专题06 绝对值的化简求值与最值问题 专项提升(精讲)- 【备考期中期末】 2022-2023学年七年级上学期重高频考点+专项提升精讲精练(浙教版)(解析卷)

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专题06 绝对值的化简求值与最值问题 专项提升(精讲)- 【备考期中期末】 2022-2023学年七年级上学期重高频考点+专项提升精讲精练(浙教版)(解析卷)

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专题06 绝对值的化简与最值问题 专项提升(精讲)
模块一:绝对值的化简
绝对值化简分为已知范围的绝对值化简与无范围的绝对值化简两类,属于重点题型,考卷中会经常出现它的身影,且易错,属于必掌握类型。希望通过本专题让大家熟练掌握这两类压轴题。
高频考点1. 已知范围的绝对值化简
【解题技巧】已知范围的绝对值化简步骤:
①判断绝对值符号里式子的正负;
两数相减:大的数-小的数>0,转化到数轴上:右-左>0;小的数-大的数<0,转化到数轴上:左-右<0.
两数相加:正数+正数>0,转化到数轴上:原点右侧两数相加>0;
负数+负数<,转化到数轴上:原点左侧两数相加<0;
正数+负数:取绝对值较大数的符号,转化到数轴上:原点两侧两数相加,取离原点远的符号.
②将绝对值符号改为小括号:
若正数,绝对值前的正负号不变(即本身);若负数,绝对值前的正负号改变(即相反数).
③去括号:括号前是“+”,去括号,括号内不变;括号前是“-”,去括号,括号内各项要变号.
④化简.
例1.(2022·湖南长沙·七年级期末)有理数a、b、c在数轴上位置如图,则的值为( ).
A. B. C.0 D.
【答案】A
【分析】根据数轴,确定每个数的属性,每个代数式的属性,后化简即可.
【详解】根据数轴上点的位置得:,且,
则,,,
则.故选A.
【点睛】本题考查数轴和有理数的大小比较与绝对值的化简,掌握获取数轴信息,熟练化简是解题的关键.
变式2.(2022·河南周口·七年级期末)有理数,在数轴上对应的位置如图所示,那么代数式的值是( )
A.-1 B.1 C.3 D.-3
【答案】D
【分析】先根据数轴求出-1【详解】解:根据数轴可知:-1∴原式.故选:D.
【点睛】本题考查了代数式的化简、数轴和去绝对值的计算,解题的关键是注意去掉绝对值后,要保证得数是非负数.
例2.(2021·长郡集团郡维学校初一月考)如果++=-1,那么+++的值为(  )
A. B. C.0 D.不确定
【答案】C
【解析】,所以,,中有一个正数,二个负数.
不妨设,,,则.故选.
点睛:本题考查有理数的除法,利用得出a、b、c有一个正数,二个负数是解题关键.
变式2.(2022·内蒙古赤峰·七年级期中)、、是有理数且,则的值是( )
A. B.3或 C.1 D.或1
【答案】D
【分析】根据,则这三个数中一定有一个或三个数为负数两种情况进行讨论,得出结果即可.
【详解】∵,∴x、y、z这三个数中有一个或三个数为负数,
当这三个数中有一个负数时,假设,,,
则;
当这三个数中有三个负数时,假设,,,
则;故D正确.故选:D.
【点睛】本题主要考查了绝对值的意义,正确进行分类讨论是解题的关键.
高频考点2. 未知范围的绝对值化简
【解题技巧】绝对值的性质:①正数的绝对值是它本身,即; ②0的绝对值是0,即;③负数的绝对值是它的相反数,即;④绝对值具有非负性,即。
例1.(2022 新都区校级月考)已知x为有理数,且|x﹣3|=2x+3,则x的值为   .
解:|x﹣3|=2x+3,∴2x+3≥0,∴x≥﹣
∴x﹣3=2x+3或x﹣3=﹣(2x+3)
∴x﹣2x=3+3或x﹣3=﹣2x﹣3
﹣∴x=6 或 x+2x=﹣3+3
∴x=﹣6(舍去); 或3x=0 ∴x=0.
变式1.(2022·河北·七年级期中)若a、b、c是有理数,|a|=3,|b|=10,|c|=5,且a,b异号,b,c同号,求a﹣b﹣(﹣c)的值.
解:∵|a|=3,|b|=10,|c|=5,∴a=±3,b=±10,c=±5,
∵a,b异号,b,c同号,
∴a=3,b=﹣10,c=﹣5或a=﹣3,b=10,c=5,
∴a﹣b﹣(﹣c)=a﹣b+c=8或﹣8.
变式2.(2021·江苏·九年级)已知,求.
【答案】1-x
【分析】根据绝对值的性质,要化简绝对值,可以就x≤0,0<x<1,x≥1三种情况进行分析.
【详解】解:①当x≤0时,|1-x|=1-x,1+|x|=1-x,满足题意;
②当0<x<1时,|1-x|=1-x,1+|x|=1+x,不满足题意;
③当x≥1时,|1-x|=x-1,1+|x|=1+x,不满足题意.
综上可得:x≤0,故|x-1|=1-x.
【点睛】本题考查了绝对值的性质,注意要分情况讨论,再去绝对值化简.
例2.(2022·福建福州·七年级期末)阅读材料:我们把绝对值符号内含有未知数的方程叫做“含有绝对值的方程”.如:|x|=2,|2x﹣1|=3,…都是含有绝对值的方程.怎样求含有绝对值的方程的解呢?基本思路是:含有绝对值的方程→不含有绝对值的方程.我们知道,由|x|=2,可得x=2或x=﹣2.
【例】解方程:|2x﹣1|=3.我们只要把2x﹣1看成一个整体就可以根据绝对值的意义进一步解决问题.
解:根据绝对值的意义,得2x﹣1=3或2x﹣1=﹣3.解这两个一元一次方程,得x=2或x=﹣1.
根据以上材料解决下列问题:(1)解方程:|3x﹣2|=4;(2)拓展延伸:解方程|x﹣2|=|3x+2|.
【答案】(1)x=2或x=
(2)x=-2或x=0
【分析】先去绝对值转化成一元一次方程求解.
(1)解:根据绝对值的意义得:3x-2=4或3x-2=-4.
解得:x=2或x=;
(2)由绝对值的意义得:x-2=3x+2或x-2+3x+2=0.
解得:x=-2或x=0.
【点睛】本题考查含绝对值的一元一次方程的解法,理解绝对值的意义是求解本题的关键.
变式3.(2022·湖北咸宁·七年级期末)阅读下列材料,回答问题:“数形结合”的思想是数学中一种重要的思想.例如:在我们学习数轴的时候,数轴上任意两点,A表示的数为a,B表示的数为b,则A,B两点的距离可用式子(表示,例如:5和的距离可用或表示.
(1)【知识应用】我们解方程时,可用把看作一个点x到5的距离,则该方程可看作在数轴上找一点P(P表示的数为x)与5的距离为2,所以该方程的解为或所以,方程的解为___(直接写答案,不离过程).
(2)【知识拓展】我们在解方,可以设A表示数5,B表示数,P表示数x,该方程可以看作在数轴上找一点P使得,因为,所以由可知,P在线段AB上都可,所以该方程有无数解,x的取值范围是.类似的,方程的___(填“唯一”或“不唯一”),x的取值是___,(“唯一”填x的值,“不唯一”填x的取值范围);
(3)【拓展应用】解方程
【答案】(1)或(2)不唯一;(3)或
【分析】(1)将方程的解看作在数轴上找一点P与的距离为2,进而可得方程的解;
(2)类比题干中的求解方法,进行求解即可;
(3)由题意知,设P点表示的数为x,分类讨论:①若P点在A,B之间,表示出的值,然后列方程求解;②若P点在A点的左边,表示出的值,然后列方程求解;③若点P在B点的右边,表示出的值,然后列方程求解.
(1)解:方程的解,可以看作在数轴上找一点P与的距离为2
∴或
故答案为:或.
(2)解:由题意知,设A表示数,B表示数6,P表示数x,
∴该方程可以看作在数轴上找一点P使得,
∵,
∴P在线段AB上都可,
∴该方程有无数解,x的取值范围是
故答案为:不唯一;.
(3)解:由题意知,设P点表示的数为x,分类讨论:
①若P点在A,B之间
则(不合题意,舍去)
②若P点在A点的左边
则∴
③若点P在B点的右边

综上所述:原方程的解为或.
【点睛】本题考查了绝对值的意义,数轴上点的距离.解题的关键在于明确绝对值的意义.
模块二:绝对值的最值
最值问题一直都是初中数学中的最难点,但也是高分的必须突破点,需要牢记绝对值中的最值情况规律,解题时能达到事半功倍的效果。
高频考点1. 两个绝对值的和的最值
【解题技巧】目的是在数轴上找一点x,使x到a和b的距离和的最小值:
分类情况(的取值范围) 图示 取值情况
当时 无法确定
当时 的值为定值,即为
当 无法确定
结论:式子在时,取得最小值为。
例1.(2021·珠海市初三二模)阅读下面材料:数轴是数形结合思想的产物.有了数轴以后,可以用数轴上的点直观地表示实数,这样就建立起了“数”与“形”之间的联系.在数轴上,若点,分别表示数,,则,两点之间的距离为.反之,可以理解式子的几何意义是数轴上表示实数与实数3两点之间的距离.则当有最小值时,的取值范围是( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】D
【分析】根据题意将可以理解为数轴上表示实数x与实数-2的距离,实数x与实数5的距离,两者的和,分三种情况分别化简,根据解答即可得到答案.
【解析】方法一:代数法(借助零点分类讨论)
当x<-2时,=(-2-x)+(5-x)=3-2x;
当时,=(x+2)+(5-x)=7;
当x>5时,=(x+2)+(x-5)=2x-3;
∴有最小值,最小值为7,此时,故选:D.
方法二:几何法(根据绝对值的几何意义)
可以理解为数轴上表示实数x与实数-2的距离,实数x与实数5的距离,两者的和,
通过数轴分析反现当时,有最小值,最小值为7。
【点睛】此题考查依据绝对值的性质化简绝对值,正确理解题意,得到表示的意义,再利用分类思想解答问题.
变式1.(2022·江苏苏州·七年级阶段练习)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)求|5-(-2)|= _______.(2)找出所有符合条件的整数x,使得|x+5|+|x-2|=7这样的负整数是_____________.(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.
【答案】(1)7;(2)﹣5、﹣4、﹣3、﹣2、﹣1、0、1、2;(3)最小值是3
【分析】(1)根据题目中的式子和绝对值可以解答本题;
(2)分别讨论当x>2时,当﹣5≤x≤2时,当x<﹣5时去绝对值进行求解即可;
(3)同(2)利用分类讨论的思想进行求解即可.
【详解】解:(1)|5﹣(﹣2)|=|5+2|=7.故答案为: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3.理由如下:
当x>6时,|x﹣3|+|x﹣6|=x﹣3+x﹣6=2x﹣9>3;
当3≤x≤6时,|x﹣3|+|x﹣6|=x﹣3+6﹣x=3;
当x<3时,|x﹣3|+|x﹣6|=3﹣x+6﹣x=9﹣2x>3.
故|x﹣3|+|x﹣6|有最小值,最小值是3.
【点睛】本题考查了数轴、绝对值,解答本题的关键是明确数轴的特点和绝对值,利用数轴和分类讨论的数学思想解答.
例2.(2022·河南·郑州外国语中学七年级期末)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.
例如:从“形”的角度看:可以理解为数轴上表示 3 和 1 的两点之间的
距离;可以理解为数轴上表示 3 与﹣1 的两点之间的距离.
从“数”的角度看:数轴上表示 4 和﹣3 的两点之间的距离可用代数式表示为: 4-(-3) .
根据以上阅读材料探索下列问题:
(1)数轴上表示 3 和 9 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 ;(直接写出最终结果)(2)①若数轴上表示的数 x 和﹣2 的两点之间的距离是 4,则 x 的值为 ;
②若 x 为数轴上某动点表示的数,则式子的最小值为 .
【答案】(1)6,7;(2)①-6或2;②4
【分析】(1)直接根据数轴上两点之间的距离求解即可;
(2)①根据数轴上两点之间的距离公式列绝对值方程,然后解方程即可;②由于所给式子表示x到-1和3的距离之和,当x在-1和3之间时和最小,故只需求出-1和3的距离即可.
(1)解:数轴上表示 3 和 9 的两点之间的距离是|9-3|=6,数轴上表示 2 和﹣5 的两点之间的距离是|2-(-5)|=7,故答案为:6,7;
(2)解:①根据题意,得:|x-(-2)|=4,
∴|x+2|=4,∴x+2=-4或x+2=4,
解得:x=-6或x=2,故答案为:-6或2;
②∵表示x到-1和3的距离之和,
∴当x在-1和3之间时距离和最小,最小值为|-1-3|=4,故答案为:4.
【点睛】本题考查数轴上两点之间距离,会灵活运用数轴上两点之间的距离解决问题是解答的关键.
变式2.(2022 思明区校级期末)同学们都知道|5﹣(﹣2)|表示5与(﹣2)之差的绝对值,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)求|5﹣(﹣2)|=   .(2)找出所有符合条件的整数x,使得|x+5|+|x﹣2|=7成立的整数是   .(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.
【分析】(1)直接去括号,再按照去绝对值的方法去绝对值就可以了.(2)要x的整数值可以进行分段计算,令x+5=0或x﹣2=0时,分为3段进行计算,最后确定x的值.(3)根据(2)方法去绝对值,分为3种情况去绝对值符号,计算三种不同情况的值,最后讨论得出最小值.
【解答】解:(1)原式=|5+2|=7故答案为:7;
(2)令x+5=0或x﹣2=0时,则x=﹣5或x=2
当x<﹣5时,∴﹣(x+5)﹣(x﹣2)=7,
﹣x﹣5﹣x+2=7,x=5(范围内不成立)
当﹣5<x<2时,∴(x+5)﹣(x﹣2)=7,x+5﹣x+2=7,7=7,
∴x=﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1
当x>2时,∴(x+5)+(x﹣2)=7,x+5+x﹣2=7,2x=4,x=2,x=2(范围内不成立)
∴综上所述,符合条件的整数x有:﹣5,﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2;
故答案为:﹣5,﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2;
(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.
【点评】本题主要考查了去绝对值和数轴相联系的综合试题以及去绝对值的方法和去绝对值在数轴上的运用,难度较大,去绝对值的关键是确定绝对值里面的数的正负性.
高频考点2. 两个绝对值的差的最值
【解题技巧】目的是在数轴上找一点x,使x到a和b的距离差的最大值和最小值:
分类情况(的取值范围) 图示 取值情况
当时 的值为定值,即为—
当时
当 的值为定值,即为
结论:式子在时,取得最小值为;在时,取得最大值。
例1.(2022·浙江·温州七年级开学考试)代数式|x﹣1|﹣|x+2|的最大值为a,最小值为b,下列说法正确的是(  )
A.a=3,b=0 B.a=0,b=﹣3 C.a=3,b=﹣3 D.a=3,b 不存在
【答案】C
【分析】分三种情况:当x≥1时;当-2<x<1时;当x≤-2时;进行讨论可求代数式|x-1|-|x+2|的值,即可求出a与b的值.
【详解】解:当x≥1时,|x﹣1|﹣|x+2|=x﹣1﹣x﹣2=﹣3;
当﹣2<x<1时,|x﹣1|﹣|x+2|=﹣(x﹣1)﹣(x+2)=﹣2x﹣1;
当x≤﹣2时,|x﹣1|﹣|x+2|=﹣(x﹣1)+(x+2)=3.
∵代数式|x﹣1|﹣|x+2|的最大值为a,最小值为b,
∴a=3,b=﹣3.故选:C.
【点睛】考查了绝对值,如果用字母a表示有理数,则数a 绝对值要由字母a本身的取值来确定:①当a是正有理数时,a的绝对值是它本身a;②当a是负有理数时,a的绝对值是它的相反数-a;③当a是零时,a的绝对值是零.注意分类思想的运用.
变式1.(2022·上海七年级期中)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
【分析】当时,可得x-1<0,x+2<0,利用绝对值的性质即可化简,分别化简当时以及当x>1时,根据当时,,求出a,b即可.
【详解】解: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.
【点睛】本题主要考查了绝对值的化简,解题的关键是对x进行分类讨论,再化简代数式.
例2.(2022·湖北十堰·七年级期中)设﹣1≤x≤3,则|x﹣3|﹣|x|+|x+2|的最大值与最小值之和为__.
【答案】8.5.
【分析】先根据-1≤x≤3,确定x-3与x+2的符号,再对x的符号进行讨论即可.
【详解】∵﹣1≤x≤3,
当﹣1≤x≤0时,|x﹣3|﹣|x|+|x+2|=3﹣x+x+x+2=+5,最大值为5,最小值为4.5;
当0≤x≤3时,|x﹣3|﹣|x|+|x+2|=3﹣x﹣x+x+2=﹣+5,最大值为5,最小值为3.5,
∴最大值与最小值之和为8.5;
故答案为:8.5.
【点睛】本题考查绝对值的化简,掌握求绝对值的法则以及分类讨论的思想方法,是解题的关键.
变式2.(2022·湖北武汉·七年级期中)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
【分析】(1)根据题意即可列式解答;
(2)由x的取值范围分三种情况:①当x≤-1时,②当-1≤x≤1时,③当x≥1时,分别化简绝对值,再计算整式的值即可得到答案;
(3)根据(2)得到规律,依次进行计算即可.
【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
【点睛】此题考查有理数的计算,绝对值的性质,数轴上两点间的距离公式.
高频考点3. 多个绝对值的和的最值
【解题技巧】最小值规律:
①当有两个绝对值相加:
若已知,的最小值为,且数的点在数,的点的中间;
②当有三个绝对值相加:
若已知,的最小值为,且数的点与数的点重合;
③当有(奇数)个绝对值相加:
,且,则取中间数,即当时,取得最小值为;
④当有(偶数)个绝对值相加:
,且,则取中间段,
即当时,取得最小值为。
例1.(2022·天津初一月考)若是有理数,则的最小值是________.
【答案】509040
【分析】首先判断出|x﹣2|+|x﹣4|+|x﹣6|+…+|x﹣2018|就是求数轴上某点到2、4、6、…、2018的距离和的最小值;然后根据某点在a、b两点之间时,该点到a、b的距离和最小,当点x在2与2018之间时,到2和2018距离和最小;当点在4与2016之间时,到4和2016距离和最小;…,所以当x=1010之间时,算式|x﹣2|+|x﹣4|+|x﹣6|+…+|x﹣2018的值最小,据此求出|x﹣2|+|x﹣4|+|x﹣6|+…+|x﹣2018|最小值是多少即可.
【解析】根据绝对值得几何意义分析,知当x=1010时,算式|x﹣2|+|x﹣4|+|x﹣6|+…+|x﹣2018的值最小,
最小值是:(2018﹣2)+(2016﹣4)+(2014﹣6)+…+(1010-1010)
=2016+2012+2008+…+0=(2016+0)×505÷2=2016×505÷2=509040
∴|x﹣2|+|x﹣4|+|x﹣6|+…+|x﹣2018|的最小值是509040.
【点睛】此题主要考查了绝对值的几何意义:|x|表示数轴上表示x的点到原点之间的距离,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:|x-a|表示数轴上表示x的点到表示a的点之间的距离.
变式1.(2022 武侯区校级月考)|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣2014|的最小值为   ,此时x的取值为   .
解:原式可转化为在数轴上找一个点到1,2,3,…,2014对应的点的距离和最小,
故当1007≤x≤1008时,距离和最小,
可取x=1007,则此时距离和为:
1006+1005+1004+…+0+1+2+…+1006+1007
=2×(1+2+3+…+1006)+1007
=1014049,即原式的最小值为1014049;
当x=1008时,最小值也为1014049,
故1007≤x≤1008.
例2.(2022·北京市第四十四中学七年级期中)阅读下面一段文字:在数轴上点A,B分别表示数a,b.A,B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A,B两点之间的距离.
例如:当a=2,b=5时,=5-2=3;当a=2,b=-5时,==7;当a=-2,b=-5时,==3,综合上述过程,发现点A、B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a和-2的两点间距离是6,则a= ;
(2)如果数轴上表示数a的点位于-4和3之间,则=
(3)代数式的最小值是 .
(4)如图,若点A,B,C,D在数轴上表示的有理数分别为a,b,c,d,则式子的最小值为 (用含有a,b,c,d的式子表示结果)
【答案】(1)4和-8;(2)7;(3)2;(4)
【分析】(1)据题意可得: ,解出即可求解;(2)根据题意可得: ,从而得到 ,进而得到=a+4,=3-a,即可求解;(3)根据题意可得:当a=2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 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】解:(1)根据题意得: ,
∴ 或 ,解得: 或-8;
(2)∵表示数a的点位于-4和3之间,∴ ,∴ ,
∴=a+4,=3-a,∴= a+4+3-a=7;
(3) 当a=2时,代数式存在最小值,
∴=1+0+1=2.所以,最小值是2;
(4)根据题意得:,
∴原式表示 对应点到 对应的点的距离之和,
如图所示,
∴当 时,有最小值,
∴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,利用数形结合思想解答是解题的关键.
变式2.(2022 龙泉驿区期中)我们知道,在数轴上,|a|表示数a到原点的距离.进一步地,点A,B在数轴上分别表示有理数a,b,那么A,B两点之间的距离就表示为|a﹣b|;反过来,|a﹣b|也就表示A,B两点之间的距离.下面,我们将利用这两种语言的互化,再辅助以图形语言解决问题.
例,若|x+5|=2,那么x为:
①|x+5|=2,即|x﹣(﹣5)|=2.
文字语言:数轴上什么数到﹣5的距离等于2.
②图形语言:
③答案:x为﹣7和﹣3.
请你模仿上题的①②③,完成下列各题:
(1)若|x+4|=|x﹣2|,求x的值;
①文字语言:
②图形语言:
③答案:
(2)|x﹣3|﹣|x|=2时,求x的值:
①文字语言:
②图形语言:
③答案:
(3)|x﹣1|+|x﹣3|>4.求x的取值范围:
①文字语言:
②图形语言:
③答案:
(4)求|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+|x﹣4|+|x﹣5|的最小值.
①文字语言:
②图形语言:
③答案:
【分析】运用数形结合思想:
图一 图二
图三 图四
【解答】解:(1)文字语言:数轴上什么数到﹣4的距离等于到2的距离.
图形语言: 答案:x=﹣1.
(2)文字语言:数轴上什么数到3的距离比到原点(0)的距离大2.
图形语言: 答案:x.
(3)文字语言:数轴上什么数到1的距离和它到3的距离大于4.
图形语言: 答案:x>4,x<0.
(4)文字语言:数轴上什么数到1,2,3,4,5距离之和最小值.
图形语言: 答案:6.
【点评】本题主要考查了绝对值的性质以及利用数形结合求解问题.
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专题06 绝对值的化简与最值问题 专项提升(精讲)
模块一:绝对值的化简绝对值化简分为已知范围的绝对值化简与无范围的绝对值化简两类,属于重点题型,考卷中会经常出现它的身影,且易错,属于必掌握类型。希望通过本专题让大家熟练掌握这两类压轴题。
高频考点1. 已知范围的绝对值化简
【解题技巧】已知范围的绝对值化简步骤:
①判断绝对值符号里式子的正负;
两数相减:大的数-小的数>0,转化到数轴上:右-左>0;小的数-大的数<0,转化到数轴上:左-右<0.
两数相加:正数+正数>0,转化到数轴上:原点右侧两数相加>0;
负数+负数<,转化到数轴上:原点左侧两数相加<0;
正数+负数:取绝对值较大数的符号,转化到数轴上:原点两侧两数相加,取离原点远的符号.
②将绝对值符号改为小括号:
若正数,绝对值前的正负号不变(即本身);若负数,绝对值前的正负号改变(即相反数).
③去括号:括号前是“+”,去括号,括号内不变;括号前是“-”,去括号,括号内各项要变号.
④化简.
例1.(2022·湖南长沙·七年级期末)有理数a、b、c在数轴上位置如图,则的值为( ).
A. B. C.0 D.
变式2.(2022·河南周口·七年级期末)有理数,在数轴上对应的位置如图所示,那么代数式的值是( )
A.-1 B.1 C.3 D.-3
例2.(2021·长郡集团郡维学校初一月考)如果++=-1,那么+++的值为(  )
A. B. C.0 D.不确定
变式2.(2022·内蒙古赤峰·七年级期中)、、是有理数且,则的值是( )
A. B.3或 C.1 D.或1
高频考点2. 未知范围的绝对值化简
【解题技巧】绝对值的性质:①正数的绝对值是它本身,即; ②0的绝对值是0,即;③负数的绝对值是它的相反数,即;④绝对值具有非负性,即。
例1.(2022 新都区校级月考)已知x为有理数,且|x﹣3|=2x+3,则x的值为   .
变式1.(2022·河北·七年级期中)若a、b、c是有理数,|a|=3,|b|=10,|c|=5,且a,b异号,b,c同号,求a﹣b﹣(﹣c)的值.
变式2.(2021·江苏·九年级)已知,求.
例2.(2022·福建福州·七年级期末)阅读材料:我们把绝对值符号内含有未知数的方程叫做“含有绝对值的方程”.如:|x|=2,|2x﹣1|=3,…都是含有绝对值的方程.怎样求含有绝对值的方程的解呢?基本思路是:含有绝对值的方程→不含有绝对值的方程.我们知道,由|x|=2,可得x=2或x=﹣2.
【例】解方程:|2x﹣1|=3.我们只要把2x﹣1看成一个整体就可以根据绝对值的意义进一步解决问题.
解:据绝对值的意义,得2x﹣1=3或2x﹣1=﹣3.解这两个一元一次方程,得x=2或x=﹣1.
根据以上材料解决下列问题:(1)解方程:|3x﹣2|=4;(2)拓展延伸:解方程|x﹣2|=|3x+2|.
变式3.(2022·湖北咸宁·七年级期末)阅读下列材料,回答问题:“数形结合”的思想是数学中一种重要的思想.例如:在我们学习数轴的时候,数轴上任意两点,A表示的数为a,B表示的数为b,则A,B两点的距离可用式子(表示,例如:5和的距离可用或表示.
(1)【知识应用】我们解方程时,可用把看作一个点x到5的距离,则该方程可看作在数轴上找一点P(P表示的数为x)与5的距离为2,所以该方程的解为或所以,方程的解为___(直接写答案,不离过程).
(2)【知识拓展】我们在解方,可以设A表示数5,B表示数,P表示数x,该方程可以看作在数轴上找一点P使得,因为,所以由可知,P在线段AB上都可,所以该方程有无数解,x的取值范围是.类似的,方程的___(填“唯一”或“不唯一”),x的取值是___,(“唯一”填x的值,“不唯一”填x的取值范围);
(3)【拓展应用】解方程
模块二:绝对值的最值
最值问题一直都是初中数学中的最难点,但也是高分的必须突破点,需要牢记绝对值中的最值情况规律,解题时能达到事半功倍的效果。
高频考点1. 两个绝对值的和的最值
【解题技巧】目的是在数轴上找一点x,使x到a和b的距离和的最小值:
分类情况(的取值范围) 图示 取值情况
当时 无法确定
当时 的值为定值,即为
当 无法确定
结论:式子在时,取得最小值为。
例1.(2021·珠海市初三二模)阅读下面材料:数轴是数形结合思想的产物.有了数轴以后,可以用数轴上的点直观地表示实数,这样就建立起了“数”与“形”之间的联系.在数轴上,若点,分别表示数,,则,两点之间的距离为.反之,可以理解式子的几何意义是数轴上表示实数与实数3两点之间的距离.则当有最小值时,的取值范围是( )
A.或 B.或 C. D.
变式1.(2022·江苏苏州·七年级阶段练习)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)求|5-(-2)|= _______.(2)找出所有符合条件的整数x,使得|x+5|+|x-2|=7这样的负整数是_____________.(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.
例2.(2022·河南·郑州外国语中学七年级期末)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.
例如:从“形”的角度看:可以理解为数轴上表示 3 和 1 的两点之间的
距离;可以理解为数轴上表示 3 与﹣1 的两点之间的距离.
从“数”的角度看:数轴上表示 4 和﹣3 的两点之间的距离可用代数式表示为: 4-(-3) .
根据以上阅读材料探索下列问题:
(1)数轴上表示 3 和 9 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 ;(直接写出最终结果)(2)①若数轴上表示的数 x 和﹣2 的两点之间的距离是 4,则 x 的值为 ;
②若 x 为数轴上某动点表示的数,则式子的最小值为 .
变式2.(2022 思明区校级期末)同学们都知道|5﹣(﹣2)|表示5与(﹣2)之差的绝对值,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)求|5﹣(﹣2)|=   .(2)找出所有符合条件的整数x,使得|x+5|+|x﹣2|=7成立的整数是   .(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.
高频考点2. 两个绝对值的差的最值
【解题技巧】目的是在数轴上找一点x,使x到a和b的距离差的最大值和最小值:
分类情况(的取值范围) 图示 取值情况
当时 的值为定值,即为—
当时
当 的值为定值,即为
结论:式子在时,取得最小值为;在时,取得最大值。
例1.(2022·浙江·温州七年级开学考试)代数式|x﹣1|﹣|x+2|的最大值为a,最小值为b,下列说法正确的是(  )
A.a=3,b=0 B.a=0,b=﹣3 C.a=3,b=﹣3 D.a=3,b 不存在
变式1.(2022·上海七年级期中)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2.(2022·湖北十堰·七年级期中)设﹣1≤x≤3,则|x﹣3|﹣|x|+|x+2|的最大值与最小值之和为__.
变式2.(2022·湖北武汉·七年级期中)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______.
高频考点3. 多个绝对值的和的最值
【解题技巧】最小值规律:
①当有两个绝对值相加:
若已知,的最小值为,且数的点在数,的点的中间;
②当有三个绝对值相加:
若已知,的最小值为,且数的点与数的点重合;
③当有(奇数)个绝对值相加:
,且,则取中间数,即当时,取得最小值为;
④当有(偶数)个绝对值相加:
,且,则取中间段,
即当时,取得最小值为。
例1.(2022·天津初一月考)若是有理数,则的最小值是________.
变式1.(2022 武侯区校级月考)|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣2014|的最小值为   ,此时x的取值为   .
例2.(2022·北京市第四十四中学七年级期中)阅读下面一段文字:在数轴上点A,B分别表示数a,b.A,B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A,B两点之间的距离.
例如:当a=2,b=5时,=5-2=3;当a=2,b=-5时,==7;当a=-2,b=-5时,==3,综合上述过程,发现点A、B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a和-2的两点间距离是6,则a= ;
(2)如果数轴上表示数a的点位于-4和3之间,则=
(3)代数式的最小值是 .
(4)如图,若点A,B,C,D在数轴上表示的有理数分别为a,b,c,d,则式子的最小值为 (用含有a,b,c,d的式子表示结果)
变式2.(2022 龙泉驿区期中)我们知道,在数轴上,|a|表示数a到原点的距离.进一步地,点A,B在数轴上分别表示有理数a,b,那么A,B两点之间的距离就表示为|a﹣b|;反过来,|a﹣b|也就表示A,B两点之间的距离.下面,我们将利用这两种语言的互化,再辅助以图形语言解决问题.
例,若|x+5|=2,那么x为:
①|x+5|=2,即|x﹣(﹣5)|=2.
文字语言:数轴上什么数到﹣5的距离等于2.
②图形语言:
③答案:x为﹣7和﹣3.
请你模仿上题的①②③,完成下列各题:
(1)若|x+4|=|x﹣2|,求x的值;
①文字语言:
②图形语言:
③答案:
(2)|x﹣3|﹣|x|=2时,求x的值:
①文字语言:
②图形语言:
③答案:
(3)|x﹣1|+|x﹣3|>4.求x的取值范围:
①文字语言:
②图形语言:
③答案:
(4)求|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+|x﹣4|+|x﹣5|的最小值.
①文字语言:
②图形语言:
③答案:
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