用绝对值的几何意义解题
湖北省黄石市下陆中学 刘加禄
大家知道,|a|的几何意义是:数轴上表示a 的点到原点的距离;|a-b|的几何意义是:数轴上表示数a 、b 的两点的距离.对于某些问题用绝对值的几何意义来解,直观简捷,事半功倍.
一、求代数式的最值
例1 已知a 是有理数,| a-2007|+| a-2008|的最小值是________..
解:由绝对值的几何意义知,| a -2007|+| a -2008|表示数轴上的一点到表示数2007和2008两点的距离的和,要使和最小,则这点必在2007~2008之间(包括这两个端点)取值(如图1所示),故| a-2007|+| a-2008|的最小值为1.
例2 |x-2|-| x-5| 的最大值是_______,最小值是_______.
解:把数轴上表示x 的点记为P .由绝对值的几何意义知,|x-2|-| x-5|表示数轴上的一点到表示数2和5两点的距离的差,当P 点在2的左边时,其差恒为-3;当P 点在5的右边时,其差恒为3;当P 点在2~5之间(包括这两个端点)时,其差在-3~3之间(包括这两个端点)(如图2所示),因此,|x-2|-| x-5|的最大值和最小值分别为3和-3.
二、解绝对值方程
例3 方程|x-1|+|x+2|=4的解为__________.
解:把数轴上表示x 的点记为P ,由绝对值的几何意义知,当-2≤x ≤1时,|x-1|+|x+2|恒有最小值3,所以要使|x-1|+|x+2|=4成立,则点P 必在-2的左边或1的右边,且到表示数-2或1的点的距离均为
的解为: 个单位(如图3所示),故方程|x-1|+|x+2|=4
x =-2- =-,x = 1+= .
三、求字母的取值范
例4 若 |x+1|+|2-x|=3,则x 的取值范围是________.
解:由绝对值的几何意义知,|x+1|+|x-2|的最小值为3,此时x 在-1~2之间(包括两端点)取值(如图4所示),故x 的取值范围是-1≤x ≤2.
例5 对于任意数x ,若不等式|x+2|+|x-4|>a 恒成立,则a 的取值范围是
___________.
解:由绝对值的几何意义知,|x+2|+|x-4|的最小值为6,而对于任意数x ,|x+2|+|x-4|>a 恒成立,所以a 的最值范围是a <6.
四、解不等式
例6 不等式|x+2|+|x-3|>5的解集是__________.
解:由绝对值的几何意义知,|x+2|+|x-3|的最小值为5,此时x 在-2~3之间(包括两端点)取值,若|x+2|+|x-3|>5成立,则x 必在-2的左边或3的右边取值(如图5所示),故原不等式的解集为x <-2或x >3.
五、判断方程根的个数
例7 方程|x+1|+|x+99|+|x+2|=1996共有( )个解.
A. .4; B. 3; C. 2; D.1
解:当x 在-99~-1之间(包括这两个端点)取值时,由绝对值的几何意义知,|x+1|+|x+99|=98,|x+2|<98.此时,|x+1|+|x+99|+|x+2|<1996,故|x+1|+|x+99|+|x+2|=1996时,x 必在-99~-1之外取值,故方程有2个解,选(C ).
六、综合应用
例8(第15届江苏省竞赛题,初一)已知|x+2|+|1-x|=9-|y-5|-|1+y|,求x+ y 最大值与最小值.
解:原方程变形得|x+2|+|x-1|+|y-5|+|y+1||=9,
用绝对值的几何意义解题
湖北省黄石市下陆中学 刘加禄
大家知道,|a|的几何意义是:数轴上表示a 的点到原点的距离;|a-b|的几何意义是:数轴上表示数a 、b 的两点的距离.对于某些问题用绝对值的几何意义来解,直观简捷,事半功倍.
一、求代数式的最值
例1 已知a 是有理数,| a-2007|+| a-2008|的最小值是________..
解:由绝对值的几何意义知,| a -2007|+| a -2008|表示数轴上的一点到表示数2007和2008两点的距离的和,要使和最小,则这点必在2007~2008之间(包括这两个端点)取值(如图1所示),故| a-2007|+| a-2008|的最小值为1.
例2 |x-2|-| x-5| 的最大值是_______,最小值是_______.
解:把数轴上表示x 的点记为P .由绝对值的几何意义知,|x-2|-| x-5|表示数轴上的一点到表示数2和5两点的距离的差,当P 点在2的左边时,其差恒为-3;当P 点在5的右边时,其差恒为3;当P 点在2~5之间(包括这两个端点)时,其差在-3~3之间(包括这两个端点)(如图2所示),因此,|x-2|-| x-5|的最大值和最小值分别为3和-3.
二、解绝对值方程
例3 方程|x-1|+|x+2|=4的解为__________.
解:把数轴上表示x 的点记为P ,由绝对值的几何意义知,当-2≤x ≤1时,|x-1|+|x+2|恒有最小值3,所以要使|x-1|+|x+2|=4成立,则点P 必在-2的左边或1的右边,且到表示数-2或1的点的距离均为
的解为: 个单位(如图3所示),故方程|x-1|+|x+2|=4
x =-2- =-,x = 1+= .
三、求字母的取值范
例4 若 |x+1|+|2-x|=3,则x 的取值范围是________.
解:由绝对值的几何意义知,|x+1|+|x-2|的最小值为3,此时x 在-1~2之间(包括两端点)取值(如图4所示),故x 的取值范围是-1≤x ≤2.
例5 对于任意数x ,若不等式|x+2|+|x-4|>a 恒成立,则a 的取值范围是
___________.
解:由绝对值的几何意义知,|x+2|+|x-4|的最小值为6,而对于任意数x ,|x+2|+|x-4|>a 恒成立,所以a 的最值范围是a <6.
四、解不等式
例6 不等式|x+2|+|x-3|>5的解集是__________.
解:由绝对值的几何意义知,|x+2|+|x-3|的最小值为5,此时x 在-2~3之间(包括两端点)取值,若|x+2|+|x-3|>5成立,则x 必在-2的左边或3的右边取值(如图5所示),故原不等式的解集为x <-2或x >3.
五、判断方程根的个数
例7 方程|x+1|+|x+99|+|x+2|=1996共有( )个解.
A. .4; B. 3; C. 2; D.1
解:当x 在-99~-1之间(包括这两个端点)取值时,由绝对值的几何意义知,|x+1|+|x+99|=98,|x+2|<98.此时,|x+1|+|x+99|+|x+2|<1996,故|x+1|+|x+99|+|x+2|=1996时,x 必在-99~-1之外取值,故方程有2个解,选(C ).
六、综合应用
例8(第15届江苏省竞赛题,初一)已知|x+2|+|1-x|=9-|y-5|-|1+y|,求x+ y 最大值与最小值.
解:原方程变形得|x+2|+|x-1|+|y-5|+|y+1||=9,