代数/绝对值
对于任何实数 a,a 的绝对值用 | a | 表示(数量两侧的竖线),定义如下:
从解析几何的观点来看,实数的绝对值是该实数在实数轴上到零点的距离,更一般地说,两个实数之差的绝对值是它们之间的距离。
绝对值函数是一个分段函数,对正数不进行任何操作,对负数进行反转,因此它返回所有正数。
绝对值可以表示为函数:f(x) = |x| = x 如果 x 为正数,= -x 如果 x 为负数。定义域包括所有实数(一旦我们引入更多数字,绝对值就可以扩展到更多数字),值域是所有非负数(所有正数和 0)。
此函数与询问给定数字离零多远相同:6 和 -6 都离零 6 个单位,所以 |-6| = |6| = 6。
绝对值还可以用来“测量”两个数字之间的距离:|a-b| 将返回 a 和 b 相距多少个单位。我们直观地知道 7 离 9 两个单位,9 离 7 两个单位。以下是我们用绝对值看到这一点的方式:|9-7| = |2| = 2 以及 |7-9| = |-2| = 2
绝对值函数绘制的图形表现出从正到负的急剧切换,形成“V”形。
这是 y = |x| 的图形。请注意,当 x 值变为负数时,y 值保持为正数。
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绝对值函数的平移是向一个基本方向的移动。从 x 中减去 a(在绝对值内部)将使图形向右移动 a 个单位。从 y 中减去 b(或在绝对值符号外加)将使图形向上移动 b 个单位。y - b = |x - a| 的图形与所示图形相同,只是向右移动了 a 个单位,向上移动了 b 个单位。
绝对值符号外的负号将使图形“翻转”颠倒,因此函数的值域是所有负数,而不是所有正数。
将整个函数乘以 c 将使“V”变宽或变窄。如果 c 大于 1,它将变窄,如果 c 小于 1,它将变宽。
要代数地解一个带有绝对值的方程,应该用分段方程的两半来解。解绝对值,并用 +/- 替换。请记住,这几乎总会产生“错误”解,因此必须“检查”解。
例子
- |3a - 5| - 6 = 3y - 2
- |3a - 5| = 3y + 4
- 3a - 5 = 3y + 4 或 3a - 5 = -(3y + 4)
从这里开始,需要解两个不同的方程
- 3a - 5 = 3y + 4
- 3y = 3a - 9
- y = a - 3
以及第二个方程
- 3a - 5 = -(3y + 4)
- -3y - 4 = 3a - 5
- -3y = 3a - 1
- y = -a + 1/3
我们知道如何计算 y,但它仍然取决于 a 是多少。
如果 3a - 5 为正,则 y = a - 3
- 3a - 5 ≥ 0
- 3a ≥ 5
- a ≥ 5/3
对于任何 a ≤ 5/3 的值,y = -a + 1/3
下一个例子包含一个不一致的方程
- |2k + 6| + 3 = 0
- |2k + 6| = -3
这里,没有有效的解,因为绝对值只能等于正数。看起来你可以继续进行相同的操作,但如果你检查结果,你会发现左右两边不会匹配。