2026年经纶学典5星学霸七年级数学上册苏科版第47页答案
4. (1)求$|x+7|+|x+2|+2|x-3|$的最小值.
(2)求$|x-1|+|2x-4|+|3x-9|+\dots+|10x-100|$的最小值.

答案

(1)|x+7|+|x+2|+2|x-3|可以理解为在数轴上表示x的点到表示-7,-2,3,3的点的距离之和,根据奇点偶段法,当x在-2与3之间的线段上(即-2≤x≤3)时,|x+7|+|x+2|+2|x-3|=x+7+x+2+2(3-x)=15,所以|x+7|+|x+2|+2|x-3|的最小值为15.
(2)原式=|x-1|+2|x-2|+3|x-3|+…+10|x-10|=|x-1|+|x-2|+|x-2|+|x-3|+|x-3|+|x-3|+…+|x-10|+|x-10|+|x-10|+|x-10|+|x-10|+|x-10|+|x-10|+|x-10|+|x-10|,一共有1+2+3+…+10=55(个)点,根据奇点偶段法可知,在中间点处取最小值,中间点是第(55+1)÷2=28(个).因为(1+7)×7÷2=28,所以中间点表示的数是7,把x=7代入|x-1|+2|x-2|+3|x-3|+…+10|x-10|,得6+2×5+3×4+4×3+5×2+6×1+0+8×1+9×2+10×3=112.
两个绝对值之差$|x-a|-|x-b|$,若$a<b$,则$x≥ b$时有最大值$b-a$;若$a>b$,则$x≤ b$时有最大值$a-b$。绝对值和差混合求最大值,先分组,求出每组绝对值之差的最大值,再相加。

答案

解:
① 证明a < b时的结论:
分三类讨论去绝对值:
当x ≥ b时,x-a>0,x-b≥0,
原式 = (x - a) - (x - b) = b - a;
当a ≤ x < b时,x-a≥0,x-b<0,
原式 = (x - a) - (b - x) = 2x - a - b,
由a ≤ x < b可得a - b ≤ 2x - a - b < b - a;
当x < a时,x-a<0,x-b<0,
原式 = (a - x) - (b - x) = a - b。
对比三类结果,可得a < b时,x ≥ b时|x-a|-|x-b|有最大值b-a。
② 证明a > b时的结论:
分三类讨论去绝对值:
当x ≤ b时,x-a<0,x-b≤0,
原式 = (a - x) - (b - x) = a - b;
当b < x ≤ a时,x-a≤0,x-b>0,
原式 = (a - x) - (x - b) = a + b - 2x,
由b < x ≤ a可得b - a ≤ a + b - 2x < a - b;
当x > a时,x-a>0,x-b>0,
原式 = (x - a) - (x - b) = b - a。
对比三类结果,可得a > b时,x ≤ b时|x-a|-|x-b|有最大值a-b。
③ 绝对值和差混合求最大值规则:
将待求式拆分为若干组两个绝对值相减的形式,分别求出每组绝对值之差的最大值,再将各组最大值相加,即可得到原式的最大值。
5. (1)求$|x+1|-|x-2|$的最大值,并求出此时$x$的取值范围.
(2)求$|x-1|-|x-2|+|x-3|-|x-4|$的最大值.

答案

(1)根据绝对值的几何意义,|x+1|-|x-2|是表示x的点到表示-1的点的距离与表示x的点到表示2的点的距离的差,由数轴可得当表示x的点在表示2的点的右侧,即x≥2时,|x+1|-|x-2|有最大值3.
(2)根据绝对值的几何意义,|x-1|-|x-2|+|x-3|-|x-4|是表示x的点到表示1的点的距离与表示x的点到表示2的点的距离的差与表示x的点到表示3的点的距离与表示x的点到表示4的点的距离的差的和,当x≥4时,有最大值为1+1=2.
6. (1)已知$|x-3|+|x+4|+|y-2|+|y+1|=10$,求$x+y$的最小值.
(2)$(|x+1|+|x-2|)(|y+2|+|y-3|)=15$,求$xy$的最大值和最小值.

答案

(1)因为|x-3|+|x+4|的最小值为7,此时-4≤x≤3,|y-2|+|y+1|的最小值为3,此时-1≤y≤2,所以当|x-3|+|x+4|+|y-2|+|y+1|=10时,-4≤x≤3,-1≤y≤2,此时x+y的最小值为-4+(-1)=-5.
(2)(|x+1|+|x-2|)(|y+2|+|y-3|)=15,根据绝对值的几何意义可得|x+1|+|x-2|的最小值是3,此时-1≤x≤2,|y+2|+|y-3|的最小值是5,此时-2≤y≤3,而3×5=15,因此-1≤x≤2,-2≤y≤3,所以xy的最大值为2×3=6,最小值为-2×2=-4.故xy的最大值是6,最小值是-4.