【摘要】絕對值是學生學習初中數(shù)學的第一個難點,涉及絕對值的代數(shù)推理題層出不窮,且有一定難度.常見題型是利用絕對值意義、性質(zhì)進行條件求值(最值)、化簡求值、解方程等,我們需運用數(shù)形結(jié)合、分類討論、轉(zhuǎn)化思想進行分析演算,進行代數(shù)推理.
【關(guān)鍵詞】初中數(shù)學;分關(guān)討論;解絕對值
1 求最值
例1 對于任意有理數(shù)x,代數(shù)式x-3+x+6何時有最小值?
解析 x-3在數(shù)軸上的幾何意義是:動點P(x)到定點(3)的距離.x+6=x-(-6)表示動點P(x)到定點(-6)之間距離.x-3+x+6表示動點P(x)到定點(3)與定點(-6)的距離之和,本題并求這個距離之和的最小值.
當x<-6時,即動點P(x)在定點(-6)左側(cè)時,原式=-x+3-x-6=3-2x>9;
當-6≤x≤3時,即動點P(x)在定點(-6)與定點(3)之間時,原式=-x+3+x+6=9;
當x>3時,即動點P(x)在定點(3)右側(cè)時,原式=x-3+x+6=3+2x>9,所以-6≤x≤3時,x-3+x+6有最小值3.
經(jīng)驗總結(jié) x-a+x+b(a<b)在數(shù)軸上表示動點P(x)到定點(a)與定點(b)的距離之和,當a≤x≤b時,其最小值為b-a.
2 解方程
例2 若x+4+x-2=10,求x的值.
解析 本題運用零點分段法求解,先確定零點:當x+4=0時,x=-4;當x-2=0時,x=2.這樣x的不同取值分成三種情況:x<-4,-4≤x<2和x≥2.
(1)當x<-4時,原方程化簡為:-(x+4)-(x-2)=10,解得x=-6;
(2)當-4≤x<2時,原方程可化簡為:x+4-x+2=10,無解;
(3)當x≥2時,原方程化簡為:x+4+x-2=10,解得x=4.
綜上,x=-6或4.
經(jīng)驗總結(jié) 零點即令絕對值等于0的未知數(shù)的值.解決此類問題先找零點,再根據(jù)零點分段,確定不同的取值范圍,然后根據(jù)取值范圍和絕對值的意義進行化簡,并解方程.
3 化簡求值
例3 有理數(shù)a,b,c滿足a+b+c=a-b+c,且b≠0,則a-b+c+1-b-2的值為.
解析 化簡求值前需要去掉每個絕對值符號,那么要對每個絕對值內(nèi)的每個式子進行性質(zhì)符號分析.
(1)當a+b+c≥0時,a+b+c=a+b+c,則已知等式化為a+b+c=a-b+c,即b=-b,所以b=0,與題目中“b≠0”矛盾;
(2)當a+b+c≤0時,a+b+c=-(a+b+c),那么已知等式化為:-a-b-c=a-b+c,則-a-c=a+c,即a+c=0,將其代入已知等式a+b+c=a-b+c得b=-b,又b≠0,所以b<0,
所以原式=0-b+1-b-2=1-b+b-2=-1.
經(jīng)驗總結(jié) 要化簡絕對值需要分析每個絕對值符號內(nèi)的式子的性質(zhì)符號,不能確定其正負的,要進行分類討論.
例4 若a,b,c均為整數(shù),且a-b+c-a=1,則a-c+c-b+b-a的值為.
解析 因為a,b,c均為整數(shù),而a-b≥0,c-a≥0,a-b為非負整數(shù),c-a為非負整數(shù),那么寫成0與1的和的形式,即a-b=1,c-a=0或a-b=0,c-a=1.
(1)當|a-b|=1,|c-a|=0時,c=a,a=b±1,
所以原式=0+|a-b|+|b-a|=0+1+1=2;
(2)當a-b=0,c-a=1時,a=b,
所以原式=a-c+c-a+b-a=1+1+0=2.
綜上,原式=2.
經(jīng)驗總結(jié) 若m,n為整數(shù),且m+n=1,由絕對值的非負性及兩個整數(shù)之和為整數(shù)可知,m=0,n=1或m=1,n=0.對本題還可以變式,如:若a,b,c均為整數(shù),且a-b2025+c-a2024=1,則a-c+c-b+b-a的值為.(本題解答過程與上面解答完全一致).
4 條件求值
例5 已知m=|a+b|c+2|b+c|a+3|c+a|b,且abc>0,a+b+c=0.設(shè)m共有x個不同的值,若在這些不同的m值中最,大的為y,則x+y=( )
(A)4. (B)3. (C)2. (D)1.
解析 因為a+b+c=0,則a+b=-c,b+c=-a,c+a=-b,
那么m=|-c|c+2|-a|a+3|-b|b=cc+2aa+3bb,
而a+b+c=0,且abc>0時,則a,b,c中只能是:兩負一正.
(1)當a>0,b<0,c<0時,則m=-1+2×1+3×(-1)=-2;
(2)當b>0,a<0,c<0時,則m=-1+2×(-1)+3×1=0;
(3)當c>0,a<0,b<0,則m=-1+2×(-1)+3×(-1)=-4.
所以m值中最大的y=0,又x=3,所以x+y=3.
經(jīng)驗總結(jié) 利用已知條件,將每個較復雜的分式轉(zhuǎn)化成稍簡單的分式:aa,bb,cc,又每個分式前的系數(shù)因數(shù)相同,需對a,b,c的性質(zhì)符號分別分類討論,再進行求值.
例6 已知a,b,c,d都為有理數(shù),abcd>0,a+b+c+d<0,求aa+bb+cc+dd+|abcd|abcd的值.
解析 由abcd>0,則這四個數(shù)可以是同為正、同為負、兩正兩負,又a+b+c+d<0,又要排除“同為正”的情況,所以只有“四個同為負”和“兩正兩負”的情形.
(1)若a,b,c,d同為負,原式=-1+(-1)+(-1)+(-1)+1=-3;
(2)若a,b,c,d中兩個大于0,另兩個小于0.
令a>0,b>0,c<0,d<0,且使a+b<c+d,
原式=1+1+(-1)+(-1)+1=1.
若a>0,b>0,c<0,d<0,且a+b>c+d時,不合題意,舍去.
綜上,原式=1或-3.
經(jīng)驗總結(jié) 根據(jù)已知條件中的“四個數(shù)之積為正”“四個數(shù)之和為負”,我們要列舉所有可能情況,再根據(jù)各種情況進行化簡求值.
5 結(jié)語
涉及絕對值的化簡問題一般分為三步:(1)利用絕對值的定義或性質(zhì)判斷所含字母或式子的符號,一般要分類討論;(2)依據(jù)去絕對值法則去掉絕對值;(3)根據(jù)題目意圖求代數(shù)式的值或化簡代數(shù)式.