wanlufei 的题本
初一数学·约 12 分钟·二维图解

从离家多远理解绝对值:为什么负数时等于 −a?

在街道上看离家多远,在温度计上看离 0℃ 相差多少,再把具体数字换成 a。用带语音的动画看懂:a 是负数时,−a 是正数,正好表示 a 到 0 的距离。

题目

怎样理解一个数 aa 的绝对值?

为什么 aa 是正数时,∣a∣=a|a|=a;而 aa 是负数时,∣a∣=−a|a|=-a?

这里的 −a-a 一定是负数吗?如果 a=0a=0,它的绝对值又是多少?

绝对值看的是“离 0 多远”。 比如你在家左边 3 米处,位置记作 −3,离家仍是 3 米,所以 ∣−3∣=3|-3|=3。

把 −3 换成负数 a,道理一样。a 的相反数 −a 是正数,正好表示这段距离,所以 ∣a∣=−a|a|=-a。

先看街道上的人和温度计,再看数轴上的 a 与 −a。讲解分段播放,每段讲完会停下。想好了再点“继续讲解”。听完后切到“自己探索”,改变 a,看看位置和距离怎样变化。

下面几节是动画里讲过的内容,写成文字方便以后复查。

1. 家在 0:位置有左右,距离有多远

想象你家门口是一条笔直的路。家记作 0,每格是 1 米。右边的位置用正数表示,左边用负数表示。

你站在右边 3 米处,位置记作 3。朋友站在左边 3 米处,位置记作 −3。

你们站的位置不同,离家却一样远:都是 3 米。

距离 3距离 3-3030 的左边0 的右边

把家放在 0,每格看作 1 米。−3 和 3 都离家 3 米。两段上的相同双刻痕表示距离相等。

  • 3 在 0 右边,离家 3 米,所以 ∣3∣=3|3|=3。
  • −3 在 0 左边,离家也是 3 米,所以 ∣−3∣=3|-3|=3。
  • 就站在家门口,离家 0 米,所以 ∣0∣=0|0|=0。

这里问的是现在离家多远。如果先向左走 3 米,再向右走 5 米,你在右边 2 米处。离家是 2 米,已经走过的路一共是 8 米。

2. 换成温度:离 0℃ 相差多少?

看温度计:4℃ 在 0℃ 上方,−4℃ 在 0℃ 下方。它们离 0℃ 的刻度都相差 4℃。

温度与 0℃ 比较相差多少
4℃比 0℃ 高4℃
−4℃比 0℃ 低4℃
0℃就在 0℃0℃

所以 ∣4∣=4|4|=4,∣−4∣=4|-4|=4。这里的绝对值表示与 0℃ 相差多少。−4℃ 的温度仍是 −4℃,没有变暖成 4℃。

想一想:−2℃ 和 −5℃,哪一个离 0℃ 更远?哪一个温度更低?

展开温度问题的答案

−5℃ 离 0℃ 更远,相差 5℃;它的温度也更低。∣−5∣>∣−2∣|-5|>|-2|,但 −5<−2-5<-2。温度的高低与离 0℃ 多远,要分别看。

3. 把具体数字换成 a,问题没有变

a 是一个数的名字。它可以代表 3,也可以代表 −3,还可以代表 0。

只写 a,还不知道它具体是几。∣a∣|a| 就是在问:a 在数轴上的位置,离 0 有多远?

  • a<0a<0:a 是负数,点在 0 的左边。
  • a≥0a\geq0:a 是正数或 0,点在右边或原点。

虽然不知道 a 具体是几,这些条件已经告诉我们该看哪一边。

4. −a 是 a 的相反数,它也可以是正数

在 a 前面写一个“−”,表示取 a 的相反数。 在数轴上,相反数位于 0 的两边,到 0 的距离相等;0 的相反数还是 0。

a 是什么数−a 表示谁的相反数−a 是多少
33 的相反数−3
−3−3 的相反数3
00 的相反数0

请把第二行慢慢读一遍:

如果 a 是 −3,那么 −a 就是“−3 的相反数”,也就是 3。

写成算式是:

a=−3,−a=−(−3)=3a=-3,\qquad -a=-(-3)=3

所以,看到 −a,先读成 “a 的相反数”。它的正负,要看 a 原来是什么数。

5. a 在右边或原点,距离就是 a

当 a 是正数时,它在 0 的右边。

右边这个正数是多少,它到 0 的距离就是多少。例如 3 到 0 的距离是 3;换成正数 a,到 0 的距离就是 a。

当 a 是 0 时,点就在原点,到 0 的距离也是 0。

把这两种情况放在一起:当 a≥0a\geq0 时,

∣a∣=a|a|=a

6. a 在左边,为什么距离是 −a?

现在不告诉你 a 具体是多少,只告诉你:a 是负数。

先在 0 左边找到 a,再在右边找到一个离 0 同样远的点。

距离相等距离相等a0−a0 的左边0 的右边

已知 a 是负数,左边是 a,右边是它的相反数 −a。这是位置示意,没有指定 a 的具体数值。

顺着图,一步一步想:

  1. a 在 0 左边,所以 a 是负数。
  2. 它的相反数 −a 在 0 右边,所以 −a 是正数。
  3. 右边的正数 −a 到 0 的距离是 −a;左边的 a 到 0 与它一样远,所以距离也是 −a。

因此,当 a<0a<0 时:

∣a∣=−a|a|=-a

7. 分类公式是在说同一件事

两种写法求的都是 a 到 0 的距离:

a 的情况怎样表示距离绝对值
a 是正数或 0用它本身∣a∣=a|a|=a
a 是负数用它的相反数∣a∣=−a|a|=-a
∣a∣={a,a≥0−a,a<0|a|=\begin{cases}a,&a\geq0\\-a,&a<0\end{cases}

零放在第一种情况里就够了。a 是 0 时,a 与 −a 都是 0。

做题时,先判断 a 在 0 的哪边,再想用哪个数表示距离。无论 a 是什么数,绝对值都不会小于 0。

自己试:先判断里面这个数

只知道 a<0a<0,不知道 a 具体是多少:

−a 在 0 的哪边?∣−a∣|-a| 等于什么?

先用“相反数”和“距离”说出理由,再打开答案。

查看答案与理由

∣−a∣=−a|-a|=-a。因为 a 是负数,所以它的相反数 −a 是正数,在 0 右边。绝对值里面的 −a 已经是正数,取它本身就行。

用 a=−3a=-3 检查:−a=3-a=3,所以 ∣−a∣=∣3∣=3=−a|-a|=|3|=3=-a。

再试一步:里面是一整个算式

已知 a<2a<2,求 ∣a−2∣|a-2|。先想:a 比 2 小,那么 a−2 在 0 的哪边?

展开整体判断的答案

因为 a<2a<2,所以 a−2<0a-2<0。把 a−2 看成一个完整的数,它是负数,就取它的相反数:

∣a−2∣=−(a−2)=2−a|a-2|=-(a-2)=2-a

例如 a 是 1,里面是 −1,绝对值是 1;2−a=2−1=12-a=2-1=1。取相反数时,括号要包住整个 a−2。

中考真题:2024·安徽·第 1 题

  1. −5 的绝对值是

A. 5  B. −5  C. 15\frac15  D. −15-\frac15

展开真题答案与理由

选 A。−5 在 0 的左边,离 0 有 5 个单位,所以 ∣−5∣=5|-5|=5。

题干和四个选项已对照原卷第 1 页逐字核验,本题无配图。

下次遇到绝对值,先看两条竖线里面的整个数:它是正数、零,还是负数?再用“到 0 的距离”解释你的答案。