鐘秋紅
絕對值的知識是初中代數(shù)的重要內(nèi)容,在中考和各類競賽中經(jīng)常出現(xiàn),含有絕對值符號的數(shù)學問題又是學生遇到的難點之一,解決這類問題的方法通常利用絕對值的意義,將絕對值符號化去,將其轉化為不含絕對值的問題.確定絕對值符號內(nèi)部分的正負,借此去掉絕對值符號的方法大致有以下幾種.
一、含有一個絕對值符號的化簡題
(一)已知未知數(shù)的取值或取值范圍進行化簡
如,當x>3時,化簡|2x-3|+2x(根據(jù)絕對值的意義直接化簡).
解原式=2x-3+2x=4x-3.
(二)沒有告訴未知數(shù)的取值或取值范圍進行化簡
如,化簡|x-3|+2x(必須進行討論).
我們把使絕對值符號內(nèi)的代數(shù)式為0的未知數(shù)的值叫作界值,顯然絕對值符號內(nèi)代數(shù)式是x-3,使x-3=0的未知數(shù)的值是3,所以我們把3叫作此題的界值,確定了界值后,我們就把它分成三種情況進行討論.
(1)當x>3時,則x-3>0是一個正數(shù),則它的絕對值應是它本身,∴原式=x-3+2x=3x-3.
(2)當x=3時,則x-3=0,而0的絕對值為0,∴原式=0+2x=2x或|x-3|+2x=0+2×3=6.
(3)當x<3時,則x-3<0,是一個負數(shù),而負數(shù)的絕對值應是它的相反數(shù),∴原式=-(x-3)+2x=-x+3+2x=x+3.
二、含有兩個絕對值符號的化簡題
1.已知未知數(shù)的取值或取值范圍,進行化簡也應根據(jù)絕對值的意義直接化簡.
如,當x<-5時,化簡|2x-7|+|5x|.
解原式=-(2x-7)+(-5x)=-2x+7-5x=-7x+7.
2.沒有告訴未知數(shù)的取值或取值范圍進行化簡也必須進行討論
如,化簡|x+2|+|3x-1|.
|x+2|的界值為-2,|3x-1|的界值為13.
所以對此類化簡題,我們?nèi)詮娜齻€方面進行討論.
解(1)當x>13時(界值-2,13中13為較大界值,討論的第(1)種情況為大于大的界值).
原式=(x+2)+(3x-1)=x+2+3x-1=4x+1.
(2)當x<-2時,(第(2)種情況為小于小的界值)
原式=-(x+2)+[-(3x-1)]=-x-2-3x+1=-4x-1.
(3)當-2<x<13時(第(3)種情況為大于小的界值小于大的界值)
原式=x+2+[-(3x-1)]=x+2-3x+1=-2x+3.
三、數(shù)形結合絕對值化簡題
如,有理數(shù)a,b,c在數(shù)軸上的位置如圖所示,試化簡:|2a-b|+|b-c|-|c-3a|.
解由a,b,c在數(shù)軸上的位置可知a<0,b>0,c<0且c<a,c>3a,2a<b.
∴原式=-(2a-b)+(b-c)-(c-3a)=-2a+b+b-c-c+3a=a+2b-2c.
綜上所述,含有絕對值符號的化簡題,如已確定某些未知數(shù)的取值,就按這個未知數(shù)的取值根據(jù)絕對值的意義去掉絕對值符號,進而化簡.如沒有告訴某些未知數(shù)的取值或取值范圍,那么就找出這個絕對值(或兩個絕對值)符號內(nèi)的界值,然后分三種情況進行討論.
四、絕對值性質(zhì)化簡問題
若abc≠0,則a|a|+b|b|+c|c|的所有可能值是什么?
解∵abc≠0,∴a≠0,b≠0,c≠0.
(1)當a,b,c均大于0時,原式=3.
(2)當a,b,c均小于0時,原式=-3.
(3)當a,b,c中有兩個大于0,一個小于0時,原式=1.
(4)當a,b,c中有兩個小于0,一個大于0時,原式=-1.
∴a|a|+b|b|+c|c|所有可能的值為±3,±1.
本題的解法是采用把a,b,c中大于0與小于0的個數(shù)分情況加以解決的,這種解法叫作分類討論法,它在解決絕對值問題時很常用.
例已知|a-1|+|ab-2|=0,求1ab+1(a+1)(b+1)+1(a+2)(b+2)+…+12017×2018.
解∵|a-1|+|ab-2|=0,∴|a-1|=0,|ab-2|=0,即a=1,b=2.
∴原式=11×2+12×3+13×4+…+12017×2018=1-12+12-13+13-14+…+12017-12018=1-12018=20172018.
互為相反數(shù)的絕對值相等,任何一個數(shù)的絕對值都是非負數(shù).運用這些性質(zhì)可以去掉絕對值符號.
五、關于絕對值的最值問題
已知y=|2x+6|+|x-1|-4|x+1|,求y的最大值.
分析首先使用“零點分段法”將y化簡,然后在各個取值范圍內(nèi)求出y的最大值,再加以比較,從中選出最大者.
解有三個分界點:-3,1,-1.
(1)當x≤-3時,y=-(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=x-1,
∵x≤-3,∴y=x-1≤-4,y的最大值是-4.
(2)當-3≤x≤-1時,y=(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=5x+11,
∵-3≤x≤-1,∴-4≤5x+11≤6,y的最大值是6.
(3)當-1≤x≤1時,y=(2x+6)-(x-1)-4(x+1)=-3x+3,
∵-1≤x≤1,∴0≤-3x+3≤6,y的最大值是6.
(4)當x≥1時,y=(2x+6)+(x-1)-4(x+1)=-x+1,
∵x≥1,∴1-x≤0,y的最大值是0.
綜上可知,當x=-1時,y取得最大值,為6.
小結:絕對值是中學數(shù)學中一個非常重要的概念,不僅是有理數(shù)運算的基礎,還可以深化認識有理數(shù).它具有非負性,在數(shù)學中有廣泛應用.因而,學好絕對值性質(zhì)的應用顯得尤為重要.