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专题 02 绝对值四种考法全梳理(高频与压轴题型)
目录
【知识点归纳】.................................................................................................................................1
【考法一、分类谈论化简绝对值】.................................................................................................1
【考法二、绝对值几何意义】.........................................................................................................4
【考法三、双绝对值化简】.............................................................................................................8
【考法四、利用非负性化简绝对值】...........................................................................................10
【课后练习】...................................................................................................................................12
【知识点归纳】
1. 含有字母的绝对值的化简求值
性质: ,即
注:无论a为何值,去绝对值,一定要保证得到的结果为非负数。
2. 借助数轴解绝对值问题
性质: 几何意义:表示x到点a的距离
解题技巧:(1)找零点(分界点);(2)根据零点将数轴分段;(3)利用“数形结合”
思想,求解绝对值的值(几何法);或者根据分段情况,分析绝对值内式子的正负,去绝
对值(代数法)。
注:(1)一个式子中有多个绝对值式子时, x前的系数必须相同才可以用该“数形结
合”的方法;(2)分段的时候,切不可遗漏数轴上的点,也不可重复讨论。
【考法一、分类谈论化简绝对值】
例.若 , ;若 , ;
①若 ,则 ;
②若 ,则 .
【答案】 1 1 1
【分析】此题考查了分类讨论解决含字母参数绝对值的问题,关键是能确定含字母参数绝
对值是它本身还是它的相反数.根据实数绝对值的性质 ,根据 的符号确定它的绝对值是它本身还是相反数
即可.
【详解】解: ,
,
;
,
,
,
故答案为:1, ;
① ,
,
,
,
故答案为:1;
② ,
、 、 中有一个负数、两个正数和三个负数两种情况,
当 、 、 中有一个负数、两个正数时,
,
当 、 、 中有三个负数时,
,
故答案为:1或 .
变式1.如果 ,且 ,那么 .
【答案】 或
【分析】由题意可求出 ,故可分类讨论:①当 时,则 ,从而可化简
绝对值求解;②当 时,则 ,同理求解即可.
【详解】解: ,且 ,
.
对 的值分类讨论如下:①当 时, , ,
;
②当 时, , ,
.
故答案为: 或 .
【点睛】本题考查化简绝对值.利用分类讨论的思想是解题关键.
变式2.如果 ,那么 的值是 .
【答案】0或2
【分析】当 时, ,当 时, ,结合 可知,a,b,c
中至少有2个负数,再分情况讨论即可求解.
【详解】当 时, ,当 时,
同理可得 ,
∵ ,∴a,b,c中至少有2个负数
①若a,b,c中有2个负数,1个正数
则 , 三个数中有2个负数,1个正数
此时
②若a,b,c中有3个负数,
则 , 三个数都大于0
此时
综上, 的值为0或2
故答案为:0或2.
【点睛】本题考查绝对值的化简,解题的关键是掌握当 时, ,当 时,
.【考法二、绝对值几何意义】
例.材料一:我们知道 的几何意义是:数轴上表示数a的点到原点的距离; 的几
何意义是:数轴上表示数a,b的两点之间的距离; 的几何意义是:数轴上表示数
a, 的两点之间的距离;根据绝对值的几何意义,我们可以求出以下方程的解.
(1)
解:由绝对值的几何意义知:在数轴上x表示的点到3的距离等于4,
∴ , ;
(2)
解:∵ ,
∴其绝对值的几何意义为:在数轴上x表示的点到 的距离等于5.
∴ , .
材料二:如何求 的最小值.
由 的几何意义是数轴上表示数x的点到表示数1和 两点的距离的和,要使
和最小,则表示数x的这点必在 和1之间(包括这两个端点)取值.
∴ 的最小值是3;由此可求解方程 ,把数轴上表示x的点记为
点P,由绝对值的几何意义知:当 时, 恒有最小值3,所以要使
成立,则点P必在 的左边或1的右边,且到表示数 或1的点的距离均
为0.5个单位.
故方程 的解为: , .
阅读以上材料,解决以下问题:
(1)填空: 的最小值为_______;
(2)已知有理数x满足: ,有理数y使得 的值最小,
求 的值.
(3)试找到符合条件的x,使 的值最小,并求出此时的最小值及x
的取值范围.
【答案】(1)5
(2) 或9
(3)当n是奇数, 时, 的最小值为 ;当n是偶数,
时, 最的小值为【分析】(1)由阅读材料直接可得;
(2)由已知可得: 或 , 有最小值7,求
得 ,代入计算即可求解;
(3)当n是奇数时,中间的点为 ,所以当 时,
;当n是偶数时,中间的两个点相同为 ,
所以当 时, .
【详解】解:(1)由阅读材料二可得: 的几何意义是数轴上表示数x的点到
表示数3和 两点的距离的和,要使和最小,则表示数x的这点必在 和3之间(包括这
两个端点)取值,即 .
∴ 的最小值为5;
(2)∵ 的几何意义是数轴上表示数x的点到表示数10和 两点的距离的和,
要使和最小,则表示数x的这点必在 和10之间(包括这两个端点)取值,即 .
∴ 的最小值为13,
又∵ ,∴ 或 ,
∵ 表示数轴上表示y到 ,3,6之间的距离和最小,
∴当 时,有最小值7,∴ 或 ;
(3) 的值最小,表示数轴上点x到1,2,3,…,n之间的距离和
最小,
当n是奇数时,中间的点为 ,所以当 时,
;
∴当n是奇数, 时, 的最小值为 .
当n是偶数时,中间的两个点相同为 ,
所以当 时, .
∴当n是偶数, 时, 最的小值为 .
【点睛】本题考查数轴的性质;理解阅读材料的内容,掌握绝对值的几何意义,利用数轴上点的特点解题是关键.
变式1.(1)阅读材料:从代数角度上看,数轴上两点间的距离等于这两点所对应的数的差
的绝对值;从几何角度上看,数轴上两点间的距离等于以这两点为端点组成的线段的长度.
例如:点A、B在数轴上分别对应的数为a、b,则A、B两点间的距离可表示为 .
(完成下面填空)
Ⅰ.数轴上有三点A、B、P,分别对应的数为 、2、x,
如图①,当 时, ;
如图②,当 时, _____ ;
如图③,当 时, _______ ;
Ⅱ.由Ⅰ可得:∵ , ,
∴ , ,
∴ 在 时有最小值为_______.
(2)直接应用:求 的最小值.
(3)应用拓展:若 ,当 时,直接写出S的取值范围
_______.
【答案】(1)I、 , ;II 、5;(2)9;(3) .
【分析】(1)I根据绝对值的意义即可得到答案;II根据I比较三种情况即可得到答案;
(2)根据(1)可得到当x在两点之间时最短即可得到答案;
(3)根据 ,当 时,进而得出 ,再求出其取值
范围即可.
【详解】(1)I.解:由题意可得,
当 时,
,
当 时,
故答案为 , ;
II.由题意可得,
在 时有最小值为5,
故答案为5;(2)解:由(1)可得,
当x在 ,4两点之间时最短,
即当 时, 的最小值,
最小值为 ,
故 的最小值为9;
(3)由(1)可得, 表示到1,6, 三点的距离之和,当
时, ,
∴可得到当 时最小值,最小值为 ,
当 时,最大值为
故答案为: .
【点睛】本题考查绝对值的意义,解题的关键是根据题意找到最小距离的点在最小与最大
两点之间.
变式2.【数学问题】数轴上分别表示数a和数b的两个点A、B之间的距离该如何表示?
【问题探究】
(1)观察分析(特殊):
①当 , 时,A,B之间的距离 ;
②当 , 时,A,B之间的距离 ______;
③当 , 时,A,B之间的距离 ______.
(2)一般结论:
数轴上分别表示有理数a,b的两点A,B之间的距离表示为 ______;
【问题解决】
(3)应用:数轴上,表示x和3的两点A和B之间的距离是5,试求x的值;
【问题拓展】
(4)拓展:
①若 ,则 ______.
②若 ,则 ______.
③若x,y满足 ,则代数式 的最大值是______,最小
值是______.
【答案】(1)7,3;(2) ;(3) 或 ;(4)①4②0或8③7,0
【分析】本题考查数轴上两点之间的距离;
(1)利用数轴直接得到A,B之间的距离 即可;
(2)归纳总结得到:数轴上分别表示有理数 , 的两点A,B之间的距离表示为;
(3)解绝对值方程即可;
(4)①解绝对值方程即可;②分三种情况分类讨论解方程;先求出 , 的取值范围,然
后计算解题.
【详解】(1)② ; ③ ; 故答案为:7,3.
(2)一般结论:
数轴上分别表示有理数 , 的两点A,B之间的距离表示为 ,
故答案为: .
(3)∵ ,∴ ,解得: 或 ;
(4)① ,即 ,解得: ;故答案为:4.
②若 ,
当 时, ,解得 ;
当 时, ,方程无解;
当 时, ,解得 ;
故答案为:8或0.
③由题可知 , ,
又∵ ,
∴ , ,
即 , ,
∴代数式 的最大值是 ,最小值是 ,
故答案为:7,0.
【考法三、双绝对值化简】
例.若关于 的方程 恰有两个不同的解,则 的取值范围为
【答案】
【分析】本题考查了绝对值的性质等知识,根据绝对值的性质得 ,再根据
绝对值性质可得 或 ,根据绝对值性质和不等式性质即可求解.
【详解】解: ,
,或 ,
当 时,方程无解或只有一个解,
,
,即 或 ,即 ,
但当 时, 或 都成立,此时 有 个不同的解,
只有 时, 成立,方程恰有两个不同的解.
变式1.如果 ,则 的值是 .
【答案】3.
【分析】由 ,得 ,然后对a,b的大小进行分类解得即可.
【详解】解:由 ,得 .若 ,则 ,原式
,若 ,则 ,原式
,综上得其值为3.
【点睛】本题考查了含绝对值的代数式求值,关键在于讨论绝对值内部的大小,进而取绝
对值求解.
变式2.数轴上点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,若规定 ,
(1)当 时,则 ___ , ___ .
(2)当 时,则 ___ .
(3)当 ,且 ,求c的值.
【答案】(1)3,7;(2)2或 ;(3)c的值为 或 或 或
【分析】本题考查了用数轴上的点表示有理数,化简绝对值,绝对值方程.熟练掌握化简
绝对值,并分类讨论是解题的关键.
(1)将值代入,计算求解即可;
(2)由题意知,分当 时,当 时,当 时,三种情况化简绝对值,计算
求解即可;
(3)由题意知,当 时, , ,然后分当
时;当 时;当 时;三种情况化简绝对值,计算求解即可.【详解】(1)解:由题意知, ,
,
故答案为:3,7;
(2)由题意知,当 时, ,不符合题意,舍去;
当 时, ,不符合题意,舍去;
当 时, , ,
∴ ,
当 时,解得, ;
当 时,解得, ;
故答案为:2或 ;
(3)解:当 时, , ,
当 时, ,则 ,
解得, ;
当 时, ,则 ,
解得, ;
当 时, , ,
∴ ,
当 时,解得, ;
当 时,解得, ;
综上所述,c的值为 或 或 或 .
【考法四、利用非负性化简绝对值】
例.设a,b,c为整数,且 ,则
【答案】2
【分析】根据题意可得得到a,b,c之间的关系,从而可得得到所求式子的值.
【详解】解:∵a,b,c为整数,且 ,
∴ 或 ,当 时, ,
∴ ;
当 时, ,∴ ,
故答案为:2.
【点睛】此题考查了绝对值的性质,化简绝对值,解题的关键是明确题意,利用分类讨论
的数学思想解答.
变式1.已知a,b,c均为整数,且 ,那么 的值
.
【答案】1或2或3或4
【分析】此题主要考查了绝对值的意义,分类讨论是解答此题的关键.首先根据 , ,
均为整数得 , 均为非负整数,再根据 即可得出① ,
,② , ,③ , ,据此根据每一种情况求出
的值即可.
【详解】解: , , 均为整数,
, 均为非负整数,
又 ,
, ,或 , ,或 , ,
①当 , 时, , ,
;
②当 , 时, , ,
;
③当 , 时,此时 或2,
或 .
综上所述, 的值是1或2或3或4.
故此题答案为:1或2或3或4.
变式2.已知a,b,c都为整数,且 ,则方程
的解为 .
【答案】
【分析】本题考查了绝对值的性质,代数式求值,绝对值方程,根据题意得到 ,
或 , ,分了讨论 的值,再代入 中
求解绝对值方程即可.
【详解】解:由题意, , 或 , ,
当 , 时,则 ,,即
,
当 , 时,则 ,
,即 ,
,
,解得 .
【课后练习】
1.已知: ,且 .则m共有x个不同的值,
若在这些不同的m值中,最大的值为y,则 .
【答案】3
【分析】本题考查了绝对值,根据绝对值的意义分情况说明即可求解.
【详解】解: ,
,
a,b,c三个数中有两负一正,当a,b为负,c为正数时,
;
当a,c为负,b为正数时,
;
当b,c为负,a为正数时,;
,
m共有3个不同的值,在这些不同的m值中,最⼤的值为0,
,
,
故答案为:3.
2.已知在数轴上与实数 对应的点如图所示,则 的值
为 .
【答案】2
【分析】本题考查数轴和有理数的混合运算,熟练掌握绝对值的性质是解题的关键,先根
据数轴,求出 的取值范围,依此确定 的取值范围,再去
绝对值符号计算即可.
【详解】解:根据数轴得:
∴ , , , ,
∴ ,
故答案为:2.
3.适合 的正整数a的值有 个
【答案】8
【分析】本题主要考查了绝对值的意义,分当 时,当 时,当 时,
三种情况去绝对值得到 的取值范围,从而得到只有当 时
成立,据此求出满足题意的正整数a的值即可得到答案.
【详解】解:当 时, ,当 时, ,
当 时, ,
∴只有当 时 成立,
∴正整数a的值有 ,共8个,故答案为:8.
4. 、 、 、 为互不相等的有理数,且 , ,则
.
【答案】 或
【分析】分类讨论,当 和 时,然后利用 得出
的值.
【详解】当 时,
∵ ,即 ,
∴ 与 必互为相反数(否则 ,不合题意),
∴ ,
∴ , ,
∵ ,即 ,
∴ 或 ,
∴ ( 不合题意,舍去), ,
∴ ,
∴
当 时,
∵ ,即 ,
∴ 与 必互为相反数(否则 ,不合题意),
∴ ,
∴ , ,
∵ ,即 ,
∴ 或 ,
∴ , ( 不合题意,舍去),
∴ ,
∴故答案为:6或2
【点睛】本题主要考查了根据已知条件确定符号及去绝对值的运算,解题的关键是分类讨
论去绝对值符号.
5.在 , , , , , , , 中,每个字母的值恰好是 ,0,1这三个数值中的
一个,若 ,则 .
【答案】4 或 10
【分析】本题主要考查了有理数的混合运算,解题关键是分析判断5个字母的值的和为0
时,这5个字母可能是什么数.根据已知条件 中,每个字母的值恰好是 ,
, 这三个数值中的一个, ,求出其中 个字母的值的和为
,进行推导即可.
【详解】解: 中,每个字母的值恰好是 , , 这三个数值中的一个,
, ,
有 个字母的值分别为 , , ,另 个字母的值的和为 ,
这 个字母的值分别为: , , , , 或 , , , , ,
这 个字母的值分别为 , , , , , , , 或 , , ,0,0,0,0, ,
;
或 ;
故答案为: 或4.
6.已知 ,则 的最大值是
,最小值是 .
【答案】 15
【分析】 表示数轴上表示x的点到表示 和2的两个点的距离之和,得
.同理, , ,可得 ,
, .于是 .
【详解】解: 表示数轴上表示x的点到表示 和2的两个点的距离之和,
∴ .
同理, , ,
而 ,
∴ , , .
∴ .
∴ .故答案为:15,
【点睛】本题考虑数轴上两点间距离计算,理解数轴上两点间距离公式是解题的关键.
7.已知整数 满足 ,则 的值为 .
【答案】0或
【分析】本题考查了绝对值的意义,整数的意义,分类计算即可.
【详解】∵ ,且整数 ,
∴ 或 ,或
∴ ;
或 ;
或 ;
综上, 的值为0或 .
故答案为:0或 .
8.我国著名数学家华罗庚说过“数缺形时少直观,形少数时难入微”,数形结合是解决数
学问题的重要思想方法.在数轴上点 分别表示数 . 两点间的距离可以用符号
表示,利用有理数减法和绝对值可以计算 两点之间的距离 .
例如:当 , 时, ;
当 , 时, ;
当 , 时, .
综合上述过程,发现点 之间的距离 (也可以表示为 ).
请你根据上述材料,探究回答下列问题:
(1)表示数 和 的两点间距离是6,则 _________;
(2)如果数轴上表示数 的点位于 和3之间,则 _________;
(3)代数式 的最小值是多少?
(4)如图,若点 在数轴上表示的有理数分别为 ,则式子
的最小值为_________(用含有 的式子表示结果).
【答案】(1) 或4
(2)7
(3)2
(4)【分析】(1)根据题意可得 ,求解即可获得答案;
(2)根据题意可得 ,从而得到 , ,进而得到 ,
,即可求解;
(3)分情况讨论,可得 时,代数式存在最小值,化简即可求解;
(4)根据题意可得,原式表示 的对应点到 对应的点的距离之和,从而得到
当 时, 有最小值,即可求解.
【详解】(1)解:根据题意,可得 ,
∴ 或 ,
解得: 或4.
故答案为: 或4;
(2)∵表示数 的点位于 和3之间,
∴ ,
∴ , ,
∴ , ,
∴ .
故答案为:7;
(3) 表示点 到1,2,3的距离之和,
当点 在1左侧时,如下图,
此时 ,
∴ ;
当点 与表示1的点重合时,如下图,
此时 ,
∴ ;
当点 在1,2之间时,如下图,
此时 ,
∴ ,
∵ ,∴ ,即 ;
当点 与表示2的点重合时,如下图,
此时 ,
∴ ;
当点 在2,3之间时,如下图,
此时 ,
∴ ,
∴ ;
当点 与表示3的点重合时,如下图,
此时 ,
∴ ;
当点 在3右侧时,如下图,
此时 ,
∴ .
综上所述,当 时,该代数式有最小值,
此时 ;
(4) ,
∴原式表示 的对应点到 对应的点的距离之和,
如下图,
∴当 时, 有最小值,
∴此时原式
.
【点睛】本题主要考查了绝对值得几何意义、数轴上两点间的距离等知识,利用数形结合
和分类讨论的思想解答是解题的关键.