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第一次月考难点特训(二)和绝对值的几何意义有关的压轴题
1.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 4 ;数轴上表示﹣2和﹣5的两点之间的距离
是 3 ;
(2)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,那么x为 1
或﹣ 3 ;
(3)当|x+1|+|x﹣2|取最小值时,符合条件的整数x有 ﹣ 1 , 0 , 1 , 2 ;
(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.
【解答】解:(1)数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是:1﹣(﹣3)=1+3=4;
数轴上表示﹣2和﹣5的两点之间的距离是:﹣2﹣(﹣5)=﹣2+5=3;
故答案为:4;3;
(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;
故答案为:|x+1|;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.
故答案为:﹣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.
2.先阅读,后探究相关的问题.
【阅读】|5﹣2|表示5与2差的绝对值,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|可以看作|5﹣(﹣2)|,表示5与﹣2的差的绝对值,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.
(1)如图,先在数轴上画出表示点 2.5的相反数的点B,再把点A向左移动1.5个单位,得到
点C,则点B和点C表示的数分别为 ﹣ 2. 5 和 1 ,B,C两点间的距离是 3. 5 .(2)数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离表示为 | x +1 | ;如果|AB|=3,那么x为 2
或﹣ 4 .
(3)若点A表示的整数为x,则当x为 ﹣ 1 时,|x+4|与|x﹣2|的值相等.
(4)要使代数式|x+5|+|x﹣2|取最小值时,相应的x的取值范围是 ﹣ 5 ≤ x ≤ 2 ,最小值是 7
.
【解答】解:(1)如图,
B点表示的数﹣2.5,C点表示的数1,BC的距离是1﹣(﹣2.5)=3.5;
故答案为:﹣2.5,1,3.5;
(2)数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离表示为:|x﹣(﹣1)|=|x+1|,
如果|AB|=3,即|x+1|=3,
x+1=3或﹣3,
那么x为﹣4或2;
故答案为:|x+1|,2或﹣4;
(3)|x+4|=|x﹣2|,表示点A到﹣4和2的距离相等,
若点A表示的整数为x,则当x为﹣1时,|x+4|与|x﹣2|的值相等;
故答案为:﹣1;
(4)要使代数式|x+5|+|x﹣2|取最小值时,相应的x的取值范围是﹣5≤x≤2,
最小值为:2﹣(﹣5)=7,
故答案为:﹣5≤x≤2,7.
3.先阅读,后探究相关的问题
【阅读】|5﹣2|表示5与2差的绝对值,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|可以看作|5﹣(﹣2)|,表示5与﹣2的差的绝对值,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.
(1)数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离表示为 | x +1 | ,如果点A、B的距离为
3,那么x为 2 或﹣ 4 ;
(2)若点A表示的整数为x,则当x为 ﹣ 1 时,|x+4|与|x﹣2|的值相等;
(3)要使代数式|x+5|+|x﹣2|取最小值时,相应的x的取值范围是 ﹣ 5 ≤ x ≤ 2 ;
(4)要使|x﹣3|+|x+2|=7,则x的值为 4 或﹣ 3 .【解答】解:(1)数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离表示为:|x﹣(﹣1)|=|x+1|;
如果AB=3,即|x+1|=3,
x+1=3或﹣3,
解得:x为﹣4或2,
故答案为:|x+1|;﹣4或2;
(2)|x+4|=|x﹣2|,表示点A到﹣4和2的距离相等,
若点A表示的整数为x,则当x为﹣1时,|x+4|与|x﹣2|的值相等;
故答案为:﹣1;
(3)|x+5|+|x﹣2|表示x在数轴上的对应点与﹣5、2所对应点的距离之和,
要使代数式|x+5|+|x﹣2|取最小值时,相应的x的取值范围是﹣5≤x≤2,
故答案为:﹣5≤x≤2;
(4)∵|x﹣3|+|x+2|=7,
若x>3,则原式可化为(x﹣3)+(x+2)=7,
∴x=4;
若﹣2≤x≤3,则﹣(x﹣3)+(x+2)=7,无解;
若x<﹣2,则﹣(x﹣3)﹣(x+2)=7,
∴x=﹣3,
∴x=4或x=﹣3,
故答案为:4或﹣3.
4.认真阅读下面的材料,完成问题.
在学习绝对值时,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|5|意义为表示5
的点到原点的距离,实际上可理解为,|5|=|5﹣0|,即5到0点的距离.又如|5﹣3|表示5、3在
数轴上对应的两点之间的距离;|5﹣(﹣3)|表示5、﹣3在数轴上对应的两点之间的距离,容
易知道|5﹣(﹣3)|=|5+3|=8,即5与﹣3相距8个单位长度.
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|a﹣b|.
(1)利用上面的知识回答:点A、B在数轴上分别表示有理数﹣5、1,那么A到B的距离可表
示为 | ﹣ 5 ﹣ 1 | ,这个距离的计算结果是 6 .
(2)利用上面的知识回答:若|x﹣1|=2,则x= ﹣ 1 或 3 .
(3)利用上面的知识回答:|x﹣2|+|x+1|的最小值是 3 .
【解答】解:(1)∵A到B的距离为|﹣5﹣1|=6,
故答案为:|﹣5﹣1|,6;
(2)|x﹣1|=2表示x到表示数1的距离是2,由数轴可知,到1距离为2的点有两个:﹣1或3,
故答案为:﹣1或3;
(3)|x﹣2|+|x+1|表示x到2的距离与x到﹣1的距离之和,
∵2﹣(﹣1)=3,
∴在2和﹣1之间的点到两点间的距离和最小,最小为3,
而在2的右边和在﹣1的左边的点到两点的距离和都大于3,
∴|x﹣2|+|x+1|的最小值是3.
故答案为:3.
5.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 ;数轴上表示﹣3和2两点之间的距离是 5
;一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离可以表示为|m﹣n|.那么,数轴上表示数x
与5两点之间的距离可以表示为 | x ﹣ 5 | ,表示数y与﹣1两点之间的距离可以表示为 | y +1 |
.
(2)如果表示数a和﹣2的两点之间的距离是3,那么a= 1 或﹣ 5 ;若数轴上表示数a的
点位于﹣4与2之间,求|a+4|+|a﹣2|的值;
(3)当a= 1 时,|a+5|+|a﹣1|+|a﹣4|的值最小,最小值是 9 .
【解答】解:(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是4﹣1=3;数轴上表示﹣3和2两点
之间的距离是2﹣(﹣3)=5;一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离可以表示为|
m﹣n|.那么,数轴上表示数x与5两点之间的距离可以表示为|x﹣5|,表示数y与﹣1两点之间
的距离可以表示为|y+1|.
故答案为:3,5,|x﹣5|,|y+1|;
(2)如果表示数a和﹣2的两点之间的距离是3,那么|a﹣(﹣2)|=3
∴|a+2|=3
∴a+2=3或a+2=﹣3
解得a=1或a=﹣5;
∵|a+4|+|a﹣2|表示数a与﹣4的距离与a和2的距离之和,
若数轴上表示数a的点位于﹣4与2之间,则|a+4|+|a﹣2|的值等于2和﹣4之间的距离,等于
6.
故答案为:1或﹣5;
(3)|a+5|+|a﹣1|+|a﹣4|表示一点到﹣5,1,4三点的距离的和,∴当a=1时,该式的值最小,最小值为6+0+3=9.
∴当a=1时,|a+5|+|a﹣1|+|a﹣4|的值最小,最小值是9.
故答案为:1,9.
6.同学们都知道,|5﹣(﹣2)|表示5与﹣2之差的绝对值,实际上也可理解为5与﹣2两数在数
轴上所对的两点之间的距离.试探索:
(1)|5﹣(﹣2)|= 7 ;当|5﹣(﹣2)|=|x|时,x= ± 7 .
(2)|x+5|表示 x 与 ﹣ 5 之间的距离;|x﹣2|表示 x 与 2 之间的距离;找出所
有符合条件的整数x,使得|x+5|+|x﹣2|=7,这样的整数有 ﹣ 5 ,﹣ 4 ,﹣ 3 ,﹣ 2 ,﹣ 1 , 0 ,
1 , 2 (直接写出答案)
(3)由以上探索,请你结合数轴猜想:对于任何有理数x,|x+3|+|x﹣6|是否有最小值?如果有,
写出最小值;如果没有,说明理由.
【解答】解:(1)|5﹣(﹣2)|=|5+2|=7;
|5﹣(﹣2)|=|x|,
即|5+2|=7=|x|,
∴x=±7.
故答案为:7,±7.
(2)当x>2时,
|x+5|+|x﹣2|=x+5+x﹣2=7,
解得x=2与x>2矛盾,故此种情况不存在;
当﹣5≤x≤2时,|x+5|+|x﹣2|=x+5+2﹣x=7,
故﹣5≤x≤2时,使得|x+5|+|x﹣2|=7,
故使得|x+5|+|x﹣2|=7的整数是﹣5、﹣4、﹣3、﹣2、﹣1、0、1、2;
当x<﹣5时,|x+5|+|x﹣2|=﹣x﹣5+2﹣x=﹣2x+3=7,
得x=﹣5与x<﹣5矛盾,故此种情况不存在,
故答案为:﹣5、﹣4、﹣3、﹣2、﹣1、0、1、2.
(3)|x+3|+|x﹣6|有最小值,最小值是9.
理由:当x>6时,|x+3|+|x﹣6|=x+3+x﹣6=2x﹣3>9;
当﹣3≤x≤6时,|x+3|+|x﹣6|=x+3+6﹣x=9;
当x<﹣3时,|x+3|+|x﹣6|=﹣3﹣x+6﹣x=3﹣2x>9,
故|x+3|+|x﹣6|有最小值,最小值是9.
7.阅读材料:我们知若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,A、B两点间的距离表示为AB.
则AB=|a﹣b|.所以式子|x﹣3|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.根据上述材料试探索:
(1)|5﹣(﹣2)|= 7 .
(2)找出所有符合条件的整数x,使|x+5|+|x﹣2|=7成立.
(3)由以上探索猜想,对于任何有理数x,|x﹣3|+|x﹣6|是否有最小值?如果有,写出最小值;
如果没有,说明理由.
【解答】解:(1)∵|5﹣(﹣2)|的几何意义是数轴上表示有理数5的点与表示有理数﹣2的点
之间的距离,
∴|5﹣(﹣2)|=7;
故答案为:7;
(2)∵|x+5|+|x﹣2|=7,
∴﹣5≤x≤2,
∴符合条件的整数x有:﹣5,﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2;
(3)|x﹣3|+|x﹣6|有最小值3,理由如下:
∵|x﹣3|+|x﹣6|的几何意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数3的点之间的距离与数轴上
表示有理数x的点与表示有理数6的点之间的距离之和,
∴当3≤x≤6时,|x﹣3|+|x﹣6|最小,且此时|x﹣3|+|x﹣6|=x﹣3+(6﹣x)=3.
8.|5﹣3|表示5与3之差的绝对值,实际上也可理解为5与3两数在数轴上所对的两点之间的距离.
如|x﹣3|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.试探索:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是 3 ;
(2)表示﹣3和2两点之间的距离是 5 ;
(3)数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于 | m ﹣ n | .
(4)若数轴上表示数a的点位于﹣4与2之间,求|a+4|+|a﹣2|的值.
(5)若x为有理数,则|x+12|+|x﹣8|的最小值为 2 0 .
【解答】解:(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是:|4﹣1|=3;
故答案为:3;
(2)表示﹣3和2两点之间的距离是:|﹣3﹣2|=5;
故答案为:5;
(3)数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于|m﹣n|;
故答案为:|m﹣n|;
(4)∵数轴上表示数a的点位于﹣4与2之间,
∴﹣4<a<2,
∴|a+4|+|a﹣2|=a+4+2﹣a=6;(5)∵|x+12|+|x﹣8|理解为:在数轴上表示点x到﹣12和8的距离之和,
∴当点x在﹣12与8之间的线段上,即﹣12≤x≤8时,
|x+12|+|x﹣8|有最小值,
最小值为:8﹣(﹣12)=20.
故答案为:20.
9.同学们都知道,|4﹣(﹣2)|表示4与﹣2的差的绝对值,实际上也可理解为4与﹣2两数在数
轴上所对应的两点之间的距离;同理|x﹣3|也可理解为x与3两数在数轴上所对应的两点之间的
距离.试探索:
(1)|4﹣(﹣2)|= 6 .
(2)找出所有符合条件的整数x,使|x﹣4|+|x+2|=6成立.
(3)由以上探索猜想,对于任何有理数x,|x﹣3|+|x﹣6|是否有最小值?如果有,写出最小值;
如果没有,说明理由.
【解答】解:(1)原式=|4+2|=6
故答案为:6;
(2)令x﹣4=0或x+2=0时,则x=4或x=﹣2
当x<﹣2时,
∴﹣(x﹣4)﹣(x+2)=6,
﹣x+4﹣x﹣2=6,
x=﹣2(范围内不成立)
当﹣2<x<4时,
∴﹣(x﹣4)+(x+2)=6,
﹣x+4+x+2=6,
6=6,
∴x=﹣1,0,1,2,3
当x>4时,
∴(x﹣4)+(x+2)=6,
x﹣4+x+2=6,
2x=8,
x=4,
x=4(范围内不成立)
∴综上所述,符合条件的整数x有:﹣2,﹣1,0,1,2,3,4
(3)由(2)的探索猜想,对于任何有理数x,|x﹣3|+|x﹣6|有最小值为3.10.(1)阅读下面材料:
点A、B在数轴上分别表示实数a、b,A、B两点之间的距离表示为|AB|.
当A、B两点中有一点在原点时,不妨设点A在原点,如图1,|AB|=|OB|=|b|=|a﹣b|;
当A、B两点都不在原点时,
①如图2,点A、B都在原点的右边|AB|=|OB|﹣|OA|=|b|﹣|a|=b﹣a=|a﹣b|;
②如图3,点A、B都在原点的左边,|AB|=|OB|﹣|OA|=|b|﹣|a|=﹣b﹣(﹣a)=|a﹣b|;
③如图4,点A、B在原点的两边,|AB|=|OB|+|OA|=|a|+|b|=a+(﹣b)=|a﹣b|;
(2)回答下列问题:
①数轴上表示2和5的两点之间的距离是 3 ,数轴上表示﹣2和﹣5的两点之间的距离是
3 ,数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是 4 ;
②数轴上表示x和2的两点之间的距离是 | x ﹣ 2 | ;数轴上表示x和﹣1的两点之间的距离是
| x +1 | ;(用含x的式子表示)
③当|x+1|+|x﹣2|取最小值时,相应的x的取值范围是 ﹣ 1 ≤ x ≤ 2 ;
④当|x+1|+|x﹣2|+|x﹣3|取最小值时,相应的x的值是 x = 2 ;
⑤求|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣2021|的最小值.
【解答】解:①数轴上表示2和5两点之间的距离是:|2﹣5|=3,
数轴上表示﹣2和﹣5的两点之间的距离是:|﹣2﹣(﹣5)|=3,
数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是:|1﹣(﹣3)|=4;
②数轴上表示x和2的两点的距离是|x﹣2|,
数轴上表示x和﹣1的两点的距离是:|x﹣(﹣1)|=|x+1|;
③在数轴上,|x+1|+|x﹣2|的意义是表示x的点和表示﹣1的点距离
与表示x的点到表示2的点的距离之和,
∴当﹣1≤x≤2时,|x+1|+|x﹣2|的值最小,最小值是|2﹣(﹣1)|=3.
④在数轴上,|x+1|+|x﹣2|+|x﹣3|的意义是表示x的点和表示﹣1的距离与表示x的点到表示2的
点距离以及表示x的点到表示3的点距离之和,
∴当x=2时,|x+1|+|x﹣2|+|x﹣3|取最小值是|3﹣(﹣1)|=4;
⑤|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣2021|表示x的点到表示1、2、3...2021的点距离之和,∴当x= =1011时,|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+...+|x﹣2021|最小值是:
1+2+3+…+1010+0+1+2+3+…+1010
=(1+2+3+…+1010)×2
=(1+1010)×1010
=1021110.
11.综合探究
阅读材料:数轴是学习有理数的一种重要工具,任何有理数都可以用数轴上的点表示,这样能
够运用数形结合的方法解决一些问题.例如,两个有理数在数轴上对应的点之间的距离可以用
这两个数的差的绝对值表示;
在数轴上,有理数4与1对应的两点之间的距离为|4﹣1|=3;
在数轴上,有理数5与﹣2对应的两点之间的距离为|5﹣(﹣2)|=7;
在数轴上,有理数﹣4与3对应的两点之间的距离为|﹣4﹣3|=7;
在数轴上,有理数﹣2与﹣5对应的两点之间的距离为|﹣2﹣(﹣5)|=3;
…
如图1,在数轴上有理数a对应的点为点A,有理数b对应的点为点B,A,B两点之间的距离
表示为|a﹣b|或|b﹣a|,记为|AB|=|a﹣b|=|b﹣a|.
解决问题:(1)数轴上有理数2与﹣3对应的两点之间的距离等于 5 ;数轴上有理数x与
﹣5对应的两点之间的距离用含x的式子表示为 | x +5 | ;若数轴上有理数x与﹣3对应的两点
A,B之间的距离|AB|=4,则x等于 ﹣ 7 或 1 ;
联系拓广:(2)如图2,点M,N,P是数轴上的三点,点M表示的数为4,点N表示的数为
﹣2,动点P表示的数为x.
①若点P在点M,N之间,则|PM|+|PN|= 6 .
②若|PN|=2|PM|,即点P到点N的距离等于点P到点M距离的2倍,则x等于 2 或 1 0 .
能力提升:若点P在点M,N之间,则|x+2|+|x﹣4|= 6 .
③若|x+2|+|x﹣4|=12,则x等于 ﹣ 5 或 7 .【解答】(1)由题意得,数轴上有理数2与﹣3对应的两点之间的距离等于|2﹣(﹣3)|=5,
数轴上有理数x与﹣5对应的两点之间的距离用含x的式子表示为|x﹣(﹣5)|=|x+5|;
若数轴上有理数x与﹣3对应的两点A,B之间的距离|AB|=4,
则|x﹣(﹣3)|=4,
当x﹣(﹣3)=4时,解得x=1,
当x﹣(﹣3)=﹣4时,解得x=﹣7,
故答案为:|5,|x+5|,﹣7或1;
(2)①当点P在点M,N之间,则|PM|+|PN|=x﹣(﹣2)+4﹣x=6,
②若|PN|=2|PM|,当点P在线段MN上时,
得x﹣(﹣2)=2(4﹣x),
解得x=2,
当点P位于点M右侧时,
得x﹣(﹣2)=2(x﹣4),
解得x=10,
若点P在点M,N之间,则|x+2|+|x﹣4|=x+2+4﹣x=6,
若|x+2|+|x﹣4|=12,则点P位于点N左侧或点M的右侧,
当点P位于点N左侧时,
得﹣x﹣2+4﹣x|=12,
解得x=﹣5,
当点P位于点M右侧时,
得x+2+x﹣4=12,
解得x=7,
故答案为:①6,②2或﹣10,6,③﹣5或7.
12.综合与探究
阅读材料:
数轴是学习有理数的一种重要工具,任何有理数都可以用数轴上的点表示,这样能够运用数形
结合的方法解决一些问题.例如,两个有理数在数轴上对应的点之间的距离可以用这两个数的
差的绝对值表示;
在数轴上,有理数3与1对应的两点之间的距离为|3﹣1|=2;
在数轴上,有理数5与﹣2对应的两点之间的距离为|5﹣(﹣2)|=7;
在数轴上,有理数﹣2与3对应的两点之间的距离为|﹣2﹣3|=5;
在数轴上,有理数﹣8与﹣5对应的两点之间的距离为|﹣8﹣(﹣5)|=3;……如图1,在数轴上有理数a对应的点为点A,有理数b对应的点为点B,A,B两点之间的距离
表示为|a﹣b|或|b﹣a|,记为|AB|=|a﹣b|=|b﹣a|.
解决问题:
(1)数轴上有理数﹣10与﹣5对应的两点之间的距离等于 5 ;数轴上有理数x与﹣5对应
的两点之间的距离用含x的式子表示为 | x +5 | ;若数轴上有理数x与﹣1对应的两点A,B之
间的距离|AB|=2,则x等于 1 或﹣ 3 ;
联系拓广:
(2)如图2,点M,N,P是数轴上的三点,点M表示的数为4,点N表示的数为﹣2,动点P
表示的数为x.
请从A,B两题中任选一题作答,我选择 A 或 B 题.
A.①若点P在点M,N两点之间,则|PM|+|PN|= 6 ;
②若|PM|=2|PN|,即点P到点M的距离等于点P到点N的距离的2倍,则x等于 0 或﹣ 8
.
B.①若点P在点M,N之间,则|x+2|+|x﹣4|= 6 或﹣ 4 ;
若|x+2|+|x﹣4|=10,则x= 6 或﹣ 4 ;
②根据阅读材料及上述各题的解答方法,|x+2|+|x|+|x﹣2|+|x﹣4|的最小值等于 8 .
【解答】解:(1)根据绝对值的定义:
数轴上有理数﹣10与﹣5对应的两点之间的距离等于5;
数轴上有理数x与﹣5对应的两点之间的距离用含x的式子表示为|x+5|;
A,B之间的距离|AB|=2,则x等于1或﹣3,
故答案为:5,|x+5|,1或﹣3;
(2)A.①若点P在点M,N两点之间,则|PM|+|PN|=6;
②若|PM|=2|PN|,P在MN之间或在M左侧,则x等于0或﹣8;
B.①若点P在点M,N之间,则|x+2|+|x﹣4|=6;
若|x+2|+|x﹣4|=10,则x=6或﹣4;
②|x+2|+|x|+|x﹣2|+|x﹣4|的最小值,即:x与4,2,0,﹣2之间距离和最小,这个最小值=4﹣(﹣2)+(2﹣0)=8.
故答案为:6,2或10,6或﹣4,8.