文 俞琴賢
“絕對值”是初中數(shù)學(xué)中的一個重要概念,是比較有理數(shù)大小和進(jìn)行有理數(shù)運(yùn)算的基礎(chǔ)。求絕對值是解與絕對值相關(guān)問題的關(guān)鍵,也是大多數(shù)同學(xué)的學(xué)習(xí)難點(diǎn)。求絕對值的“秘訣”有哪些呢?我們一起來了解。
例 1已知 3<x<5,化簡代數(shù)式
【解析】結(jié)合已知條件,先判斷每一個絕對值符號里的數(shù)是正數(shù)還是負(fù)數(shù)或0,再根據(jù)求一個數(shù)的絕對值的方法去掉絕對值符號。
解:因?yàn)楫?dāng)3<x<5時,x-3>0,x-5<0,所以︱x-3︱+︱x-5︱=(x-3)-(x-5)=2。
當(dāng)已知條件中,無法判斷絕對值符號里式子的正負(fù)性時,要用分類討論。
1.絕對值中涉及多個字母時,要考慮各個字母取值的所有情形。
例2求式子的值。
【解析】根據(jù)a、b符號的所有可能情況,去掉絕對值符號是解答本題的關(guān)鍵。
解:由題意知,a≠0,b≠0,所以分4種情況討論:
(1)當(dāng)a>0,b>0時,原式=1+1+1=3;(2)當(dāng)a>0,b<0時,原式=1-1-1=-1;(3)當(dāng)a<0,b>0時,原式=-1+1-1=-1;(4)當(dāng)a<0,b<0時,原式=-1-1+1=-1。
綜上:原式的值為3或-1。
2.某個字母與多個絕對值相關(guān)時,要用“零點(diǎn)分段”討論法。
“零點(diǎn)”是指使式子等于0的未知數(shù)的值。如代數(shù)式|x-4|的零點(diǎn)就是方程x-4=0的解,即x=4。一般來說,一個題目中有幾個不相同的絕對值,就有幾個式子,對應(yīng)就有幾個零點(diǎn),如代數(shù)式|中有兩個不同的絕對值,對應(yīng)有兩個零點(diǎn),即x+2=0的解和x-4=0的解,即x=-2,x=4。
“分段”是指將題目中所求出的所有零點(diǎn)在數(shù)軸上標(biāo)出,將數(shù)軸分成若干小段。如有兩個零點(diǎn)時,在數(shù)軸上標(biāo)出后,可以發(fā)現(xiàn)數(shù)軸被這兩個點(diǎn)分成了3段。一般來說,有n個不相同的零點(diǎn),就把數(shù)軸分成(n+1)段。
例3化簡代數(shù)式
【解析】第一步:由題意得原式的零點(diǎn)為x+2=0的解和x-4=0的解,即x=-2,x=4。
第二步:將求得的所有零點(diǎn)在數(shù)軸上標(biāo)出來,如圖1所示,數(shù)軸被分成3段:
(1)x<-2;(2)-2≤x≤4;(3)x>4。
圖1
第三步:在分出的每一段線段內(nèi),討論絕對值符號里式子的正負(fù)性,然后去掉絕對值符號,求出絕對值。
解:(1)當(dāng)x<-2時,原式=-(x+2)-(x-4)=-2x+2;(2)當(dāng)-2≤x≤4時,原式=(x+2)-(x-4)=6;(3)當(dāng)x>4時,原式=(x+2)+(x-4)=2x-2。
數(shù)與形是數(shù)學(xué)中的兩個最古老,也是最基本的研究對象,它們在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)化?!皵?shù)缺形時少直觀,形少數(shù)時難入微”,在解絕對值相關(guān)問題時,同學(xué)們可借助數(shù)軸,利用絕對值的幾何意義巧解絕對值。解題時要做到“腦中有圖,心中有數(shù),數(shù)形結(jié)合,優(yōu)勢互補(bǔ)”。
例4閱讀下列材料:
|a|的幾何意義是:數(shù)軸上表示數(shù)a的點(diǎn)與原點(diǎn)之間的距離。則|a-b|的幾何意義是:數(shù)軸上表示數(shù)a的點(diǎn)與數(shù)b的點(diǎn)之間的距離。例如,的幾何意義:數(shù)軸上表示數(shù)a的點(diǎn)與數(shù)1的點(diǎn)之間的距離;|a+2|的幾何意義:數(shù)軸上表示數(shù)a的點(diǎn)與數(shù)-2的點(diǎn)之間的距離。
請利用絕對值的幾何意義求:
【解析】如圖2表示數(shù)軸上x到-2的距離與x到5的距離之和。當(dāng)-2≤x≤5時,表示數(shù)軸上-2到5之間的距離,該距離為7。
圖2
變式1求代數(shù)式的最小值。
【解析】如圖2,當(dāng)-2≤x≤5時,|x+2+|;如圖3,當(dāng)x<-2時7;如圖4,當(dāng)x>5時所以的最小值為7。
圖3
圖4
變式2請你嘗試解決以下問題:
【解析】利用絕對值的幾何意義,探究奇數(shù)個絕對值的和與偶數(shù)個絕對值的和的最小值規(guī)律。
參考答案:2;4;1019090。
變式3(1)若||x=3,求x的值。
【解析】同樣利用絕對值的幾何意義解答。
參考答案:3或-3;5或-3;-3或4。