初一学到了绝对值,首先我们要了解绝对值的几何含义。一个数的绝对值表示这个数在数轴上到原点的距离。两个数差的绝对值表示两个数在数轴上间的距离。计算方法是大数减小数。代数表示任何数,无法判断大小,所以作差后要加上绝对值符号。
最难理解的是多个绝对值的和的形式,值的最小值如何求。我们先把绝对值内部全部变成差的形式,然后按照数轴从小到大排列。
2个绝对值的和y=│x-a│+│x-b│(a≤b),求y的最小值。
x必须在a和b之间(可以等于a或者b),即a≤x≤b时,y才有最小值,最小值=b-a,也就是AB两点之间的距离。
因为如果x跑到a的左边,或者b的右边,那么y的值必然包含A点左边或者B点右边一部分的两倍,大于AB两点之间的距离。
3个绝对值的和y=│x-a│+│x-b│+│x-c│(a≤b≤c),求y的最小值。
当x刚好在B点时,即x=b,y才有最小值,最小值=c-a,也就是AC两点之间的距离。
原理同上。
规律:3个绝对值的和,当且仅当x取中间的那个数时,y有最小值,y的最小值等于两边端点之间的距离。
推而广之:奇数个绝对值的和,当且仅当x取最中间的那个数时,y有最小值,y的最小值等于中间数右边所有数的和减去中间数左边所有数的和(因为x取了最中间的那个数,所以最中间的那个绝对值等于零,因此不用管它,不参与计算)。
例题:求y=│x-1│+│x-2│+│x-3│+…+│x-999│的最小值
思路:一共有999个,奇数,因此当且仅当x=500的时候,y有最小值,y=(501+502+503+…+999)-(1+2+3+…+499)=500×499=249500
4个绝对值的和y=│x-a│+│x-b│+│x-c│+│x-d│(a≤b≤c≤d),求y的最小值。
当x在中间段B和C之间的时候,即b≤x≤c时,y才有最小值,最小值=d-a+c-b=(c+d)-(a+b),也就是右边两点的和减去左边两点的和。
原理同上。
规律:4个绝对值的和,当x在中间区间(两边可以取等号)时,y有最小值,y的最小值等于右边两点的和减去左边两点的和。
推而广之:偶数个绝对值的和,当x在最中间的那个区间(两边可以取等号)时,y有最小值,y的最小值等于右边一半数的和减去左边一半数的和。
例题:求y=│x-1│+│x-2│+│x-3│+…+│x-1000│的最小值
思路:一共有1000个,偶数,因此当500≤x≤501的时候,y有最小值,y=(501+502+503+…+1000)-(1+2+3+…+500)=500×500=250000
绝对值前有系数怎么处理(1)系数为整数时,视为有多个绝对值,按照上面的规律处理。
如求y=3│x-1│+│x-4│的最小值。
可以将3│x-1│视为│x-1│+│x-1│+│x-1│,则y=│x-1│+│x-1│+│x-1│+│x-4│,有4个绝对值,为偶数,则x在第二个和第三个之间,1≤x≤1,所以x=1,y的最小值为3
(2)系数不是整数时,把系数乘到绝对值里面,但是按照上面的规律处理容易出错,建议按照常规作法进行讨论。
如求y=2.5│x-2│+│x-4│的最小值。
y=│2.5x-5│+│x-4│,零点分别为2和4,按照上面的规律,x可以取2或者4,但是带入后值不相等。当x=2时,y=2;当x=4时,y=5。因此我们取小的,y的最小值是2。
按照传统的3段式讨论的结果也是2
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