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幾個絕對值的幾何意義

圖文 更新时间:2024-07-20 14:18:58

一、絕對值的幾何意義:

數軸上,表示一個數的點與原點的距離,叫做這個數的絕對值.如數a的絕對值記作|a|,表示數a的點與原點的距離.

例如|3|指在數軸上3與原點的距離,這個距離是3,所以3的絕對值是3。同樣, |-3|指在數軸上表示-3與原點的距離,這個距離是3,所以-3的絕對值也是3。

動圖解析:

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)1

絕對值的概念來自于數軸上兩點之間的距離,最後抽象為一個非負數,這就決定了絕對值具有幾何意義和代數意義,絕對值的本質就是兩點間的距離

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)2

二、兩點間的距離

在數軸上,一個數到原點的距離叫做該數的絕對值。

但是我們其實可以把|a|看作|a-0|,這樣就能表示為數a的點與數0的點的距離.那麼|a-5|表示什麼呢?千萬别說成數a-5的點與數0的點的距離.而應該看成數a的點與數5的點的距離.不能理解的同學,我們就舉最簡單的例子,數10的點與數5的點的距離是多少,你肯定是知道是10-5,那這裡隻不過把10換成了a而已,如果a比5小,加個絕對值符号,保證距離的非負性即可,這下你明白了吧.那麼|a+5|表示什麼呢?|a+5|=|a-(-5)|,表示數a的點與數-5的點的距離.最後,你能說出|a-b|和|a+b|的幾何意義嗎?

|a-b|表示數軸上表示a的點和表示b的點的距離。

用幾何畫闆動圖解析如下:

①a>0,b>0和a>0,b=0時,AB=a-b

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)3

②a>0,b<0時,AB=a-b

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)4

③a>0,b<0時,AB=a-b

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)5

綜上:a>b時,AB=|a-b|=大數-小數

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)6

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)7

三、絕對值的典型例題

類型1.絕對值化簡求最值

例1.閱讀材料:我們知道:點AB在數軸上分别表示有理數abAB兩點之間的距離表示為AB,在數軸上AB兩點之間的距離AB=|ab|.所以式子|x﹣3|的幾何意義是數軸上表示有理數3的點與表示有理數x的點之間的距離.

根據上述材料,解答下列問題:

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)8

(1)若|x﹣3|=|x 1|,則x= _______;

(2)式子|x﹣3| |x 1|的最小值為_________ ;

(3)若|x﹣3| |x 1|=7,求x的值.

【解答】(1)根據絕對值的意義可知,此點必在﹣1與3之間,故x﹣3<0,x 1>0,

∴原式可化為3﹣xx 1,∴x=1;

(2)根據題意,可知當﹣1≤x≤3時,|x﹣3| |x 1|有最小值.

∴|x﹣3|=3﹣x,|x 1|=x 1,

∴|x﹣3| |x 1|=3﹣x x 1=4;

(3)∵|x﹣3| |x 1|=7,

x>3,則原式可化為(x﹣3) (x 1)=7,x=9/2;

若﹣1≤x≤3,則﹣(x﹣3) (x 1)=7,x不存在;

x<﹣1,則﹣(x﹣3)﹣(x 1)=7,x=﹣5/2;

x=9/2或x=﹣5/2.

故答案為:1,4,x=9/2或x=﹣5/2.

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)9

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)10

類型2 絕對值知識的實際應用

例2.為了加強校園周邊治安綜合治理,警察巡邏車在學校旁邊的一條東西方向的公路上執行治安巡邏,如果規定向東為正,向西為負,從出發點開始所走的路程(單位:千米)為:

2,﹣3, 2, 1,﹣2,﹣1,﹣2

(1)此時,這輛巡邏車司機如何向警務處描述他現在的位置?

(2)已知每千米耗油0.25升,如果警務處命令其巡邏車馬上返回出發點,這次巡邏共耗油多少升?

【解答】(1)根據題意得: 2 (﹣3) 2 1 (﹣2) (﹣1) (﹣2)=﹣3.

由此時巡邊車出發地的西邊3km處.

(2)依題意得:

0.25×(| 2| |﹣3| | 2| | 1| |﹣2| |﹣1| |﹣2| |﹣3|)=0.25×16=4,

答:這次巡邏共耗油4升.

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)11

類型3 絕對值中數學思想方法

在絕對值的知識點中,蘊含了許多重要的數學思想.

(1)分類讨論思想:絕對值化簡時,要根據被化簡式子的正負性來分類.

在實際解題時,我們通常要去絕對值符号:根據絕對值符号内的代數式的正負,分情況讨論(一般是分大于0,小于0,等于0幾種情況),判斷每一個絕對值符号的正負後再把絕對值符号去掉,去絕對值符号要根據絕對值的代數意義來取正負号。

顯然,在去絕對值符号時,我們需要具備分類讨論的數學思想。正是由于這點,使絕對值的題型成為剛上初中的同學的一個難點。

例3.已知數軸上點A和點B分别位于原點O兩側,點A對應的數為a,點B對應的數為b,且AB=9.

(1)若b=﹣6,直接寫出a的值;

(2)若CAB的中點,對應的數為c,且OA=2OB,求c的值.

【解答】(1)∵AB=9,b=﹣6,而點A和點B分别位于原點O兩側,∴a﹣(﹣6)=9,∴a=3,故a的值為3.

(2)∵OA=2OB,而AB=9,∴OA=6,OB=3,AC=4.5,

①若A點在原點左側,則C點表示的數為﹣6 4.5=﹣1.5,

②若A點在原點右側,則C點表示的數為6﹣4.5=1.5,

c的值為﹣1.5或1.5.

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)12

(2)整體思想:絕對值化簡時,有時需要将被化簡式子看作整體.

例4.已知(|x 1| |x﹣2|)(|y﹣2)| |y 1|)(|z﹣3| |z 1|)=36,求2016x 2017y 2018z的最大值和最小值

【解答】∵|x 1| |x﹣2|≥3,(|y﹣2| |y 1|)≥3,(|z﹣3| |z 1|)≥4,

又∵(|x 1| |x﹣2|)(|y﹣2| |y 1|)(|z﹣3| |z 1|)=36,

∴|x 1| |x﹣2|=3,|y﹣2| |y 1|=3,|z﹣3| |z 1|=4,

當|x 1| |x﹣2|=3時,x最小取﹣1,最大取2,

當|y﹣2| |y 1|=3時,y最小取﹣1,最大取2,

當|z﹣3| |z 1|=4時,z最小取﹣1,最大取3

所以2016x 2017y 2018z的最大值為:2016×2 2017×2 2018×3

=14120,

2016x 2017y 2018z的最小值為:2016×(﹣1) 2017×(﹣1) 2018×(﹣1)

=﹣6051

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(3)數形結合思想:絕對值的幾何意義中,結合數軸來了解,更加簡單易懂.

例5.回答下列問題:

①數軸上表示2和5兩點之間的距離是 ,數軸上表示1和﹣3的兩點之間的距離是 .

②數軸上表示x和﹣2的兩點之間的距離表示為 .數軸上表示x和5的兩點之間的距離表示為 .

③若x表示一個有理數,則|x﹣1| |x 3|的最小值=________.

④若x表示一個有理數,且|x 3| |x﹣2|=5,則滿足條件的所有整數x的是_____________ .

⑤若x表示一個有理數,當x為__________ ,式子|x 2| |x﹣3| |x﹣5|有最小值為 _______.

幾個絕對值的幾何意義(動态解析絕對值的幾何意義)14

【解答】①數軸上表示2和5兩點之間的距離是5﹣2=3,數軸上表示1和﹣3的兩點之間的距離是1﹣(﹣3)=4,故答案為:3,4;

②數軸上表示x和﹣2的兩點之間的距離表示為|x﹣(﹣2)|=|x 2|,數軸上表示x和5的兩點之間的距離表示為|5﹣x|,

故答案為:|x 2|,|5﹣x|;

③當x<﹣3時,|x﹣1| |x 3|=1﹣xx﹣3=﹣2x﹣2,

當﹣3≤x≤1時,|x﹣1| |x 3|=1﹣x x 3=4,

x>1時,|x﹣1| |x 3|=x﹣1 x 3=2x 2,

在數軸上|x﹣1| |x 3|的幾何意義是:表示有理數x的點到﹣3及到1的距離之和,所以當﹣3≤x≤1時,它的最小值為4,故答案為:4;

④當x<﹣3時,|x 3| |x﹣2|=﹣x﹣3 2﹣x=﹣2x﹣1=5,解得:x=﹣3,

此時不符合x<﹣3,舍去;

當﹣3≤x≤2時,|x 3| |x﹣2|=x 3 2﹣x=5,

此時x=﹣3或x=﹣2或0或1或2;

x>2時,|x 3| |x﹣2|=x 3 x﹣2=2x 1=5,解得:x=2,

此時不符合x>2,舍去;

x=0時,|x 3| |x﹣2|=5;

x=1時,|x 3| |x﹣2|=5;

x=﹣1時,|x 3| |x﹣2|=5;

故答案為:﹣3或﹣2或﹣1或0或1或2;

⑤∵設y=|x 2| |x﹣3| |x﹣5|,

i、當x≥5時,yx 2 x﹣3 x﹣5=3x﹣6,

∴當x=5時,y最小為:3x﹣6=3×5﹣6=9;

ii、當3≤x<5時,yx 2 x﹣3 5﹣xx 4,

∴當x=3時,y最小為7;

iii、當﹣2≤x<3時,yx 2 3﹣x 5﹣x=10﹣x

∴此時y最小接近7;

iiii、當x<﹣2時,y=﹣x﹣2 3﹣x 5﹣x=6﹣x,∴此時y最小接近8;

y的最小值為7.故答案為:3,7.

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狗尾續貂:絕對值知識的易錯點:

1.概念模糊,定義理解不透徹,

如:絕對值是它本身的數是非負數,很多同學潛意識裡會認為是正數,這是典型的概念理解不透徹。

2.去絕對值化簡,一定要把絕對值内的式子可做一個整體;去括号時,括号前面是"—"号,要變号;

3.在解關于絕對值的未知數時,容易丢解或漏解,最簡單的例子|a|=3,a=±3,一定是兩個解!

4.與相反數,倒數混淆:絕對值是它本身的數是非負數;相反數是它本身的數是0,倒數是它本身的數是±1.

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