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在初一数学里,绝对值的极值模型主要围绕 “绝对值表示距离” 这一几何意义展开,核心是分析含有绝对值的式子的最小值(初一阶段一般不怎么涉及最大值)。下面是这些常见的模型和规律:
一、核心基础:绝对值的几何意义
一个数与另一个固定数的差的绝对值,其实表示的是 “数轴上这个数对应的点到那个固定数对应的点之间的距离”。比如:
“一个数与 3 的差的绝对值”,就是 “数轴上这个数对应的点到 3 对应的点的距离”;
“一个数与 - 2 的差的绝对值”(也就是 “一个数加 2 的绝对值”),就是 “数轴上这个数对应的点到 - 2 对应的点的距离”。
二、常见的极值模型及规律
1. 单个绝对值的情况 :一个数与某固定数的差的绝对值
含义:数轴上这个数对应的点到那个固定数对应的点的距离。
最小值:距离最小的时候是 0,这时候这个数刚好等于那个固定数(也就是两个点重合)。
例子:“一个数与 5 的差的绝对值”,最小值是 0,当这个数等于 5 的时候取得。
2. 两个绝对值相加的情况 :一个数分别与两个固定数的差的绝对值相加
含义:数轴上这个数对应的点到第一个固定数对应的点的距离,加上到第二个固定数对应的点的距离。
分情况说:
如果两个固定数相等(比如 “一个数与 3 的差的绝对值加这个数与 3 的差的绝对值”,其实就是这个绝对值的两倍):
最小值是 0,当这个数等于那个固定数的时候取得。
如果两个固定数不相等(假设第一个固定数比第二个小):
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打开今日头条查看图片详情当这个数在两个固定数之间(包括这两个固定数本身)时,这两个距离加起来最小,最小值等于两个固定数之间的距离。
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打开今日头条查看图片详情例子:“一个数与 1 的差的绝对值加这个数与 4 的差的绝对值”,1 和 4 是两个固定数,当这个数在 1 到 4 之间(包括 1 和 4)时,加起来的和最小,等于 1 到 4 之间的距离 3(比如这个数是 2 时,到 1 的距离是 1,到 4 的距离是 2,加起来是 3)。
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打开今日头条查看图片详情3. 三个绝对值相加的情况 :一个数分别与三个固定数的差的绝对值相加(假设三个固定数按从小到大排列)
含义:数轴上这个数对应的点分别到三个固定数对应的点的距离加起来。
规律:当这个数等于中间的那个固定数时,这三个距离加起来最小,最小值等于最大的固定数与最小的固定数之间的距离。
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打开今日头条查看图片详情例子:“一个数与 2 的差的绝对值加这个数与 5 的差的绝对值加这个数与 7 的差的绝对值”,2、5、7 是按从小到大排列的三个固定数,当这个数等于 5 时,加起来的和最小,等于 7 与 2 之间的距离 5(此时到 2 的距离是 3,到 5 的距离是 0,到 7 的距离是 2,加起来是 5)。
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打开今日头条查看图片详情总结核心方法
解决绝对值极值问题的关键是利用 “距离的几何意义”:
单个绝对值的情况,找与固定点重合的数(此时距离最小为 0);
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打开今日头条查看图片详情多个绝对值相加的情况,找 “中间位置”(如果是偶数个固定数,中间位置是两个固定数之间的区间;如果是奇数个,中间位置是正中间的那个固定数),这时候总距离最小。
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打开今日头条查看图片详情通过在数轴上画图分析,能更清楚地看出 “距离总和的变化规律”,这是初一阶段掌握这类模型的核心技巧。
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