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  [图文]绝对值的奥数          【字体:
绝对值的奥数
作者:未知    文章来源:本站原创    点击数:9943    更新时间:2006/12/30    

绝对值是初中代数中的一个基本概念,在求代数式的值、化简代数式、证明恒等式与不等式,以及求解方程与不等式时,经常会遇到含有绝对值符号的问题,同学们要学会根据绝对值的定义来解决这些问题.

  下面我们先复习一下有关绝对值的基本知识,然后进行例题分析.

  一个正实数的绝对值是它本身;一个负实数的绝对值是它的相反数;零的绝对值是零.即

  绝对值的几何意义可以借助于数轴来认识,它与距离的概念密切相关.在数轴上表示一个数的点离开原点的距离叫这个数的绝对值.

  结合相反数的概念可知,除零外,绝对值相等的数有两个,它们恰好互为相反数.反之,相反数的绝对值相等也成立.由此还可得到一个常用的结论:任何一个实数的绝对值是非负数.

  1 ab为实数,下列各式对吗?若不对,应附加什么条件?

  (1)a+b=a+b|;

  (2)ab=a||b|;(3)a-b=b-a|;

  (4)若|a=b,则a=b

  (5)若|a|<|b|,则ab

  (6)ab,则|a|>|b|.

   (1)不对.当ab同号或其中一个为0时成立.(2)对.

  (3)对.

  (4)不对.当a0时成立.

  (5)不对.当b0时成立.

  (6)不对.当ab0时成立.

  2 设有理数abc在数轴上的对应点如图1-1所示,化简|b-a+a+c+c-b|.

   由图1-1可知,a0b0c0,且有|c|>|a|>|b|>0.根据有理数加减运算的符号法则,有b-a0ac0c-b0

  再根据绝对值的概念,得

b-a=a-b,|a+c=-(a+c),|c-b=b-c

  于是有

  原式=(a-b)-(a+c)+(b-c)=a-b-a-c+b-c=-2c

  3 已知x-3,化简:|3+2-1+x|||.

  分析 这是一个含有多层绝对值符号的问题,可从里往外一层一层地去绝对值符号.

   原式=3+2+(1+x)||(因为1+x0)

      =3+3+x||

      =3-(3+x)(因为3+x0)

      =-x=-x

  

   因为 abc0,所以a0b0c0

  (1)abc均大于零时,原式=3

  (2)abc均小于零时,原式=-3

  (3)abc中有两个大于零,一个小于零时,原式=1

  (4)abc中有两个小于零,一个大于零时,原式=-1

  

  说明 本例的解法是采取把abc中大于零与小于零的个数分情况加以解决的,这种解法叫作分类讨论法,它在解决绝对值问题时很常用.

  5 若|x=3,|y=2,且|x-y=y-x,求x+y的值.

   因为|x-y|≥0,所以y-x0yx.由|x=3,|y=2可知,x0,即x=-3

  (1)y=2时,x+y=-1

  (2)y=-2时,x+y=-5

  所以x+y的值为-1-5

  6 abc为整数,且|a-b19+c-a99=1,试计算|c-a+a-b+b-c|的值.

   abc均为整数,则a-bc-a也应为整数,且|a-b19,|c-a99为两个非负整数,和为1,所以只能是

      |a-b19=0且|c-a99=1, ①

  或

     |a-b19=1且|c-a99=0. ②

  由①有a=bc=a±1,于是|b-c=c-a=1;由②有c=aa=b±1,于是|b-c=a-b=1.无论①或②都有

b-c=1且|a-b+c-a=1

  所以

c-a+a-b+b-c=2

  

   依相反数的意义有

x-y+3=-x+y-1999|.

  因为任何一个实数的绝对值是非负数,所以必有|x-y+3=0且|x+y-1999=0.即

  由①有x-y=-3,由②有x+y=1999.②-①得

2y=2002 y=1001

  所以

  8 化简:|3x+1+2x-1|.

  分析 本题是两个绝对值和的问题.解题的关键是如何同时去掉两个绝对值符号.若分别去掉每个绝对值符号,则是很容易的事.例如,化简|3x+1|,只要考虑3x+1的正负,即可去掉绝对值符号.这里我们

为三个部分(如图12所示),即

  这样我们就可以分类讨论化简了.

  

   

      原式=-(3x+1)-(2x-1)=5x

   

      原式=(3x+1)-(2x-1)=x+2

   

      原式=(3x+1)+(2x-1)=5x

  即

         

  说明 解这类题目,可先求出使各个绝对值等于零的变数字母的值,即先求出各个分界点,然后在数轴上标出这些分界点,这样就将数轴分成几个部分,根据变数字母的这些取值范围分类讨论化简,这种方法又称为“零点分段法”.

  9 已知y=2x+6+x-1-4x+1|,求y的最大值.

  分析 首先使用“零点分段法”将y化简,然后在各个取值范围内求出y的最大值,再加以比较,从中选出最大者.

   有三个分界点:-31-1

  (1)x-3时,

y=-(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=x-1

由于x-3,所以y=x-1-4y的最大值是-4

  (2)-3x-1时,

y=(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=5x+11

由于-3x-1,所以-45x+116y的最大值是6

  (3)-1x1时,

y=(2x+6)-(x-1)-4(x+1)=-3x+3

由于-1x1,所以0-3x+36y的最大值是6

  (4)x1时,

y=(2x+6)+(x-1)-4(x+1)=-x+1

由于x1,所以1-x0y的最大值是0

  综上可知,当x=-1时,y取得最大值为6

  10 abcd,求

x-a+x-b+x-c+x-d

  的最小值.

  分析 本题也可用“零点分段法”讨论计算,但比较麻烦.若能利用|x-a|,|x-b|,|x-c|,|x-d|的几何意义来解题,将显得更加简捷便利.

   abcdx在数轴上的对应点分别为ABCDX,则|x-a|表示线段AX之长,同理,|x-b|,|x-c|,|x-d|分别表示线段BXCXDX之长.现要求|x-a|,|x-b|,|x-c|,|x-d|之和的值最小,就是要在数轴上找一点X,使该点到ABCD四点距离之和最小.

  因为abcd,所以ABCD的排列应如图13所示:

  所以当XBC之间时,距离和最小,这个最小值为AD+BC,即(d-a)+(c-b)

  11 2x+4-5x+1-3x+4的值恒为常数,求x该满足的条件及此常数的值.

  分析与解 要使原式对任何数x恒为常数,则去掉绝对值符号,化简合并时,必须使含x的项相加为零,即x的系数之和为零.故本题只有2x-5x+3x=0一种情况.因此必须有

4-5x=4-5x且|1-3x=3x-1

   x应满足的条件是

  

  此时

原式=2x+(4-5x)-(1-3x)+4

=7

练习二

  1x是什么实数时,下列等式成立:

  (1)(x-2)+(x-4)=x-2+x-4|;

  (2)(7x+6)(3x-5)=(7x+6)(3x-5)

  2.化简下列各式:

 

  (2)x+5+x-7+x+10|.

  3.若ab0,化简|a+b-1-3-a-b|.

  4.已知y=x+3+x-2-3x-9|,求y的最大值.

  5.设T=x-p+x-15+x-p-15|,其中0p15,对于满足px15x来说,T的最小值是多少?

  6.已知ab,求|x-a+x-b|的最小值.

  7.不相等的有理数abc在数轴上的对应点分别为ABC,如果|a-b+b-c=a-c|,那么B点应为( )

  (1)AC点的右边;

  (2)AC点的左边;

  (3)AC点之间;

  (4)以上三种情况都有可能.

文章录入:罗老师    责任编辑:admin 
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