初中数学知识点总结七年级1.7.2:求绝对值最小值的方法-奇点偶段法
在初中数学中,所谓的“奇点偶段法”并非严格意义上的数学术语,而是部分教师或教材中对“利用中位数求解绝对值表达式的最小值”,这一方法的形象化总结。其核心思想是通过分析绝对值的几何意义(数轴上的距离),找到使多个距离之和最小的关键点——中位数。
例1:奇数个点(奇点)求函数 ƒ(x)=∣x−1∣+∣x−3∣+∣x−5∣ 的最小值。
1、确定点的顺序:将数值从小到大排列为 1, 3, 5(共3个点,奇数个)。
2、找中位数:中间点为 3。
3、代入计算:ƒ(3)=∣3−1∣+∣3−3∣+∣3−5∣=2+0+2=4。此时最小值为 4。
例2:偶数个点(偶段)求函数 ƒ(x)=∣x−2∣+∣x−4∣+∣x−6∣+∣x−8∣ 的最小值。
1、确定点的顺序:排列为 2, 4, 6, 8(共4个点,偶数个)。
2、找中间区间:中间两数为 4 和 6,区间为 [4, 6]。
3、验证区间内的值:
当 x=4 时,ƒmin(4)=2+0+2+4=8。
当 x=5 时,ƒmin(5)=3+1+1+3=8。
当 x=6 时,ƒmin(6)=4+2+0+2=8。
最小值为 8,且在 4 ≤ x ≤ 6 时均成立。
为什么有效?
几何意义:绝对值 ∣x−a∣ 表示数轴上点 x 到点 a 的距离。要求总和最小,相当于找一个点 x,使其到所有a
i的距离之和最短。
中位数的性质:中位数能使两侧的点到它的距离之和最小,这是统计学中的经典结论。
总结步骤
1、将绝对值中的常数项按大小排序。
2、根据个数奇偶性确定中位数或中间区间。
3、代入计算验证最小值。
这种方法通过直观的“值奇点偶段法”,简化了复杂的代数运算,是解决绝对值最小值问题的高效工具!
