GQACADEMY / 数轴与绝对值绝对值:从离原点多远,到离某一点多远
用距离解释绝对值,理解分段定义,处理形如 |x-a|=r 的方程。
绝对值先是一段距离
一个数 a 的绝对值,是数轴上表示 a 的点到原点的距离。例如 ∣−4∣=4,∣4∣=4,∣0∣=0。距离没有负值,因此 ∣a∣≥0,且只有 a=0 时绝对值为零。
绝对值也不等于“看见负号就删掉”。当字母的符号未知时,不能直接把绝对值符号去掉。准确的规则是:先判断里面的整个式子是非负还是负,再决定原样写出还是取相反数。
∣a∣={a,−a,a≥0,a<0.
第二行的 −a 并不一定是负数。例如 a=−4 时,−a=4。字母前有负号,只能说明“取这个数的相反数”。
把观察中心从原点移开
∣x∣ 是点 x 到原点的距离;∣x−a∣ 则是点 x 到点 a 的距离。所以 ∣x−2∣ 的观察中心是 2,而 ∣x+2∣=∣x−(−2)∣ 的观察中心是 −2。
看懂中心以后,很多方程就变成了找位置。若 r>0,距离点 a 为 r 的点有两个:左边一个、右边一个,分别表示 a−r 和 a+r。
例题:为什么会有两个解
解方程 ∣x−2∣=5,并用数轴解释答案。
思路点拨
题目在找“离 2 的距离为 5 的位置”。从 2 向左、向右各走 5,两个方向都要考虑。
完整解析
由绝对值的意义,x−2=5 或 x−2=−5,解得
x=7或x=−3.
在数轴上,7 位于 2 的右侧,距离为 7−2=5;−3 位于 2 的左侧,距离为 2−(−3)=5。代回原式,两者都满足条件。
方程也有边界情况
∣x−a∣=r 中,若 r=0,只有 x=a 一个解;若 r<0,没有解。这些结论都来自距离的意义,不能把“左右各一个”机械套到所有题目中。解题前先检查等号右边的数,就能提前知道可能有几个解,也能帮助我们发现后面是否遗漏了答案。
容易错在哪里
- 把 ∣x−2∣ 当成 ∣x∣−2。取 x=−1 检验,前者是 3,后者是 −1,明显不同。
- 未判断正负就写 ∣a∣=a。例如当 a<0 时,应写成 −a。
- 解出两个位置后只保留正数。绝对值的结果非负,不代表字母的值必须非负。
下一次看到绝对值,先问一句:“它表示哪个点到哪个点的距离?”这往往比立刻分类计算更有方向。