大家知道|5|=|5-0|,它在数轴上表示5的点与原点(即表示0的点)之间的距离.又如式子|6-3|,它在数轴上的意义是表示6的点与表示3的点之间的距离.即点A、B在数轴上分别表示数a、b,则A、B两点的距离可表示为:|AB|=|a-b|.根据以上信息,回答下列问题: (1)数轴上表示2和5的两点之间的距离是 ;数轴上表示-2和-5的两点之间的距离是 ; (2)点A、B在数轴上分别表示实数x和-1. ①用代数式表示A、B两点之间的距离; ②如果|AB|=2,求x的值. (3)直接写出代数式|x+1|+|x-4|的最小值及相应的x的取值范围.

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完整解法

(1)

1. 求数轴上表示 2 和 5 的两点之间的距离

根据两点间距离公式 ∣AB∣=∣a−b∣|AB| = |a - b|,有:
∣5−2∣=3|5 - 2| = 3

2. 求数轴上表示 -2 和 -5 的两点之间的距离

根据两点间距离公式 ∣AB∣=∣a−b∣|AB| = |a - b|,有:
∣−2−(−5)∣=∣−2+5∣=3|-2 - (-5)| = |-2 + 5| = 3

答案

3;3

(2)①

1. 用代数式表示点 A、B 两点之间的距离

点 A、B 在数轴上分别表示实数 xx 和 −1-1,根据数轴上两点间距离的几何意义:
∣AB∣=∣x−(−1)∣=∣x+1∣|AB| = |x - (-1)| = |x + 1|

答案

∣x+1∣|x + 1|

(2)②

1. 根据已知距离列出关于 $x$ 的方程

由 (2)① 可知 ∣AB∣=∣x+1∣|AB| = |x + 1|,又因为 ∣AB∣=2|AB| = 2,所以:
∣x+1∣=2|x + 1| = 2

2. 去绝对值符号解一元一次方程

根据绝对值的几何意义,得:
x+1=2或x+1=−2x + 1 = 2 \quad \text{或} \quad x + 1 = -2
解第一个方程得:x=1x = 1;
解第二个方程得:x=−3x = -3.
所以 xx 的值为 11 或 −3-3.

答案

x=1x = 1 或 x=−3x = -3

(3)

1. 理解代数式的几何意义

代数式 ∣x+1∣+∣x−4∣|x + 1| + |x - 4| 可以写作 ∣x−(−1)∣+∣x−4∣|x - (-1)| + |x - 4|.
它在数轴上表示实数 xx 对应的点到 −1-1 和 44 对应的两点之间的距离之和.

2. 确定距离之和取最小值时 $x$ 的范围和最小值

根据数轴上的几何性质,当点 xx 位于 −1-1 与 44 之间的线段上(包括端点)时,点 xx 到两点的距离之和最小,且最小值为两定点之间的距离.
因此,当 −1≤x≤4-1 \le x \le 4 时,最小值为:
∣4−(−1)∣=5|4 - (-1)| = 5

答案

最小值是 5,此时 xx 的取值范围是 −1≤x≤4-1 \le x \le 4

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