初中数学七上(16)绝对值和的最小值 知识点 |
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今天介绍如何确定到直线上所有点距离和最小的点,以及利用它来解决绝对值和的最小值问题。 例题1:一条笔直的公路上有两个村庄A和B,现在想建一个公交站,使公交站到两个村庄的距离和最小,应该建在哪里。 我们把例题1抽象成:直线上有A、B两点,现在想找一个点P使PA+PB的值最小。易知P点应该取在直线AB上。 图1:取在A与B之间(包括A、B两点),PA+PB=AB 图2:当P在A左边时,PA+PB=2PA+AB>AB图3:当P在B右边时,PA+PB=2PB+AB>AB综上可知,P应该取在A与B之间(包括A、B两点),这个距离和的最小值就是AB的长度。 接下来研究一下有三个点A、B、C时,P点应该取在哪。 图1:当P在B点时,PA+PB+PC=AC图2:当P在A,B之间时,PA+PB+PC=PB+AC>AC图3:当P在B,C之间时,PA+PB+PC=PB+AC>AC综上可知,三个点时P应该取在点B,这个距离和的最小值就是AC的长度。当直线上有4个点A、B、C、D(从左到右顺序)时,P点应该取B与C之间(包括B、C两点)当直线上有5个点A、B、C、D、E(从左到右顺序)时,P点应该取点C。以此类推,可以得出以下结论:如果有偶数个点,那么这个点取在正中间的两点之间(包括这两点)。如果有奇数个点,那么这个点取在正中间的点。 根据绝对值的几何意义,利用这个结论,可以快速解决绝对值和的最小值问题。 例题2:求|x+1|+|x-2|的最小值根据绝对值的几何意义,|x+1|代表点x到-1的距离,|x-2|代表点x到2的距离。所以相当于在数轴上找一点使它到点(-1)与点(2)的距离和最小。根据上面的结论,2个点时,取两点之间就可以(包括这两点),最小值就是-1与2的距离,即最小值是3。也可以在-1到2间找一个值代入,例如令x=0,|x+1|+|x-2|=|0+1|+|0-2|=3例题3:求|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|的最小值共五个点(注意要按数轴上的顺序):1,2,3,4,5。所以当x=3时最小,代入可得最小值是6。 如果x的系数不是1,可以把它提出来例如|x-1|+|2x-4|+|x-3|+|3x-12|=|x-1|+2|x-2|+|x-3|+3|x-4| 这样会有七个点:1,2,2,3,4,4,4。可知取最中间的3时值最小,把x=3代入即可求得最小值。 利用几何意义来解决绝对值问题是一种常用的方法。 |
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