.
根据以上思想,完成下题
问题探究:参考阅读材料,解答下列问题.
(1)如图2,数轴上表示和6的数的两点之间的距离是______;
(2)若数轴上表示数的点位于与5之间,求的值是______;
(3)当取最小值时,相应的数的取值范围是______;
实际应用:
(4)已知数轴上点,表示的数分别为8和,动点,分别从,两点,同时出发,点以每秒1个单位长度沿数轴向左匀速运动,点以点速度的2倍,沿数轴向右匀速运动,设运动时间为秒.问当为多少秒时?,之间的距离为3.
拓展提升:
(5)若数,满足,求的最小值.
【答案】(1)8 (2)8 (3) (4)7或9秒 (5)
【分析】本题考查了一元一次方程的应用及数轴、绝对值,掌握两点之间的距离公式是解题的关键.
(1)根据两点之间距离的定义求解;
(2)根据绝对值的性质求解;
(3)根据两点之间距离的定义及当在两点之间时距离和最小求解;
(4)设经过秒时,,之间的距离为3,此时点表示的数是,点表示的数是,据此列方程求解即可;
(5)根据绝对值几何意义分别求和的最小值,即可求解.
【详解】(1)解:数轴上表示和6的两点之间的距离为:,
故答案为:8;
(2)解:数轴上表示数的点位于与5之间,
,
,
故答案为:8;
(3)解:表示数到点1与3的距离之和,
当时,取最小值,
故答案为:;
(4)解:设经过秒时,,之间的距离为3,
此时点表示的数是,点表示的数是,
则,
整理得,
解得或,
故当为7或9秒时,,之间的距离为3;
(5)解:表示数到点1与3的距离之和,
当时,取得最小值;
表示数到点4与的距离之和,
当时,取得最小值,
此时,
的最小值为1,的最小值为,
的最小值为:,
故答案为:.
【变式3】七上教材33页的一道题目:
在数轴上点A,B分别表示a,b.对于下列各数a,b:
观察点A,B在数轴上的位置,你能发现所得的距离与这两数的差有什么关系吗?
(1)用文字语言叙述你的发现;
(2)的几何意义是数轴上表示数与数______的两点之间的距离;
(3)如图所示,在一条不完整的数轴上从左到右有点,其中,,且点到原点的距离为28,设点所对应数的和是,求的值.
【答案】(1)数轴上两点之间的距离等于这两个数差的绝对值
(2)
(3)或
【分析】本题主要考查了数轴上两点之间的距离,熟练运用分类讨论和数形结合的思想分析问题是解题关键.
(1)用文字语言叙述即可;
(2)根据数轴上两点之间的距离的定义求解即可;
(3)由点B到原点的距离为28,求得b,再由两点距离求得a、c,进而根据有理数加法法则计算p.
【详解】(1)解:发现如下规律:数轴上两点之间的距离等于这两个数差的绝对值;
(2)解:的几何意义是数轴上表示数x与数的两点之间的距离;
故答案为:;
(3)解:∵点B到原点的距离为28,
∴或28,
当时,
,,
,
;
当时,
,,
,
,
综上所述,p的值为或83.
【巩固训练】
1.下列说法中,正确的有( )
①任何数都不等于它的相反数;②符号相反的两个数互为相反数;③数轴上表示互为相反数的两个点与原点的距离相等;④若有理数a,b互为相反数,则它们一定异号.
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】只有符号不同的两个数互为相反数,0的相反数是0,据此可判断①②④,根据绝对值的几何意义和相反数的定义可判断③.
【详解】解:①0的相反数是0,原说法错误;
②符号相反的两个数不一定互为相反数,例如和2的符号相反,但是它们不是相反数,原说法错误;
③数轴上表示互为相反数的两个点与原点的距离相等,原说法正确;
④0的相反数是0,故互为相反数的两个数不一定异号,原说法错误;
综上所述,正确的只有③,共1个.
2.若m,n为有理数,,,且,那么m,n,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】解:如图所示,
∴ .
3.如图是某古筝调音器软件的界面,指针指在0处为标准音,不需要调弦.指针指向40表示音调偏高,需放松琴弦.下列指针指向的数字中表示需拧紧琴弦,且最接近标准音的是( )
A. B.20 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了正负数的意义以及绝对值,根据题意得到负数表示音调偏低,需拧紧琴弦,排除错误选项,再通过比较数值与0的距离来判断即可.
【详解】解:指针指向40表示音调偏高,需放松琴弦,
正数表示音调偏高,需放松琴弦,
负数表示音调偏低,需拧紧琴弦,
与音准0的距离为,与音准0的距离为,与音准0的距离为,
指针指在0处为标准音,且2最小,
最接近标准音的是.
4.若a、b、c、d四个数满足,则a、b、c、d四个数的大小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】设,得,从而可得a、b、c、d 的值,然后比较大小即可解答.
【详解】解:根据题意,可设,
则,
∴,,,,
∵,
∴,
∴,即.
5.我们知道,可以理解为,它表示:数轴上表示数a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A,B,分别用数a,b表示,那么A,B两点之间的距离可以表示为,反过来,式子的几何意义是:数轴上表示数a的点和表示数b的点之间的距离.由此,可以理解为:数轴上的数x和1之间的距离与数x和2之间的距离的和.那么的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】本题考查绝对值的几何意义,根据绝对值的几何意义,表示数轴上表示数x的点到表示1和2的点的距离之和,据此分析其最小值.
【详解】解:∵的几何意义是数轴上表示数x的点到表示1和2的点的距离之和,
∴当时,的值最小,为到的距离,即;
∴最小值是1;
故选A.
6.如图,在数轴上,点、分别表示、,、互为相反数且它们之间的距离为6,则点表示的数为______.
【答案】
【分析】利用互为相反数的定义进行求解.
【详解】解:∵、互为相反数且它们之间的距离为6,
∴,
∴,
∴点表示的数为.
7.已知a,b为有理数,,,且,将a,,b,从小到大排列,用“”连接:___________
【答案】
【分析】先区分四个数的正负,再根据绝对值比较同号数的大小,结合负数小于所有正数得到排序结果.
【详解】解:由题意得,,,
因此可得,,
比较两个负数:,
因此,
比较两个正数:,
因此,
综上所述,.
8.当______时,的最小值是______.
【答案】
【分析】表示数轴上点到点的距离,原式可转化为数轴上一点到三个定点,,的距离之和,当取奇数个定点中位于中间的点时,距离之和取得最小值,代入计算即可得到结果.
【详解】根据绝对值的几何意义可知:表示数轴上点到点的距离,表示数轴上点到点的距离,表示数轴上点到点的距离,
因此表示点到,,三点的距离之和,
将三点从小到大排列为,共奇数个点,中间点为,此时距离之和最小,
将代入原式.
9.已知,,均为整数,且满足,则的值为______.
【答案】
【分析】由绝对值的性质及整数条件,可知和中一个为,另一个为,从而得出的值.
【详解】解:∵,且,,均为整数,
∴和均为非负整数,且和为,
∴可能情况为:且,则,
∴;
且,
则,
∴,
综上,.
10.数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美结合,这种解决问题的思想叫做数形结合思想.研究数轴我们发现了重要的规律:如果数轴上点A、B分别表示有理数a、b,那么A、B两点间的距离表示为.例如数轴上表示4和的两点之间的距离可表示为.
(1)如图,在数轴上点M表示数1,点N表示数,则M、N两点间的距离为_______;
(2)若,则x的值为_______.
【答案】 5 或3
【分析】此题考查了绝对值的几何意义,注意分类讨论是解题的关键.
(1)根据题干公式即可解答;
(2)表示到的距离,表示到的距离,分类讨论,即或,分别求得的值即可.
【详解】(1)解:M、N两点间的距离为;
故答案为:;
(2)解:表示到的距离,表示到的距离,
当在左边,即时,
;
当在右边,即时,
;
故答案为:或.
11.比较下列每组数的大小
(1)
(2)
(3)
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)解:∵,,
∵,
∴;
(2)解:∵,,
∵,
∴;
(3)解:∵,,
∴;
(4)解:∵,
∴.
12.如图:
(1)点A表示的数的相反数是___________,点B表示的数的绝对值是___________.
(2)在数轴上标出数,所对应的点C,点D;
(3)C,D两点之间的距离是___________;
(4)与点C距离个单位长度的点表示的数是___________.
【答案】(1);
(2)点C在数轴上2和3的正中间位置;
点D在和之间,将到的线段平均分为3份,从出发向正方向数1份的位置即为点D.
(3)
(4)和
【分析】(1)先根据数轴刻度确定点A、点B表示的数,再依据相反数、绝对值的定义分别计算对应结果.
(2)根据数的正负和大小,确定2.5和在数轴上的位置,标出对应点C、D.
(3)依据数轴上两点间距离公式,即两点所表示数的差的绝对值,计算C、D两点的距离.
(4)与点C距离为个单位长度的点有两个,分别在点C的左侧和右侧,用点C表示的数分别加减即可得到对应数值.
【详解】(1)解:从数轴可知:点A表示的数是1,
根据相反数定义,1的相反数是;
点B表示的数是,
根据绝对值定义,负数的绝对值是它的相反数,
∴的绝对值是2.
∴点A表示的数的相反数是,点B表示的数的绝对值是2.
(2)略.
(3)解:数轴上两点距离等于两数差的绝对值:.
(4)解:与点C(表示2.5)相距个单位的点有两个:
在C左侧时为;
在C右侧时为.
∴与点C距离个单位长度的点表示的数是和.
13.试管是化学实验室中用于少量试剂的反应容器,某工厂在生产某种规格的试管时,规定:超过规格的记为“+”,不足规格的记为“”,在一次抽检中,小悦从该规格试管的包装箱中任取了8根试管,对其进行了测量,测量数据如下表:
试管序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
超过或不足长度/mm
(1)表中8个数,哪些数互为相反数(填序号即可)?
(2)在这8根试管中,从长度的角度看,最接近规格的是哪一根试管?并说明理由.
【答案】(1)互为相反数的有②与③,①与⑥,⑤与⑧
(2)
解:最接近规格的是⑦号试管.
理由:,,,,.
因为,所以最接近规格的是⑦号试管.
【分析】本题主要考查绝对值以及相反数的定义,熟练掌握绝对值和相反数是解题的关键.
(1)根据相反数的定义即可得到答案;
(2)根据绝对值的定义进行判断即可.
【详解】(1)解:互为相反数的有②与③,①与⑥,⑤与⑧
(2)略
14.已知、在数轴上分别表示、
(1)对照数轴填写下表:
6
2
4
0
4
、两点的距离
2
6
0
(2)若、两点间的距离记为,直接写出和、的数量关系______.
(3)如果的和最小时,整数有______.
(4)当为______时,代数式的最小值是7.
(5)式子有最值(最大值或最小值)吗?如果有,写出这个值并指出它是最大值还是最小值;
【答案】(1);;
(2);
(3);
(4)或;
(5)有最大值和最小值
【分析】本题考查了数轴上两点间的距离公式、绝对值的几何意义、绝对值的化简以及利用分类讨论思想求解绝对值表达式的最值问题,关键是将绝对值表达式转化为数轴上点与点之间的距离问题,借助几何意义简化计算与分析.
(1)根据数轴上两点间距离的计算方式,将给定的、值代入,通过求两数差的绝对值,直接计算出、两点的距离;
(2)从(1)的具体计算实例中归纳规律,提炼出数轴上两点间的距离与表示两点的数、的数量关系;
(3)的几何意义是数轴上表示的点到和3的点的距离之和,再根据几何特征确定当在和3之间(包括端点)时距离和最小,进而找出该范围内的整数即可;
(4)先将转化为,明确其几何意义为数轴上表示的点到和3的点的距离之和,再结合几何性质得出该距离和的最小值为两点间的距离,结合最小值为7列方程求解的值;
(5)先明确和的几何意义,再根据在数轴上的位置分左侧、与6之间、6右侧三类情况进行绝对值的化简,计算每类情况下表达式的值或取值范围,最终确定式子的最大值和最小值.
【详解】(1)解:当,时,、两点的距离为;
当,时,、两点的距离为;
故答案为:;;
(2)解:由数轴上两点距离的定义,可得和、的数量关系为;故答案为:;
(3)解:表示数轴上表示的点到表示和的点的距离之和,当在和之间(包括端点)时,距离之和最小,此时整数为;故答案为:;
(4)解:,其几何意义是数轴上表示的点到表示和的点的距离之和,
当在这两点之间时,距离之和最小,
最小值为,
则或,解得或;
故答案为:或;
(5)解:表示数轴上点到的距离,表示数轴上点到的距离.
①当点在的左侧,
,,
;
②当点在与之间(包含端点),
,,
,
此时;
③当点在的右侧,
,,
.
综上,式子有最值,最大值为,最小值为.
15.如图,数轴上的点,分别表示有理数,,且,.
(1)求,的值;
(2),两点相距多少个单位长度?
(3)若点在数轴上,且点到点的距离是点到点的距离的,求点表示的数;
(4)点从点出发,第次向左移动个单位长度,第次向右移动个单位长度,第次向左移动个单位长度,第次向右移动个单位长度,,依次操作次后,求点表示的数.
【答案】(1),;
(2);
(3)或;
(4).
【分析】本题主要考查绝对值和数轴及两点间的距离公式,根据题意分类讨论思想的运用是解题的关键.
()根据绝对值的定义结合由数轴得出的符号即可得;
()根据数轴上两点间的距离公式即可得;
()设点表示的数为,则,,根据题意得,然后求出的值即可;
()根据移动的方向和距离,列出算式进行计算即可.
【详解】(1)解:∵,,且由数轴可知,,
∴,;
(2)解:,
∴,两点相距个单位长度;
(3)解:设点表示的数为,
∴,,
∵点到点的距离是点到点的距离的,
∴,
∴或,
解得:或,
∴点表示的数为或;
(4)解:
,
所以操作次后,点表示的数为.
【强化训练】
16.如果,,那么的结果是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】此题主要考查与绝对值有关的计算,根据绝对值的定义,可能为或,可能为或,分别计算的绝对值即可.
【详解】解:,
或;
,
或.
当,时,,;
当,时,,;
当,时,,;
当,时,,.
的值为或.
故选:C.
17.适合的整数的值有( )
A.4个 B.3个 C.7个 D.9个
【答案】A
【分析】本题考查了绝对值的几何意义和数轴上两点间的距离,通过绝对值方程的几何意义,确定a的取值范围,再求整数a的个数.
【详解】解:,
原方程可理解为数轴上表示的点到表示和的点的距离之和为8,
点和之间的距离恰好为,
表示的点必在这两点之间(含端点),
即,
解得,
a为整数,
,共4个,
故选:A.
18.下列语句:
①一个数的绝对值一定是正数;
②一定是一个负数;
③没有绝对值是的数;
④若,则a是一个正数;
⑤在原点左边离原点越近的数就越大;
正确的有( )个.
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】B
【分析】此题考查了绝对值的性质和正负数的概念,根据绝对值的性质和正负数的概念逐个判断即可.
【详解】解:一个数的绝对值一定是非负数,故①错误;
当是负数或0时,不是负数(是正数或0),故②错误;
没有绝对值是的数,故③正确;
若,则a是一个正数或0,故④错误;
在原点左边离原点越近的数就越大,故⑤正确;
正确的有③和⑤,共2个.
故选:B.
19.如图,数轴上由左至右有A、B、C、D、E五个点,分别表示数a、b、c、d、e,且相邻两点之间的距离相等, 即. 若原点在A、E两点之间, 当满足时, 则下列关于原点位置的叙述,正确的是( )
A.在B、C两点之间且较接近 B点 B.在B、C两点之间且较接近 C点
C.在C、D两点之间且较接近 C点 D.在C、D两点之间且较接近 D 点
【答案】B
【分析】本题主要考查了数轴,在数轴上找原点,绝对值的几何意义,不等式的性质,运用数形结合思想是解题的关键.
根据题意设相邻两点之前的距离为,分别分析原点在不同位置时、、的取值范围,再结合来判断各个选项即可求解.
【详解】解:设,
若原点在上,则,,,
与不符,
原点不可能在上,故C、D选项不符合题意;
若原点在上,且较接近点,则,,,
,与不符,
原点不可能在上,且较接近点,故A选项不符合题意;
若原点在上,且较接近点,则,,,
,可能与相符,
原点可能在上,且较接近点,故B选项符合题意;
故选:B
20.已知有理数满足:.如图,线段在直线上运动点B在点C的左侧),.下列结论中正确的是( )
①;
②当点B与点O重合时,点C恰好为线段的中点;
③当点B与点A重合时,若点P是线段延长线上的点,则;
④在线段运动过程中,若点M为线段的中点,点N为线段的中点,则线段的长度不变.
A.①③ B.①④ C.①③④ D.①②③④
【答案】D
【分析】本题考查绝对值和平方非负性,线段的和差.先根据绝对值和平方的非负性求出a,b的值,即可判断①.根据线段的中点的定义判断②.设,根据线段的和差表示出,,即可判断③.根据线段的位置分情况讨论即可判断④.
【详解】解:∵,
∴,,
解得:,故①正确.
∵,,
∴,
∴当点B与点O重合时,点C恰好为线段的中点,故②正确.
当点B与点A重合时,
∵,,
∴
设,
∴,
,
∴,
,
∴,故③正确.
∵M为线段的中点,N为线段的中点,
∴,
分为五种情况:
第一种情况:当在左侧时,如图:
;
第二种情况:当、在两侧时,如图:
;
第三种情况:当、在线段上时,如图:
;
第四种情况:当B、C在点A两侧时,如图:
;
第五种情况:当和都在右边时,如图:
,
∴在线段运动过程中,若M为线段的中点,N为线段的中点,则线段的长度不变,即④正确.
综上所述,结论正确的是①②③④.
故选:D.
21.若,则的值为________.
【答案】
【分析】本题考查了非负数的性质,代数式求值.根据非负数的性质可得,代入代数式求值即可求解.
【详解】解:∵,
,
b,
∴.
故答案为:.
22.如图,已知线段,,线段在射线上运动(点在点的左侧,点在点的左侧),且;已知点是线段延长线上任意一点,当点与点重合时,,那么的值是_____.
【答案】2
【分析】此题主要考查了线段的计算.先根据非负数的性质求出,,则,.设,根据点D与点B重合,点C在点D的左侧得点C在线段上,再根据点P在线段的延长线上画出图形,结合图形得,,则,据此可得出结论.
【详解】解:∵,,,
,
解得:,
∴.
设,
∵点D与点B重合,点C在点D的左侧,
∴点C在线段上,
又∵点P在线段的延长线上,如图所示:
∴,
∴,
∴.
∴.
故答案为:2.
23.如果两个有理数x,y满足,则的最大值__________,的最小值为__________.
【答案】 3 4
【分析】此题考查绝对值的意义,数轴上两点之间的距离.
把变为可求出的最大值;由得,将原式化为,根据两点间距离的几何意义可求其最小值为4.
【详解】解:因为,则,
所以;
因为绝对值是非负数,即,
所以当最小时,整个式子的值最大.
当时,,此时,
所以的最大值是3.
由得,,
所以,此式表示x到3的距离加上x到7的距离,
根据绝对值的性质,当x在3和7之间(包括3和7)时,距离和最小,最小值为.
所以的最小值为4.
故答案为:3;4.
24.已知整数x满足,则所有满足条件的整数x的和是________.
【答案】
【分析】根据绝对值的几何意义,得到当时,,进而求出符合题意的所有整数,求和即可.
【详解】解:由题意,当,即时,,
∴符合题意的所有整数为,
故.
25.同学们都知道,表示5与的差的绝对值,实际上也可理解为5与两数在数轴上所对应的两点之间的距离,试探索:当________时,.
【答案】或1.5
【分析】本题考查了绝对值的几何意义,表示x与1的距离,表示x与的距离,因此表示x到1和的距离之和,当x在和1之间时,距离之和为4;当或时,距离之和大于4,通过解方程求解x的值.
【详解】解:当时,,
令,
解得;
当时,,
令,
解得;
当时,,不等于5,
故答案为:或1.5.
26.已知,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
【答案】(1)4或12
(2)4或12
【分析】本题考查了求代数式的值,绝对值,正确求出、的值是解题的关键.
(1)根据绝对值的定义求出、的值,再根据进一步确定、的值,然后分别代入计算即可;
(2)根据绝对值的定义求出、的值,再根据进一步确定、的值,然后分别代入计算即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,,
∵,
∴,或,,
当,时,;
当,时,;
综上,的值是4或12;
(2)解:∵,,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,或,,
当,时,;
当,时,;
综上,的值是4或12.
27.阅读与思考
下面是小宣同学数学笔记中的部分内容,请认真阅读并完成相应的任务.
幸福中心
【概念理解】定义:在数轴上,若点C到点A的距离恰好是3,则称点C为点A的“幸福点”;若点C到点A,B的距离之和为6,则称点C为点A,B的“幸福中心”.
【问题解决】
(1)若点A表示的数是,则点A的“幸福点”点C表示的数是________;
(2)已知点M表示的数是m,点N表示的数是n,且,.若点C为点M,N的“幸福中心”,求出点C表示的数.
【答案】(1)或2;(2)点表示的数是或
【分析】本题考查了数轴表示数,数轴上两点间的距离,解绝对值方程,熟练掌握解方程是解题的关键.
(1)设点C表示的数是,根据题意,得,解绝对值方程即可;
(2)设点C表示的数是,根据题意,得,解绝对值方程即可.
【详解】解:(1)设点C表示的数是,根据题意,得,
故或,
解得或,
故答案为:或2;
(2)解:设点C表示的数是,由题意得,点表示的数是,点表示的数是2,
由点C为点M,N的“幸福中心”,得,
故,
当时,化简,得,
解得,此时点表示的数为,
当时,化简,得,
解得,此时点表示的数为,
当时,化简得,此时不成立,
综上所述,点表示的数是或.
28.(1)数轴上点A,B对应的数分别是a,b,则,若点A在数轴上表示3,点B在数轴上表示1,那么 ;
(2)在数轴上表示x的点与的距离是3,那么 ;
(3)在数轴上表示a的点位于和3之间(包含两端),求的值;
(4)对于任意有理数x,则的最小值是 .
【答案】(1)2(2)或2;(3)7;(4)3
【分析】本题考查了数轴上两点间距离公式,绝对值的几何意义,理解绝对值的几何意义是解题的关键.
(1)根据数轴上两点间距离公式计算即可;
(2)根据数轴上两点间距离公式解答即可;
(3)由绝对值的几何意义可知式子表示a对应的点分别到、3对应的点的距离之和,进而利用数轴上两点间距离公式解答即可求解;
(4)由绝对值的几何意义可知式子表示x对应的点分别到3、6对应的点的距离之和,当表示x的点位于3和6之间(包含两端),距离之和最小,据此解答即可求解.
【详解】解:(1)数轴上点A,B对应的数分别是a,b,则,
由题意得,,
故答案为:2;
(2)由题意得,,
即,
解得或,
故答案为:或2;
(3)在数轴上表示a的点位于和3之间(包含两端),
∵,
∴式子表示a对应的点分别到、3对应的点的距离之和,
当表示a的点位于和3之间(包含两端)时,距离之和为,
即的值为7;
(4)式子表示x对应的点分别到3、6对应的点的距离之和,
当表示x的点位于3和6之间(包含两端)时,距离之和最小,
此时最小值为,
故答案为:3.
29.数轴是初中数学的一个重要工具,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.
【定义】
一个点(不是原点)在数轴上运动,第一次跳到的位置(点与点表示的数互为相反数),点称为点的一次跳跃点,紧接着从跳到的位置(点与点位于点的两侧,且),则点称为点关于点的二次跳跃点.
【初步理解】
(1)如图1,若点表示的数是,点表示的数是5,则点的一次跳跃点表示的数是___________________,点关于点的二次跳跃点表示的数是_____________,线段的长度为_______________.
【深入探究】
(2)如图2,若点是数轴正半轴上的一个点,点是数轴负半轴上的一个点,点为点关于点的二次跳跃点.若点,点表示的数分别是,,当变化时,探究线段的值是否发生变化?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.
【归纳总结】
(3)若在数轴上点分别表示有理数(其中),点为点关于点的二次跳跃点,直接写出线段的长度.
【答案】(1)2;8;10;
(2)的值不发生变化,,理由如下:
由题意可得:点表示的数是,
①若,如图所示:
∵,
∴,即点表示的数是.
∴;
②若,如图所示:
,点与点位于点P的两侧,
.
,即点表示的数是.
;
综上所述,的值不发生变化,.
(3).
【分析】本题利用数轴上的点表示有理数,数轴上两点之间的距离,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论与数形结合的思想是解此题的关键.
(1)由数轴可得点表示的数是2,结合题意并根据数轴上两点之间的距离公式得出,进而即可得出表示的数,最后再由数轴上两点之间的距离公式计算即可得解;
(2)由题意可得点表示的数是,再分两种情况:若,若,分别计算即可得解;
(3)由题意可得一次跳跃点表示的数是,结合,点与点位于点P的两侧,得出点P是中点,由此计算即可得解.
【详解】解:(1)由数轴可得,点表示的数是2,
∵P表示的数是5,
∴,
∴,
∴表示的数,
∴线段的长度为;
故答案为:2;8;10.
(2) 略
(3)∵点表示有理数,
∴一次跳跃点表示的数是.
,点与点位于点的两侧,
∴点P是的中点.
∵点P表示的数是p,
点表示的数是,
.
30.【背景知识】数轴上表示数a的点与原点的距离叫做数a的绝对值,记作,数轴上表示数a的点与表示数b的点的距离记作,如数轴上表示数5的点与表示数7的点的距离为,表示数轴上表示数5的点与表示数的点的距离,表示数轴上表示数a的点与表示数5的点的距离.根据以上材料回答下列问题:
【初步应用】
(1)①数轴上表示数的点与表示数3的点的距离为______;
②若,则______;
【深入探究】
(2)求的最小值.以下是小明的解答过程:
解:记点P,A,B分别表示数x,,3,点P、点A的距离,点P、点B的距离.
当点P在点A的左边,即时,如图①,此时,.
∴,即.
当点P在线段上,即时,如图②,此时.
即,
当点P在点B的右边时,即时,如图③,此时,.
∴,即.
∴当时,有最小值,最小值为5.
请根据小明的解答过程,完成下列问题:
求式子的最小值.
【解决问题】
(3)某公司办公楼有6层,公司要召开会议,从1层到6层每层参会人数分别为1,2,1,2,3,3.由于电梯出了故障,要使所有参会人员到会议地点走楼梯的距离和最短,请你直接写出会议地点应设在第几层?
【答案】(1)①5;②2或8;(2)5;(3)会议地点应设在第4或5层
【分析】本题主要考查有理数与数轴,熟练掌握数轴上点的特征,两点间距离的求法,绝对值的几何意义是解题的关键.
(1)①直接利用A、B两点间的距离公式进行计算即可得到答案;
②根据绝对值几何意义解答即可;
(2)根据绝对值几何意义分类讨论即可;
(3)将所有参会人员到会议地点走楼梯的距离和转化为绝对值的表示形式,再利用绝对值的几何意义解答即可.
【详解】解:(1)①由条件可知距离是.
故答案为:5.
②表示数轴上表示a的点到5的距离为3,
∴或,
解得:或,
故答案为:8或2.
(2)记点P,A,B,C分别表示数x,,,2,点P、点A的距离,点P、点B的距离,点P、点C的距离.
当点P在点A的左边,即时,此时,,.
∴,即;
当点P与点A重合时,,即;
当点P在线段上,即时,此时,.
∴,即;
当点P与点B重合时,,即;
当点P在线段上,即时,此时,.
∴,即;
当点P与点C重合时,,即;
当点P在点C的右边时,即时,此时,,.
∴,即.
∴当时,有最小值,最小值为5.
故答案为:5.
(3)设会议地点应设在第x层,
由题意可得所有参会人员到会议地点走楼梯的距离和为,
可以拆分为,即x到这个数的距离和最小,这个数正中间的两个数为4和5,
∴当时,有最小,
又∵x为正整数,
∴当或时有最小.
故答案为:会议地点应设在第4或5层.
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专题03 绝对值与相反数
1. 能够说出相反数的定义,会求任意有理数的相反数,牢记 0 的相反数是 0,可在数轴上找出互为相反数的两个数对应的点,感知两点关于原点对称。
2. 理解绝对值的几何意义与代数意义,明白绝对值表示数轴上点到原点的距离,会正确书写绝对值符号,能够准确求出正数、负数和 0 的绝对值。
3. 熟练完成多重符号的化简,分清相反数与绝对值的运算先后顺序,对不同类型有理数做绝对值化简练习,规范完成基础的绝对值求值计算。
4. 结合数轴建立数、相反数、绝对值三者的联系,学会借助绝对值比较两个负数的大小,理解负数绝对值越大,对应的有理数数值就越小。
5. 能够区分绝对值与相反数两个易混淆概念,纠正相关认知误区,运用数形结合思考问题,提高有理数概念辨析能力,养成严谨的数学思维。
一、绝对值的几何意义
在数轴上,一个数所对应的点与原点的距离叫做这个数的绝对值. 数a的绝对值记作,读作“a的绝对值”.
1.因为距离不可能为负,所以一个数的绝对值都是非负数;
2.数轴上表示一个数的点离原点越远,这个数的绝对值就越大,反之,数轴上表示一个数的点离原点越近,这个数的绝对值就越小;
3.数轴上表示0的点到原点的距离为0,所以.
绝对值图示:
二、绝对值的性质
1.绝对值的性质
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,即
2.绝对值的非负性
对于任何一个有理数a,我们都有.
(1)若几个非负数的和为0,则每个加数分别为0;
(2)绝对值是某个正数的数有两个,且它们互为相反数.
三、相反数的意义
1.相反数的定义:符号不同,绝对值相同的两个数互为相反数,其中一个数叫做另一个数的相反数.
(1)0的相反数是0;
(2)相反数是成对出现的,单独的一个数不能说是相反数(类似倒数).
2.相反数的几何意义:在数轴上位于原点两侧且到原点的距离相等的两个点所表示的数互为相反数.
(1)数轴上表示互为相反数的两个点到原点的距离相等;
(2)数轴上与原点距离是a(a是一个正数)的点有两个,分别在原点的左右两边,它们表示的数互为相反数.
3相反数的性质
任何数都有相反数,且仅有一个.正数的相反数是负数,负数的相反数是正数,0的相反数是0.
4.相反数的特征
若a与b互为相反数,则a=-b,反之,若a=-b,则a与b互为相反数.
(1)求一个数或一个字母的相反数,只要在它的前面添上“-”号即可;
(2)求一个式子的相反数,要在这个式子整体前面添上“-”,如a-b的相反数为-(a-b),括号不要忘记了!
四、多重符号化简
1.相反数的定义是多重符号化简的依据,如-(-1)表示-1的相反数,所以-(-1)=1;
2.由相反数的性质由内向外化简,当最前面的符号是“+”时,可省略,当最前面的符号是“-”时,去掉“-”号,写出括号内的相反数;
3.先省略所有的“+”号,用“-”号的个数去掉结果的符号,当“-”号的个数是偶数时,化简的结果为正数;当“-”号的个数是奇数时,化简的结果为负数.
4.多重符号化简后,最终的结果符号是由“-”号的个数决定的,与“+”号的个数无关.
五、比较有理数的大小
在上个专题中,讲解了用数轴比较有理数的大小,这个专题中我们将学习利用绝对值比较有理数的大小. 先将有理数进行分类,然后分别比较大小.
1.正数比较大小,绝对值大的正数大;
2.负数比较大小,绝对值大的负数小;
3.正数要大于负数;
4.正数大于0,负数小于0.
题型01相反数的定义
【典例】下列说法中,正确的有( )
①任何数都不等于它的相反数;②符号相反的两个数互为相反数;③数轴上表示互为相反数的两个点与原点的距离相等;④若有理数a,b互为相反数,则它们一定异号.
A.个 B.个 C.个 D.个
【变式1】有这样四句话:①一定是负数;②和4互为相反数;③任何有理数都有相反数;④一个数的绝对值等于它的相反数,则这个数是非负数.其中正确的是( )
A.①③ B.②③ C.③ D.④
【变式2】下列各对数中,互为相反数的有( )
与 ,与,与,与,与.
A.6对 B.5对 C.4对 D.3对
【变式3】一个有理数a,满足a的相反数等于a的绝对值,则a可以是______.(写出一个即可)
题型02相反数的应用
【典例】若,互为相反数且,则下列各组数中一定互为相反数的是( )
A.和 B.和 C.和 D.和
【变式1】如图,四个有理数m,n,p,q在数轴上对应的点分别为M,N,P,Q,若n与q互为相反数,则m,n,p,q四个数中负数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2】已知有理数所表示的点与原点的距离为4个单位长度且在原点的左侧,,互为相反数,则的值是( )
A. B.4 C.0 D.
【变式3】用“”,“”定义新运算:对于任意有理数,都有和.例如,,,则______.
题型03化简多重符号
【典例】下列各式中化简错误的是( )
A. B.
C. D.
【变式1】下列各组数中,值相等的一组是( )
A.和 B.和
C.和 D.和
【变式2】___________.
【变式3】请按要求解答下列问题.
(1)把,,,,这五个数在如图所示的数轴上表示出来;
(2)把,,,,这五个数按从小到大的顺序排列,并用“”连接起来:
(3),,,,这五个数中,绝对值等于它的相反数的数有________个;
(4),,,,这五个数在数轴上表示的点中,我们可以计算任意两点之间的距离,则距离的最大值是________.
题型04求一个数的绝对值
【典例】如果,,且,则的值等于( )
A.4 B.4或 C.或 D.5或4
【变式1】若,则数轴上与有理数,对应的点距离相等的点所表示的数是( )
A.2 B. C.2或 D.或4
【变式2】已知:,,.如果,则______.
【变式3】已知,.
(1)若,且,求的值;
(2)若,求的值.
题型05绝对值的非负性
【典例】已知,则的值等于( )
A.1 B. C.4049 D.
【变式1】若,则多项式的值为( )
A. B.5 C. D.
【变式2】已知与互为相反数,式子的值是( )
A. B. C. D.
【变式3】(1)若,且.求的值;
(2)若.求的值.
题型06绝对值的几何意义
【典例】如图,数轴上A,B,C 三点所表示的数分别为a,b,c,且点 B到点A,C 的距离相等.如果有,那么该数轴的原点O 的位置应该在( )
A.点A的左边
B.点B与C之间且离点B近
C.点A与B之间且离点A 近
D.点C的右边
【变式1】若点、在数轴上分别表示有理数,,则、两点之间的距离表示为:,已知,,则的最大值是( )
A.3 B.5 C.7 D.9
【变式2】一只电子跳蚤在数轴上跳动,它从表示的点出发,第1次向右跳2个单位长度,之后的每次跳动都与前一次方向相反,且比前一次多跳2个单位长度.若电子跳蚤第n次跳动后到原点的距离为23个单位长度,则n的值是______.
【变式3】数学课上,老师讲解了绝对值的几何意义,表示与的差的绝对值,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;同理可变形为,也可理解为与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.根据这一原理,请解答如下问题.
(1)求的值;
(2)若,求的值;
(3)请你找出所有符合条件的整数,使得.
题型07绝对值的实际应用
【典例】已知某零件的标准直径是,超过规定直径长度的数量记作正数,不足规定直径长度的数量记作负数,检验员某次抽查了五件样品,检查的结果如下:
序号
1
2
3
4
5
直径长度/mm
(1)试指出哪件样品的大小最符合要求?
(2)如果规定误差的绝对值在之内是正品,误差的绝对值在之间的是次品,误差的绝对值超过的是废品,那么上述五件样品分别属于哪类产品?
【变式1】在活动课上,名同学用橡皮泥各做了个乒乓球,直径可以有毫米的误差,超过规定直径的毫米数记作正数,不足的记作负数,检查结果如下表所示:
做乒乓球的同学
李明
张兵
王敏
余佳
赵平
蔡伟
检查结果
(1)哪些同学做的乒乓球是符合要求的?
(2)在符合要求的乒乓球中,哪名同学做的质量最好?这名同学中,哪名同学做的质量最差?
(3)请你对这名同学按照做的乒乓球质量从最好到最差排名;
(4)请你用学过的绝对值知识来说明解答以上问题的依据.
【变式2】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.
【变式3】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.
题型08有理数的大小比较
【典例】若m,n为有理数,,,且,那么m,n,,的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式1】是一个小于的整数,与,比较,大小关系正确的是( )
A. B. C. D.
【变式2】比较大小:344________433,________,________(用“”,“”,“”填空).
【变式3】比较下列每组数的大小
(1)
(2)
(3)
(4).
题型09有理数大小比较的应用
【典例】某省四个地市月的日均最低温度分别为甲市,乙市,丙市,丁市,其中日均最低温度最低的城市是( )
A.甲市 B.乙市 C.丙市 D.丁市
【变式1】如图所示数轴.
(1)写出数轴上A,B,C各点分别表示的有理数:
(2)在数轴上把下列各数分别表示出来:,,;
(3)用“”将(1)、(2)中的六个数由小到大连接起来.
【变式2】检测5个足球的质量,其中超过标准质量的克数记为正数,低于标准质量的克数记为负数,5个足球的质量如图所示.
(1)其中,各表示什么?
(2)请说明哪个球的质量最接近标准质量;
(3)最轻的一球是__________号球.
【变式3】请阅读材料,并解决问题.
在比较与的大小时,若利用绝对值法比较,则需要进行分数的通分,因为分母较大,所以比较繁琐.我们也可以使用如下的方法比较大小:
因为,,所以,所以.
(1)填空:上述方法是先通过找中间量______来比较正数与的大小,再根据两个负数比较大小的结论“______大的负数反而小”进行判断.
(2)利用上述方法比较与的大小.
题型10绝对值中的最值问题
【典例】我们知道,表示5与之差的绝对值,实际上也可理解为5与两数在数轴上所对的两点之间的距离,试探索:
(1)填空:若 ,则 ;
(2)填空:使得 成立的是 ;
(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,如果没有,说明理由.
(4)由以上探索,猜想对于任何有理数,是否有最小值?如果有,直接写出最小值,并写出此时的值,如果没有,说明理由.
【变式1】绝对值的几何意义;在数轴上,表示数a的点到原点的距离可表示为,即.类似地,表示数a的点到表示数3的点的距离可表示为.
【类比探究】
(1)表示数x的点到表示数的点的距离为7.可记为______,那么______.
【解决问题】
(2)当x满足什么条件时,的值最小,最小值是多少?请说明理由.
【拓展迁移】
(3)直接写出的最小值.
【变式2】阅读材料:
在学习绝对值时,根据绝对值的几何意义,我们知道表示4与2在数轴上对应的两点之间的距离;,所以表示4与在数轴上对应的两点之间的距离;,所以表示4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.
回答问题:
(1)数轴上表示3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,求m的值;
(3)当x在1和之间时,若代数式的最小值是5,请直接写出a的值.
【变式3】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)若,求x 的值;
(2)求 的最小值;
(3)当___________时的最小值是___________.(只需写出结果)
题型11数轴与绝对值结合(动点问题)
【典例】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.例如,代数式的几何意义是数轴上所对应的点与2所对应的点之间的距离.因为,所以的几何意义就是数轴上所对应的点与所对应的点之间的距离.回答下列问题:
(1)①数轴上表示和2的两点和之间的距离是____________;
②在①的情况下,如果,那么为____________;
(2)探究问题:代数式的最小值是多少?
如图,点A、B、P分别表示数,
的几何意义是线段与的长度之和,
∴当点在线段上时,;
当点在点的左侧或点的右侧时,,
的最小值是3.
请你根据上述自学材料,探究解决下列问题:
①直接写出式子的最小值是____________;
②工厂加工车间工作流水线上依次间隔2米排着5个工作台,一只配件箱应该放在工作____________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;
(3)若在数轴上点A、B表示的数分别是.动点从点出发,沿数轴以每秒3个单位长度的速度向终点匀速运动;同时,点从点出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向终点匀速运动,设点的运动时间为秒.当点与点之间的距离为9个单位长度时,求的值.
【变式1】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对应关系,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,表示数a在数轴上的对应点与原点的距离.如图,表示5在数轴上的对应点到原点的距离,而,即也可理解为5与0两数在数轴上对应的两点之间的距离 类似的,表示5与3之差的绝对值,也可理解为5与3两数在数轴上所对应的两点之间的距离、如的几何意义是数轴上表示3 的点与表示x的点之间的距离.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
【学以致用】
(1)计算: , 若, 则
(2)若, 则 ;
(3)的最小值为 ;
【拓展延伸】
如果数轴上有三个点且其中一个点与另外两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“二倍点”. 例如, 数轴上点M, N, P 所表示的数分别为2, 4, 5, 此时, 因此点 N 是 M、P的“二倍点”.
(4)若点C表示的数是,点D 表示的数是6,直接写出点C,D的“二倍点”所对应的数值.
【变式2】数形结合是解决数学问题的重要思想方法.
材料分析:如图1,已知数轴上两点,.则两点距离为两数差的绝对值,即
如:1到3的距离为两数差的绝对值,即;到3的距离为两数差的绝对值,即.
根据以上思想,完成下题
问题探究:参考阅读材料,解答下列问题.
(1)如图2,数轴上表示和6的数的两点之间的距离是______;
(2)若数轴上表示数的点位于与5之间,求的值是______;
(3)当取最小值时,相应的数的取值范围是______;
实际应用:
(4)已知数轴上点,表示的数分别为8和,动点,分别从,两点,同时出发,点以每秒1个单位长度沿数轴向左匀速运动,点以点速度的2倍,沿数轴向右匀速运动,设运动时间为秒.问当为多少秒时?,之间的距离为3.
拓展提升:
(5)若数,满足,求的最小值.
【变式3】七上教材33页的一道题目:
在数轴上点A,B分别表示a,b.对于下列各数a,b:
观察点A,B在数轴上的位置,你能发现所得的距离与这两数的差有什么关系吗?
(1)用文字语言叙述你的发现;
(2)的几何意义是数轴上表示数与数______的两点之间的距离;
(3)如图所示,在一条不完整的数轴上从左到右有点,其中,,且点到原点的距离为28,设点所对应数的和是,求的值.
【巩固训练】
1.下列说法中,正确的有( )
①任何数都不等于它的相反数;②符号相反的两个数互为相反数;③数轴上表示互为相反数的两个点与原点的距离相等;④若有理数a,b互为相反数,则它们一定异号.
A.个 B.个 C.个 D.个
2.若m,n为有理数,,,且,那么m,n,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
3.如图是某古筝调音器软件的界面,指针指在0处为标准音,不需要调弦.指针指向40表示音调偏高,需放松琴弦.下列指针指向的数字中表示需拧紧琴弦,且最接近标准音的是( )
A. B.20 C. D.
4.若a、b、c、d四个数满足,则a、b、c、d四个数的大小关系为( )
A. B.
C. D.
5.我们知道,可以理解为,它表示:数轴上表示数a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A,B,分别用数a,b表示,那么A,B两点之间的距离可以表示为,反过来,式子的几何意义是:数轴上表示数a的点和表示数b的点之间的距离.由此,可以理解为:数轴上的数x和1之间的距离与数x和2之间的距离的和.那么的最小值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.如图,在数轴上,点、分别表示、,、互为相反数且它们之间的距离为6,则点表示的数为______.
7.已知a,b为有理数,,,且,将a,,b,从小到大排列,用“”连接:___________
8.当______时,的最小值是______.
9.已知,,均为整数,且满足,则的值为______.
10.数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美结合,这种解决问题的思想叫做数形结合思想.研究数轴我们发现了重要的规律:如果数轴上点A、B分别表示有理数a、b,那么A、B两点间的距离表示为.例如数轴上表示4和的两点之间的距离可表示为.
(1)如图,在数轴上点M表示数1,点N表示数,则M、N两点间的距离为_______;
(2)若,则x的值为_______.
11.比较下列每组数的大小
(1)
(2)
(3)
(4).
12.如图:
(1)点A表示的数的相反数是___________,点B表示的数的绝对值是___________.
(2)在数轴上标出数,所对应的点C,点D;
(3)C,D两点之间的距离是___________;
(4)与点C距离个单位长度的点表示的数是___________.
13.试管是化学实验室中用于少量试剂的反应容器,某工厂在生产某种规格的试管时,规定:超过规格的记为“+”,不足规格的记为“”,在一次抽检中,小悦从该规格试管的包装箱中任取了8根试管,对其进行了测量,测量数据如下表:
试管序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
超过或不足长度/mm
(1)表中8个数,哪些数互为相反数(填序号即可)?
(2)在这8根试管中,从长度的角度看,最接近规格的是哪一根试管?并说明理由.
14.已知、在数轴上分别表示、
(1)对照数轴填写下表:
6
2
4
0
4
、两点的距离
2
6
0
(2)若、两点间的距离记为,直接写出和、的数量关系______.
(3)如果的和最小时,整数有______.
(4)当为______时,代数式的最小值是7.
(5)式子有最值(最大值或最小值)吗?如果有,写出这个值并指出它是最大值还是最小值;
15.如图,数轴上的点,分别表示有理数,,且,.
(1)求,的值;
(2),两点相距多少个单位长度?
(3)若点在数轴上,且点到点的距离是点到点的距离的,求点表示的数;
(4)点从点出发,第次向左移动个单位长度,第次向右移动个单位长度,第次向左移动个单位长度,第次向右移动个单位长度,,依次操作次后,求点表示的数.
【强化训练】
16.如果,,那么的结果是( )
A. B. C.或 D.或
17.适合的整数的值有( )
A.4个 B.3个 C.7个 D.9个
18.下列语句:
①一个数的绝对值一定是正数;
②一定是一个负数;
③没有绝对值是的数;
④若,则a是一个正数;
⑤在原点左边离原点越近的数就越大;
正确的有( )个.
A.3 B.2 C.1 D.0
19.如图,数轴上由左至右有A、B、C、D、E五个点,分别表示数a、b、c、d、e,且相邻两点之间的距离相等, 即. 若原点在A、E两点之间, 当满足时, 则下列关于原点位置的叙述,正确的是( )
A.在B、C两点之间且较接近 B点 B.在B、C两点之间且较接近 C点
C.在C、D两点之间且较接近 C点 D.在C、D两点之间且较接近 D 点
20.已知有理数满足:.如图,线段在直线上运动点B在点C的左侧),.下列结论中正确的是( )
①;
②当点B与点O重合时,点C恰好为线段的中点;
③当点B与点A重合时,若点P是线段延长线上的点,则;
④在线段运动过程中,若点M为线段的中点,点N为线段的中点,则线段的长度不变.
A.①③ B.①④ C.①③④ D.①②③④
21.若,则的值为________.
22.如图,已知线段,,线段在射线上运动(点在点的左侧,点在点的左侧),且;已知点是线段延长线上任意一点,当点与点重合时,,那么的值是_____.
23.如果两个有理数x,y满足,则的最大值__________,的最小值为__________.
24.已知整数x满足,则所有满足条件的整数x的和是________.
25.同学们都知道,表示5与的差的绝对值,实际上也可理解为5与两数在数轴上所对应的两点之间的距离,试探索:当________时,.
26.已知,.
(1)若,求的值;
(2)若,求的值.
27.阅读与思考
下面是小宣同学数学笔记中的部分内容,请认真阅读并完成相应的任务.
幸福中心
【概念理解】定义:在数轴上,若点C到点A的距离恰好是3,则称点C为点A的“幸福点”;若点C到点A,B的距离之和为6,则称点C为点A,B的“幸福中心”.
【问题解决】
(1)若点A表示的数是,则点A的“幸福点”点C表示的数是________;
(2)已知点M表示的数是m,点N表示的数是n,且,.若点C为点M,N的“幸福中心”,求出点C表示的数.
28.(1)数轴上点A,B对应的数分别是a,b,则,若点A在数轴上表示3,点B在数轴上表示1,那么 ;
(2)在数轴上表示x的点与的距离是3,那么 ;
(3)在数轴上表示a的点位于和3之间(包含两端),求的值;
(4)对于任意有理数x,则的最小值是 .
29.数轴是初中数学的一个重要工具,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.
【定义】
一个点(不是原点)在数轴上运动,第一次跳到的位置(点与点表示的数互为相反数),点称为点的一次跳跃点,紧接着从跳到的位置(点与点位于点的两侧,且),则点称为点关于点的二次跳跃点.
【初步理解】
(1)如图1,若点表示的数是,点表示的数是5,则点的一次跳跃点表示的数是___________________,点关于点的二次跳跃点表示的数是_____________,线段的长度为_______________.
【深入探究】
(2)如图2,若点是数轴正半轴上的一个点,点是数轴负半轴上的一个点,点为点关于点的二次跳跃点.若点,点表示的数分别是,,当变化时,探究线段的值是否发生变化?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.
【归纳总结】
(3)若在数轴上点分别表示有理数(其中),点为点关于点的二次跳跃点,直接写出线段的长度.
∵,
∴,即点表示的数是.
∴;
②若,如图所示:
30.【背景知识】数轴上表示数a的点与原点的距离叫做数a的绝对值,记作,数轴上表示数a的点与表示数b的点的距离记作,如数轴上表示数5的点与表示数7的点的距离为,表示数轴上表示数5的点与表示数的点的距离,表示数轴上表示数a的点与表示数5的点的距离.根据以上材料回答下列问题:
【初步应用】
(1)①数轴上表示数的点与表示数3的点的距离为______;
②若,则______;
【深入探究】
(2)求的最小值.以下是小明的解答过程:
解:记点P,A,B分别表示数x,,3,点P、点A的距离,点P、点B的距离.
当点P在点A的左边,即时,如图①,此时,.
∴,即.
当点P在线段上,即时,如图②,此时.
即,
当点P在点B的右边时,即时,如图③,此时,.
∴,即.
∴当时,有最小值,最小值为5.
请根据小明的解答过程,完成下列问题:
求式子的最小值.
【解决问题】
(3)某公司办公楼有6层,公司要召开会议,从1层到6层每层参会人数分别为1,2,1,2,3,3.由于电梯出了故障,要使所有参会人员到会议地点走楼梯的距离和最短,请你直接写出会议地点应设在第几层?
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