我把绝对值最值问题归结为四种模型,如下:
模型一. |x-a|+|x-b|的最小值模型;
模型二. |x-a|-|x-b|的最小值和最大值模型;
模型三.|x-a1|+|x-a2|+......+|x-an-1|+|x-an|的最小值模型;
模型四:系数不为“1”的绝对值模型。
先来看知识要点
绝对值最值背后的底层逻辑:
最值问题一直都是初中数学中的最难点,但也是高分的必须突破点,而绝对值中的最值模型是初中学生第一次接触最值类问题,该类最值模型解题的主要依据是绝对值的几何意义或代数意义,考察的是数行结合的数学思想。
绝对值的几何含义:
例如:|5|的绝对值表示的是数5到原点的距离,|12-7|表示的是数12与数7之间的距离。
那么问题来了:|x-1|有最小值吗?如果有是多少,此时x取值为什么?
解:∵|x-1|≥0
∴|x-1|有最小值为0,此时x的取值为1。此类题目相对简单,就没有归结到四种模型之类内。
一、模型|x-a|+|x-b|的最小值模型;
(1)模型解读:式子 |x-a|+|x-b|在a≤x≤b时,取得最小值。
(2)最值原理:|x-a|+|x-b|目的是在数轴上找一点x,使x到a和b的距离和的最小值:
二.模型 |x-a|-|x-b|的最小值和最大值模型;
(1)模型解读:式子|x-a|-|x-b|在x≤a时,取得最小值为-|a-b|;在x≥b时,取得最大值|a-b|。
(2)最值原理:|x-a|-|x-b|目的是在数轴上找一点x,使x到a和b的距离差的最大值和最小值:
三.模型|x-a1|+|x-a2|+......+|x-an-1|+|x-an|的最小值模型
模型解读及原理:
重要‼️规律可总结为:“奇中点,偶中段”
即当有奇数个绝对值相加时,找到零点排序后,x取中间数时取得最小值;当有偶数个绝对值相加时,找到零点排序后,则x取中间段时,代数式取到最小值。
四、模型4系数不为“1”的绝对值模型
系数不为“1”分为两种情况:一种是绝对值的系数不为“1”;另外一种为x系数不为“1”
绝对值系数不为“1”:
例如:|x-1|+2|x-2|+3|x-3|+4|x-4|+5|x-5|
重要‼️关键步骤:
第一步:将x平铺展开
第二步:找到每个式子的零点,分别为:1、2、2、3、3、3、4、4、4、4、5、5、5、5、5、5共15个零点
第三步:根据“奇中点,偶中段”,在第八个数时,即x=4时,有最小值,带入x=4,最小值为15。
x系数不为“1”
例如:求|2x-4|+|5x+5|的最小值。
x的系数不为1,所以首先第一步想办法把x的系数化为1,采用提取公因数的方法。
|2x-4|+|5x+5|=|2(x-2)|+|5(x+1)|=2|x-2|+5|x+1|
这时,x的系数已经变成了1,我们就可以展开,然后利用“奇中点,偶中段”来求了。
解得当x=-1时取得最小值,最小值为6。
再来看常考的典型例题
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