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2024年小升初数学专题 (通用版)-19 绝对值的化简与最值问题 专项讲练(原卷版+解析版)
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1.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。
2.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,属于重难点题型,考卷中会经常出现它的身影,且易错,属于必掌握类型。
1.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:
结论:式子在时,取得最小值为。
2.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:
结论:式子在时,取得最小值为;在时,取得最大值。
3.最小值规律:
①当两个绝对值相加:若已知,的最小值为,且数的点在数,的点的中间;
②当三个绝对值相加:若已知,的最小值为,且此时=;
③当有(奇数)个绝对值相加:
且,则取中间数,即时,取得最小值;
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:。
4.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。
5.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,化到数轴上:原点右侧两数相加>0;负数+负数<,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(合并同类项).
考点1、两个绝对值的和的最值
例1.(2022秋·江苏·七年级期中)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x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x所对应的点与-1所对应的点之间的距离.
(ⅰ)发现问题:代数式的最小值是多少?
(ⅱ)探究问题:如图,点A、B、P分别表示数-1、2、x,AB=3
∵的几何意义是线段PA与PB的长度之和,
∴当点P在线段AB上时,PA+PB=3,当点P在点A的左侧或点B的右侧时,PA+PB>3
∴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)的最小值是______;(2)利用上述思想方法解不等式:;
(3)当a为何值时,代数式的最小值是2
【答案】(1)5(2)或(3)-2或-6
【分析】(1)把原式转化看作是数轴上表示x的点与表示3与-2的点之间的距离最小值,进而问题可求解;
(2)根据题意画出相应的图形,然后根据数轴可直接进行求解;
(3)根据原式的最小值为2,得到表示4的点的左边和右边,且到4距离为2的点即可.
【详解】(1)解:,表示到与到的距离之和,
当点在线段上,,
当点在点的左侧或点的右侧时,,
的最小值是5;
(2)解:如图所示,满足,表示到和1距离之和大于4的范围,
当点在和1之间时,距离之和为4,不满足题意;
当点在的左边或1的右边时,距离之和大于4,
则范围为或;
(3)解:当为或时,代数式为或,
数轴上表示数2的点到表示数4的点的距离为,数轴上表示数6的点到表示数4的点的距离也为,
因此当为或时,原式的最小值是.
【点睛】本题主要考查数轴上的动点问题及数轴上两点之间的距离,熟练掌握数轴上两点之间的距离问题是解题的关键.
变式1.(2022秋·浙江·七年级专题练习)的最小值为_________;此时取值范围是_________.
【答案】 6
【分析】根据x的不同取值去绝对值计算即可;
【详解】当时,,∵,∴;
当时,;
当时,,∵,∴;
综上所述:的最小值为6,此时取值范围为.
故答案是:6;.
【点睛】本题主要考查了绝对值的应用,准确计算是解题的关键.
变式2.(2022秋·浙江·七年级专题练习)阅读下面的材料:
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∣=∣OA∣+∣OB∣=∣a∣+∣b∣=a+(-b)=∣a-b∣,
综上,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2和5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________,数轴上表示1和-3的两点之间的距离是___________;
(2)数轴上表示x和-1的两点A和B之间的距离是________,如果∣AB∣=2, 那么x为__________.
(3)当代数式∣x+1∣+∣x-2∣取最小值时,相应的x的取值范围是__________.
【答案】(1)3,3,4(2),1或-3(3)
【分析】(1)根据材料提供的方法进行计算数轴上两点之间的距离, 紧紧抓住在数轴上A、B两点之间的距离∣AB∣=∣a-b∣解题即可.(2)根据数轴上两点之间的距离得到,然后根据绝对值的意义求出x的值.(3)把原题看成点x到点-1和点2的距离之和,即可得到答案.
【详解】(1)解:数轴上表示2和5的两点之间的距离为,
数轴上表示-2和-5的两点之间的距离为,
数轴上表示1和-3的两点之间的距离为;故答案为:3,3,4;
(2)解:数轴上表示x和-1的两点A和B之间的距离是,
根据题意得,即,所以x=1或-3,故答案为,1或-3;
(3)解:代数式∣x+1∣+∣x-2∣可以看成x到-1和2的距离和,只有在-1和2之间才会有最小距离3,所以x的取值为,故答案为:.
【点睛】本题考查了数轴上两点间的距离以及绝对值,重点是读懂题干的两点间的距离以及绝对值的意义是解题的关键.
考点2、两个绝对值的差的最值
例1.(2022秋·重庆·七年级期末)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,如表示数轴上表示数3的点与表示数5的点的距离,表示数轴上表示数3的点与表示数-5的点的距离,表示数轴上表示数a的点与表示数3的点的距离.
根据以上材料回答下列问题:(将结果直接填写在答题卡相应位置,不写过程)
(1)若,则_______,若,则_______;
(2)若,则x能取到的最小值是_______;最大值是_______;
(3)若,则x能取到的最大值是_______;(4)关于x的式子的取值范围是_______.
【答案】(1)0,1;(2)-1,3;(3)-1;(4)大于或等于3
【分析】(1)根据绝对值表示的意义和中点计算方法得出答案;
(2)|x-3|+|x+1|=4表示的意义,得到x的取值范围,进而得到最大值和最小值;
(3)若|x-3|-|x+1|=4,所表示的意义,确定x的取值范围,进而求出最大值;
(4)根据|x-2|+|x+1|的意义,求出|x-2|+|x+1|的最小值为3,从而确定取值范围.
【详解】解:(1)|x-2|=|x+2|表示数轴上表示x的点到表示2和-2的距离相等,因此到2和-2距离相等的点表示的数为,|x-3|=|x+1|表示数轴上表示x的点到表示3和-1的距离相等,
因此到3和-1距离相等的点表示的数为=1,故答案为:0,1;
(2)|x-3|+|x+1|=4表示的意义是数轴上表示x的点到表示3和-1两点的距离之和为4,可得-1≤x≤3,
因此x的最大值为3,最小值为-1;故答案为:-1,3;
(3)|x-3|-|x+1|=4表示的意义是数轴上表示数x的点与表示数3的点距离比它到表示-1的点的距离大4,根据数轴直观可得,x≤-1,即x的最大值为-1,故答案为:-1;
(4)式子|x-2|+|x+1|表示的意义是数轴上表示x的点到表示2和-1两点的距离之和,由数轴直观可得,|x-2|+|x+1|最小值为3,因此|x-2|+|x+1|≥3,故答案为:大于或等于3.
【点睛】本题考查数轴表示数的意义,理解绝对值的意义和两点距离的计算方法是正确解答的关键.
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.
变式2.(2022秋·山东青岛·七年级校考阶段练习)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.我们知道的几何意义是在数轴上数x对应的点到原点的距离,也就是说表示在数轴上数x与数0对应点之间的距离.
提出问题:有理数a,b在数轴上对应的点分别记为点A和点B,AB两点之间的距离记为,那么与有理数a,b有怎样的关系?
探究问题:探究一:如果A,B两点中有一点在原点,不妨假设A点在原点,即a=0.
当b=2时,,如图1所示;当b=-3时,,如图2所示;
由此可以推断当b=n时,______.
探究二:如果A,B两点都不在原点,即,.
(1)当A,B两点都在原点的右侧时,如图3所示:;
(2)当A,B两点都在原点的左侧时,如图4所示:;
(3)当A,B两点在原点的两侧时,如图5所示,请你仿照上述探究过程,写出A,B两点之间的距离______.
解决问题:有理数a,b在数轴上对应的点分别记为点A和点B,AB两点之间的距离记为,那么______.(用含有a,b的式子表示)
实际应用:(1)数轴上,表示有理数-6和-1的两点之间的距离是______;
(2)数轴上,表示x和2的两点P和Q之间的距离是5,则x=______.
拓展延伸:结合数轴回答下列问题:(1)的最小值是_____;(2)的最大值是______.
【答案】探究一:n;探究二(2);(3);解决问题:;实际应用(1)5;(2)7或;拓展延伸(1)4;(2)9
【分析】探究一:根据绝对值的概念可得;
探究二(2)根据绝对值的概念计算即可;(3)根据绝对值的概念计算即可;
解决问题:根据绝对值的概念计算即可;
实际应用(1)根据绝对值的概念计算即可;(2)根据绝对值的概念列方程解答即可;
拓展延伸(1)根据绝对值的概念计算即可;(2)根据绝对值的概念计算即可.
【详解】探究一:当b=n时,,故答案为:n;
探究二:(2),故答案为:;
(3),故答案为:;
解决问题:,故答案为:;
实际应用(1)有理数-6和-1的两点之间的距离是,故答案为:5;
(2)∵表示x和2的两点P和Q之间的距离是5,
∴,∴或,得或,故答案为:7或;
拓展延伸(1)从数轴上可以看出,当x位于到1之间时它们的距离和最小,最小值为4,
∴的最小值是4,故答案为:4;
(2)从数轴上可以看出,当x位于到5之间时它们的距离差最大,最大值为9,
∴的最大值是9,故答案为:9.
【点睛】此题考查了绝对值概念的理解,解题的关键是要注意负数绝对值的计算方法.
考点3、多个绝对值的和的最值
例1.(2022秋·浙江·七年级校联考阶段练习)我们知道,|a|可以理解为|a﹣0|,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两点之间的距离为AB=|a﹣b|,反过来,式子|a﹣b|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.利用此结论,回答以下问题:
(一)数轴上表示数的点和表示数3的点之间的距离是 .
(二)数轴上点A用数a表示,(1)若|a﹣3|=5,那么a的值是 .(2)当|a+2|+|a﹣3|=5时,这样的整数a有 个.(3)|a﹣3|+|a+2022|最小值是 .(4)3|a﹣3|+|a+2022|+|a+3|最小值是 .(5)|3a+3|+|a+4|+|4a-8|最小值是 .
【答案】(一)11;(二)(1)8或;(2)6;(3)2025;(4)2031;(5)15.
【分析】(一)根据数轴上两点间的距离公式求解可得;
(二)(1)利用绝对值的意义知,然后分别求解可得;
(2)的几何意义是表示数轴上到表示和表示3的点的距离之和是5的点的坐标,据此可得;(3)表示数轴上到表示3与表示的点距离之和,求其最小值即可;
(4)表示数轴上到表示,,3,3,3的点的距离的和,根据两点间线段最短和绝对值的几何意义可知,当a取最中间(或两个)数时即当时值最小,然后去掉绝对值符号计算求解;(5)表示数轴上到表示,,,,2,2,2,2的点的距离的和,当或时值最小,然后去绝对值求解即可.
【详解】(一)解:数轴上表示数-8的点和表示数3的点之间的距离是=11;故答案为:11.
(二)(1)解:,,或,故答案为8或.
(2)解:的意义是表示数轴上到表示和表示3的点的距离之和是5的点的坐标,
,是整数,共6个;故答案为:6.
(3)解:表示数轴上到表示3与表示的点距离之和,
当时,有最小值,
最小值为:=2025;故答案为:2025.
(4)解:表示数轴上到表示,,3,3,3的点的距离的和,
当时,取最小值,
即最小值==2025+6=2031,故答案为:2031.
(5)解:表示数轴上到表示,,,,2,2,2,2的点的距离的和,
当时有最小值,
即最小值==15,故答案为:15.
【点睛】此题考查绝对值的性质,熟练掌握绝对值的意义和性质,逐步探索变化规律是解题的关键.
变式1.(2022秋·全国·七年级专题练习)【问题提出】的最小值是多少?
【阅读理解】为了解决这个问题,我们先从最简单的情况入手.的几何意义是这个数在数轴上对应的点到原点的距离,那么可以看作这个数在数轴上对应的点到1的距离;就可以看作这个数在数轴上对应的点到1和2两个点的距离之和,下面我们结合数轴研究的最小值.
我们先看表示的点可能的3种情况,如图所示:
如图①,在1的左边,从图中很明显可以看出到1和2的距离之和大于1.
如图②,在1,2之间(包括在1,2上),可以看出到1和2的距离之和等于1.
如图③,在2的右边,从图中很明显可以看出到1和2的距离之和大于1.因此,我们可以得出结论:当在1,2之间(包括在1,2上)时,有最小值1.
【问题解决】(1)的几何意义是 ,请你结合数轴研究:的最小值是 ;
(2)请你结合图④探究的最小值是 ,由此可以得出a为 ;
(3)的最小值是 ;(4)的最小值为 ;
(5)如图⑤,已知a使到-1,2的距离之和小于4,请直接写出a的取值范围是 .
【答案】(1)a在数轴上对应的点到4和7两个点的距离之和;3(2)2;2(3)6(4)1021110(5)
【分析】(1)由的几何意义以及有最小值1即可直接求得结果;
(2)当a取中间值即a=2时,求得最小值;(3)由题意可得出,取中间数即a=3时,绝对值最小;
(4)由题意可得出,取中间值a= 1011时,求得最小值;
(5)由已知得:,解出绝对值不等式即为a的取值范围.
【详解】(1)由题可知,的几何意义是a这个数在数轴上对应点到4和7两个点的距离之和
当a在4和7之间时(包括4,7上),a到4和7的距离之和等于3,此时取得最小值是3
故答案为:a在数轴上对应的点到3和6两个点的距离之和;3
(2)当a取中间数2时,绝对值最小的最小值是1+0+1=2故答案为:2;2
(3)当a取最中间数时,绝对值最小的最小值是 ;
(4)当a取中间数1011时,绝对值最小,
的最小值为:
故答案为:1021110
(5)a使它到-1,2的距离之和小于4
①当时,则有解得:;
②当时,则有
③当时,则有解得:
综上,a的取值范围为:故答案为:
【点睛】此题主要考查了绝对值的性质,解这类问题的基本步骤是:求零点、分区间、定性质、去符号,即令各绝对值代数式为0,得若干个绝对值为零的点,这些点把数轴分成几个区间,再在各区间内化简求值即可.
变式2.(2022秋·浙江宁波·七年级校考期中)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.通过研究数轴,我们发现了许多重要的规律,比如:数轴上点A和点B表示的数为a,b,则A,B两点之间的距离,若,则可化简为.请你利用数轴解决以下问题:
(1)已知点P为数轴上任一动点,点P对应的数记为m,若点P与表示有理数-2的点的距离是3个单位长度,则m的值为 ______;
(2)已知点P为数轴上任一动点,点P对应的数记为m,若数轴上点P位于表示﹣5的点与表示2的点之间,则______;(3)已知点A,B,C,D在数轴上分别表示数a,b,c,d,四个点在数轴上的位置如图所示,若,则等于 ______.
(4)若,则式子的最小值为 _______.
【答案】(1)1或﹣5(2)7(3)4(4)54
【分析】(1)由题意可知,,再接方程即可;(2)由点P位于表示﹣5的点与表示2的点之间,得到表示点P到2和﹣5的距离和,由,即可得到答案;
(3)由题意得到,,则,即可得到答案;
(4)由题意可得,根据绝对值的几何意义,相当于找一点,使得这个点到,1,﹣4,9,﹣16,25距离和最小,即可得到答案.
【详解】(1)解:∵点P与表示有理数﹣2的点的距离是3个单位长度,
∴,∴或,解得或,故答案为:1或﹣5;
(2)∵点P位于表示﹣5的点与表示2的点之间,∴表示点P到2和﹣5的距离和,
∵,∴,故答案为:7;
(3)∵,,
∴,故答案为:4
(4)∵,
∴
,
根据绝对值的几何意义,相当于找一点,使得这个点到,1,﹣4,9,﹣16,25距离和最小,
只能取,
当时,有最小值,
此时原式==54,故答案为:54.
【点睛】此题考查了数轴,熟练掌握数轴上点的特征,两点间距离的求法,绝对值的意义是解题的关键.
考点4、绝对值的最值的其他应用
例1.(2023·重庆沙坪坝·重庆一中校考一模)在多项式中,除首尾项a、外,其余各项都可闪退,闪退项的前面部分和其后面部分都加上绝对值,并用减号连接,则称此为“闪减操作”.每种“闪减操作”可以闪退的项数分别为一项,两项,三项.“闪减操作”只针对多项式进行.例如:“闪减操作”为,与同时“闪减操作”为,…,下列说法:
①存在对两种不同的“闪减操作”后的式子作差,结果不含与e相关的项;
②若每种操作只闪退一项,则对三种不同“闪减操作”的结果进行去绝对值,共有8种不同的结果;
③若可以闪退的三项,,满足:
,则的最小值为.
其中正确的个数是( )
A.0B.1C.2D.3
【答案】C
【分析】①根据“闪减操作”的定义,举出符合条件的式子进行验证即可;
②先根据“闪减操作”的定义进行运算,再分类讨论去绝对值,即可判断;
③根据“闪减操作”的定义和绝对值的几何意义,求出,,的最小值,即可得出结论.
【详解】①“闪减操作”后的式子为,“闪减操作”后的式子为,对这两个式子作差,得:,
结果不含与e相关的项,故①正确;
②若每种操作只闪退一项,共有三种不同“闪减操作”:“闪减操作”结果为,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
“闪减操作”结果为,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
“闪减操作”结果为,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,共有12种不同的结果,故②错误;
③∵,在数轴上表示点与和的距离之和,
∴当距离取最小值时,的最小值为,
同理:,在数轴上表示点与和的距离之和,
∴当距离取最小值时,的最小值为,
,在数轴上表示点与和的距离之和,
∴当距离取最小值时,的最小值为,
∴当,,都取最小值时,
,
此时,的最小值为,故③正确;故选C.
【点睛】本题主要考查了新定义运算,绝对值的几何意义,熟练掌握绝对值的性质是解题的关键.
变式1.(2022秋·湖南郴州·七年级校联考期末)对于有理数,,,,若,则称和关于的“美好关联数”为,例如,则,则2和3关于1的“美好关联数”为3.
(1)和5关于2的“美好关联数”为______;(2)若和2关于3的“美好关联数”为4,求的值;
(3)若和关于1的“美好关联数”为1,和关于2的“美好关联数”为1,和关于3的“美好关联数”为1,…,和的“美好关联数”为1,….①的最小值为______;②的值为______.
【答案】(1)8(2)或;(3)①1;②840
【分析】(1)认真读懂题意,利用新定义计算即可;
(2)利用新定义计算求未知数x;(3)①读懂题意寻找规律,利用规律计算;
②由①得到的规律写出含有绝对值的等式,一一分析到2、4、6、8、...40的距离和为1的时候两点表示的数的和的最小值,最后得出最小值.
【详解】(1)解:,故答案为:8;
(2)解:∵x和2关于3的“美好关联数”为4,
∴,∴,解得或;
(3)解:①∵和关于1的“美好关联数”为1,∴,
∴在数轴上可以看作数到1的距离与数到1的距离和为1,
∴只有当时,有最小值1,故答案为:1;
②由题意可知:,的最小值;
,的最小值;
,的最小值;
,的最小值;
,的最小值;
∴的最小值:.故答案为:840.
【点睛】本题考查了绝对值的应用,解题的关键是掌握绝对值的意义,数轴上点与点的距离.
变式2.(2022·重庆渝北·七年级校考期中)阅读下列材料:一般地,我们把按一定顺序排列的三个数x1,x2,x3,叫做数列x1,x2,x3,计算:|x1|,,,我们把计算结果的最小值称为数列x1,x2,x3的价值.例如,对于数列2,﹣1,3,因为|2|=2,=,=.所以数列2,﹣1,3的价值为,改变这三个数的顺序按照上述方法可计算出其它数列的价值.比如,数列﹣1,2,3的价值为;数列3,﹣1,2的价值为1,通过计算,发现:对于“2,﹣1,3”这三个数,按照不同的排列顺序可得到不同的数列,这些数列的价值的最小值为.
根据以上材料,解答下列问题:(1)求数列﹣2,7,1的价值;(2)由“﹣2,7,1”这三个数按照不同的顺序排列共有多少种不同的数列,写出这些数列,并求出它们的价值的最小值和最大值;(3)将2,﹣7,a(a>1)这三个数按照不同的顺序排列,可得到若干个数列.若这些数列的价值的最小值为1,请直接写出a的值.
【答案】(1)2(2)最小值是,最大值是2(3)2或9
【分析】(1)根据新定义,即可求解;(2)根据题意可得由“﹣2,7,1”这三个数按照不同的顺序排列的数列有6种,然后分别求出每个数列的价值,即可求解;
(3)根据题意可得或或,且a>1,可得a=5或9或2或8,然后根据这些数列的价值的最小值为1,即可求解.
【详解】(1)解:∵|﹣2|=2,,=2,∴数列﹣2,7,1的价值为2;
(2)解:由“﹣2,7,1”这三个数按照不同的顺序排列的数列有6种,具体如下:
数列﹣2,7,1;数列﹣2,1,7;数列7,﹣2,1;数列7,1,﹣2;数列1,7,﹣2;数列1,﹣2,7;
由(1)知数列﹣2,7,1的价值是2;
∵|﹣2|=2,,,∴数列﹣2,1,7的价值是 ;
同理可求:数列7,﹣2,1的价值是2;数列7,1,﹣2的价值是2;数列1,7,﹣2的价值是1;
数列1,﹣2,7的价值是;综上可知,这些数列的价值的最小值是,最大值是2;
(3)解:若这些数列的价值的最小值为1,
则或或,且a>1,解得:a=5或9或2或8,
当a=5时,,∴a=5不符合,舍去;
当a=8时,则,∴a=8,不符合,舍去;综上,a的值为2或9.
【点睛】本题主要考查了绝对值的应用,理解新定义,利用分类讨论思想解答是解题的关键.
考点5、绝对值的化简
例1.(2022秋·山东潍坊·七年级统考期末)有理数a,b,c在数轴上对应点的位置如图所示,则的值为___________.
【答案】/
【分析】根据数轴得到,,,,根据绝对值的性质去掉绝对值,化简即可得到答案.
【详解】解:,,,
原式故答案为:
【点睛】此题考查了实数与数轴、绝对值,掌握正数的绝对值等于正数,负数的绝对值等于它的相反数是解题关键.
例2.(2022秋·福建泉州·七年级校考期中)已知:,且,则共有个不同的值,若在这些不同的值中,最大的值为,则____________.
【答案】3
【分析】根据绝对值的性质进行化简即可
【详解】,,,,,
,,三个数中有两负一正,
当,为负,为正数时,
当,为负,为正数时,
当,为负,为正数时,
共有个不同的值,若在这些不同的值中,最大的值为,
,,,故答案为:3
【点睛】本题主要考查了绝对值,掌握绝对值的性质是解题的关键
变式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.0D.
【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秋·江苏苏州·七年级统考期末)分类讨论是重要的数学方法,如化简,当时,;当时,;当时,.求解下列问题:
(1)当时,值为______,当时,的值为______,当x为不等于0的有理数时,的值为______;(2)已知,,求的值;
(3)已知:,这2023个数都是不等于0的有理数,若这2023个数中有n个正数,,则m的值为______(请用含n的式子表示)
【答案】(1),1,(2)或3(3)
【分析】(1)根据绝对值的定义求解即可;
(2)已知,,所以,,一正两负,根据(1)的结论解即可;
(3)个正数,负数有个,式子中有个正1,个,相加得答案.
【详解】(1)解:,,,故答案为:,1,.
(2),
,,,,的正负性可能为:
①当为正数,,为负数时:原式;
②当为正数,,为负数时,原式;
③当为正数,,为负数时,原式,原式或3.
(3)∵有个正数,负数的个数为,
.故答案为:.
【点睛】本题考查的是数字的规律,有理数的混合运算,解题的关键是一个不等于0的数除以它的绝对值等于1或,将题目转化为由几个正1和几个的问题.
考点6、绝对值的方程
例1.(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.
例2.(2023春·广东河源·七年级校考开学考试)满足的x的值是( ).
A.0B.C.D.
【答案】C
【分析】先将范围分类,再去绝对值进行运算,最后核对选项即可.
【详解】时,,,舍去;
时,
得,∴或,得,满足,可取;
时,,舍去;
综上所述,故选C.
【点睛】本题考查复杂的含有绝对值的一次方程,遇到绝对值须先判断绝对值内式子正负,在不确定范围的情况下,按照绝对值为0进行未知数范围的分类讨论是常见的办法.对未知数进行范围分类而去除绝对值是解题的关键.
变式1.(2022·河南安阳市·七年级期末)阅读下面材料:
在数轴上与所对的两点之间的距离:;
在数轴上与所对的两点之间的距离:;
在数轴上与所对的两点之间的距离:;
在数轴上点、分别表示数、,则、两点之间的距离.
回答下列问题:(1)数轴上表示和的两点之间的距离是_______;
数轴上表示数和的两点之间的距离表示为_______;
数轴上表示数_______和_______的两点之间的距离表示为;
(2)七年级研究性学习小组在数学老师指导下,对式子进行探究:
①请你在草稿纸上画出数轴,当表示数的点在与之间移动时,的值总是一个固定的值为:_______.②请你在草稿纸上画出数轴,要使,数轴上表示点的数_______.
【答案】(1)3;|x−3|;x,-2;(2)5;−3或4.
【分析】(1)根据题意找出数轴上任意点间的距离的计算公式,然后进行计算即可;
(2)①先化简绝对值,然后合并同类项即可;②分为x>3和x<−2两种情况讨论.
【详解】解:(1)数轴上表示−2和−5的两点之间的距离为:|−2−(−5)|=3;
数轴上表示数x和3的两点之间的距离为:|x−3|;
数轴上表示数x和−2的两点之间的距离表示为:|x+2|;故答案为:3,|x−3|,x,-2;
(2)①当x在-2和3之间移动时,|x+2|+|x−3|=x+2+3−x=5;
②当x>3时,x−3+x+2=7,解得:x=4,
当x<−2时,3−x−x−2=7.解得x=−3,∴x=−3或x=4.故答案为:5;−3或4.
【点睛】本题考查的是绝对值的定义和化简,根据题意找出数轴上任意两点之间的距离公式是解题的关键.
变式2.(2022秋·成都市七年级期中)问题背景
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一一对应的关系,揭示了数点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础,我们知道,它的几何意义是数轴上表示4的点与原点(即表示0的点)之间的距离,又如式子,它的几何意义是数轴上表示数7的点与表示数3的点之间的距离,即若点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,则A、B之间的距离可表示为.
问题探究(1)若,则 .(2)若,则 .(3)若,则 .
问题解决(4)若在数轴上有两个点M、N,它们在数轴上的点表示的数分别为m、n,满足且的值最小,则两个点M、N之间的距离是 .
【答案】(1)或 (2)(3)或 (4)5或4
【分析】(1)根据绝对值的意义得出或,求出x的值即可;
(2)分、、三种情况进行讨论,求出x的值即可;
(3)分、、三种情况进行讨论,求出x的值即可:
(4)先分类讨论求出m为3或,再根据绝对值的意义求出,最后求出的值即可.
【详解】(1)解:∵,∴或,
解得:或.故答案为:或.
(2)解:分三种情况讨论:
①时,化简为:,此方程无解;
②时,化简为:,解得;
③时,化简为:,此方程无解.故答案为:.
(3)解:分三种情况讨论:
①时,,化简得:,解得;
②时,,化简得:,此方程无解;
③时,,化简得:,解得.
故答案为:或.
(4)分三种情况讨论:
①时,,化简,解得;
②时,,化简,此方程无解;
③时,,化简,解得.∴m为3或,
∵表示数轴上的点到,,这三个点的距离之和,
∴当时,的值最小,
∴或. 故答案为:5或4.
【点睛】本题考查的是绝对值,数轴的有关知识,解题关键是理解绝对值的几何意义,注意进行分类讨论.
A级(基础过关)
1.(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.-1B.1C.3D.-3
【答案】D
【分析】先根据数轴求出-1
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