2022-2023学年七年级数学上学期期末专题05 经典难点之动点与数轴(五大考点)
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这是一份2022-2023学年七年级数学上学期期末专题05 经典难点之动点与数轴(五大考点),共39页。试卷主要包含了操作探究,已知在纸面上有一数轴,折叠纸面等内容,欢迎下载使用。
经典难点之动点与数轴(五大考点)
一.跳蚤类-点的跳动
1.如图,在数轴原点O的右侧,一质点P从距原点10个单位的点A处向原点方向跳动,第一次跳动到OA的中点A1处,则点A1表示的数为 ;第二次从A1点跳动到OA1的中点A2处,第三次从A2点跳动到OA2的中点A3处,如此跳动下去,则第四次跳动后,该质点到原点O的距离为 .
2.如图,一电子跳蚤在数轴的点P0处,第一次向右跳1个单位长度到点P1处,第二次向左跳2个单位长度到点P2处,第三次向右跳3个单位长度到点P3处,第四次向左跳4个单位长度到点P4处,以此类推,当跳蚤第十次恰好跳到数轴原点,则点P0在数轴上表示的数为( )
A.﹣5 B.0 C.5 D.10
3.点P从原点向距离原点左侧1个单位的A点处跳动,第一次跳动到OA的中点A1处,第二次从A1点跳动到AA1的中点A2处,第三次从A2点跳动到AA2的中点A3处,如此不断跳动下去,则第6次跳动后,P点表示的数为 .
4.一只跳蚤在数轴上从原点开始,第1次向右跳2个单位长度,第2次向左跳4个单位长度,第3次向右跳6个单位长度,第4次向左跳8个单位长度,…依此规律跳下去,当它第2020次落下时,落点表示的数是( )
A.2019 B.2020 C.﹣2020 D.1010
二.折叠类---可用中点公式(距离公式)
5.如图,小明在一张纸面上画了一条数轴,折叠纸面,使表示数﹣1的点与表示数5的点重合,请你回答以下问题:
(1)表示数﹣2的点与表示数 的点重合;表示数7的点与表示数 的点重合.
(2)若数轴上点A在点B的左侧,A,B两点之间距离为12,且A,B两点按小明的方法折叠后重合,则点A表示的数是 ;点B表示的数是 ;
(3)已知数轴上的点M分别到(2)中A,B两点的距离之和为2020,求点M表示的数是多少?
6.操作探究:已知在纸面上有一数轴(如图所示),
操作一:
(1)折叠纸面,使表示的1点与﹣1表示的点重合,则﹣3表示的点与 表示的点重合;
操作二:
(2)折叠纸面,使﹣1表示的点与3表示的点重合,回答以下问题:
①5表示的点与数 表示的点重合;
②若数轴上A、B两点之间距离为11,(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,求A、B两点表示的数是多少.
7.已知在纸面上有一数轴(如图),折叠纸面.例如:若数轴上数2表示的点与数﹣2表示的点重合,则数轴上数﹣4表示的点与数4表示的点重合,根据你对例题的理解,解答下列问题:
若数轴上数﹣3表示的点与数1表示的点重合.(根据此情境解决下列问题)
①则数轴上数3表示的点与数 表示的点重合.
②若点A到原点的距离是5个单位长度,并且A、B两点经折叠后重合,则B点表示的数是 .
③若数轴上M、N两点之间的距离为2018,并且M、N两点经折叠后重合,如果M点表示的数比N点表示的数大,则M点表示的数是 .则N点表示的数是 .
8.一条数轴上有点A、B、C,其中点A、B表示的数分别是﹣16、9,现以点C为折点,将数轴向右对折,若点A对应的点A′落在点B的右边,并且A′B=3,则C点表示的数是 .
9.如图,将一条数轴在原点O和点B处各折一下,得到一条“折线数轴”.图中点A表示﹣10,点B表示10,点C表示18,我们称点A和点C在数轴上相距28个长度单位.动点P从点A出发,以2单位/秒的速度沿着“折线数轴”的正方向运动,从点O运动到点B期间速度变为原来的一半,之后立刻恢复原速;同时,动点Q从点C出发,以1单位/秒的速度沿着数轴的负方向运动,从点B运动到点O期间速度变为原来的两倍,之后也立刻恢复原速.设运动的时间为t秒.问:
(1)动点P从点A运动至C点需要多少时间?
(2)P、Q两点相遇时,求出相遇点M所对应的数是多少;
(3)求当t为何值时,P、O两点在数轴上相距的长度与Q、B两点在数轴上相距的长度相等.
三.距离类
10.如图,已知数轴上的点A表示的数为6,点B表示的数为﹣4,点C是AB的中点,动点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为x秒(x>0).
(1)当x= 秒时,点P到达点A.
(2)运动过程中点P表示的数是 (用含x的代数式表示);
(3)当P,C之间的距离为2个单位长度时,求x的值.
11.已知数轴上有A、B、C三点,分别表示有理数﹣26,﹣10,10,动点P从A出发,沿AC方向,以每秒1个单位的速度向终点C运动,设点P运动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示点P到点A、C的距离,PA= ;PC= .
(2)当点P运动到点B时,点Q从C点出发,沿CA方向,以每秒3个单位的速度向A点运动,当其中一点到达目的地时,另一点也停止运动.
①当t= ,点P、Q相遇,此时点Q运动了 秒.
②请用含t的代数式表示出在P、Q同时运动的过程中PQ的长.
12.如图A在数轴上所对应的数为﹣2.
(1)点B在点A右边距A点4个单位长度,求点B所对应的数;
(2)在(1)的条件下,点A以每秒2个单位长度沿数轴向左运动,点B以每秒2个单位长度沿数轴向右运动,当点A运动到﹣6所在的点处时,求A,B两点间距离.
(3)在(2)的条件下,现A点静止不动,B点沿数轴向左运动时,经过多长时间A,B两点相距4个单位长度.
13.如图,已知数轴上点A表示的数为6,B是数轴上在A左侧的一点,且A,B两点间的距离为10.动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.
(1)数轴上点B表示的数是 ,点P表示的数是 (用含t的代数式表示);
(2)动点Q从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P、Q同时出发.求:
①当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
②当点P运动多少秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度?
四.新定义类
14.已知数轴上两点A,B对应的数分别为﹣8和4,点P为数轴上一动点,若规定:点P到A的距离是点P到B的距离的3倍时,我们就称点P是关于A→B的“好点”.
(1)若点P到点A的距离等于点P到点B的距离时,求点P表示的数是多少;
(2)①若点P运动到原点O时,此时点P 关于A→B的“好点”(填是或者不是);
②若点P以每秒1个单位的速度从原点O开始向右运动,当点P是关于A→B的“好点”时,求点P的运动时间;
(3)若点P在原点的左边(即点P对应的数为负数),且点P,A,B中,其中有一个点是关于其它任意两个点的“好点”,请直接写出所有符合条件的点P表示的数.
15.在一张长方形纸条上画一条数轴,我们定义:点M,N为数轴上任意两点,若折叠纸条使点M与点N刚好重合,折痕与数轴的交点为点Q,我们称点Q为点M和点N的“折点”.
例如:若折叠纸条,使数轴上表示﹣2的点M与表示2的点N重合,则原点为点M和点N的“折点”.
如图2,数轴上依次有三点A,B,C,它们在数轴上表示的数依次为﹣1,3,5.
(1)若将数轴折叠,使A,C两点重合,则点A和点C的“折点”表示的数是 ,此时与点B重合的点表示的数是 ;
(2)若线段BC以每秒1个单位长度的速度沿着数轴向左运动,运动时间为t秒.
当t为何值时,A,B,C三个点中,恰好一点为另外两点的“折点”?
16.定义:若A,B,C为数轴上三点,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们就称点C是【A,B】的美好点.
例如:如图1,点A表示的数为﹣1,点B表示的数为2.表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是【A,B】的美好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是【A,B】的美好点,但点D是【B,A】的美好点.
如图2,M,N为数轴上两点,点M所表示的数为﹣7,点N所表示的数为2.
(1)点E,F,G表示的数分别是﹣3,6.5,11,其中是【M,N】美好点的是 ;写出【N,M】美好点H所表示的数是 .
(2)现有一只电子蚂蚁P从点N开始出发,以2个单位每秒的速度向左运动.当t为何值时,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点?
17.如图1,点C在线段AB上,若BC=2AC或AC=2BC,则称点C是线段AB的“长中点”,线段AC、BC称作互为“长中点”伴侣线段.
(1)若点C为图1中线段AB的“长中点”AC=12(AC<BC),则AB= ;
(2)若点D也是图1中线段AB的“长中点”(不同于点C),则AC BD(填“=”或“≠”).
【解决问题】如图2,数轴上有一点E表示的数为1,向右平移5个单位到达点F;
(3)若M、N两点都在线段OF上,且M,N均为线段OF的“长中点”,求线段MN的长;
(4)图2中,若点G在射线EF上,且线段GF与以E、F、G中某两个点为端点的线段互为“长中点”伴侣线段,请写出点G所表示的数.
五.线段和差类
18.阅读下面的材料:
如图1,在数轴上A点所示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为AB.线段AB的长可以用右边的数减去左边的数表示,即AB=b﹣a.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图2,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1cm到达A点,再向左移动2cm到达B点,然后向右移动7cm到达C点,用1个单位长度表示1cm.
(1)请你在数轴上表示出A.B.C三点的位置:
(2)点C到点A的距离CA= cm;若数轴上有一点D,且AD=4,则点D表示的数为 ;
(3)若将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为 ;(用代数式表示)
(4)若点B以每秒2cm的速度向左移动,同时A.C点分别以每秒1cm、4cm的速度向右移动.设移动时间为t秒,
试探索:CA﹣AB的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
19.已知数轴上A,B,C三点对应的数分别为﹣1、3、5,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.点A与点P之间的距离表示为AP,点B与点P之间的距离表示为BP.
(1)若AP=BP,则x= ;
(2)若AP+BP=8,求x的值;
(3)若点P从点C出发,以每秒3个单位的速度向右运动,点A以每秒1个单位的速度向左运动,点B以每秒2个单位的速度向右运动,三点同时出发.设运动时间为t秒,试判断:4BP﹣AP的值是否会随着t的变化而变化?请说明理由.
20.数形结合是数学解题中的一种重要思想,利用数轴可以将数与形完美结合.一般地,数轴上越往右边的点表示的数越大,例如:若数轴上点M表示数m,则点M向右移动n个单位到达的点N表示的数为m+n,若点M向左移动n个单位到达的点表示的数为m﹣n.
如图1,已知数轴上点A表示的数为10,点B与点A距离18个单位,且在点A的左边,动点P从点A出发,以每秒5个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.
(1)数轴上点B表示的数为 ,点P表示的数为 (用含t的式子表示);
(2)动点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P,Q同时出发.
①求点P运动多少秒追上点Q?
②求点P运动多少秒时与点Q相距6个单位?并求出此时点P表示的数;
(3)如图2,若点P,Q以(2)中的速度同时分别从点A,B向右运动,同时点R从原点O以每秒4个单位的速度向右运动,是否存在常数m,使得QR﹣OP+mOR为定值,若存在,请求出m的值以及这个定值;若不存在,请说明理由.(其中QR表示数轴上点Q与点R之间的距离,OP表示数轴上点O与点P的距离,OR表示数轴上点O与点R的距离)
21.已知:b是最小的正整数,且a、b满足(c﹣5)2+|a+b|=0,请回答问题:
(1)请直接写出a、b、c的值:a= ,b= ,c= ;
(2)数轴上a,b,c所对应的点分别为A,B,C,点M是A,B之间的一个动点,其对应的数为m,请化简|2m|(请写出化简过程);
(3)在(1)、(2)的条件下,点A、B、C开始在数轴上运动,若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,若点B与点C之间的距离表示为BC,点A与点B之间的距离表示为AB.请问:BC﹣AB的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
六.中点类
22.如图,点A、B都在数轴上,O为原点.
(1)点B表示的数是 ;
(2)若点B以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右运动,则2秒后点B表示的数是 ;
(3)若点A、B分别以每秒1个单位长度、3个单位长度的速度沿数轴向右运动,而点O不动,t秒后,A、B、O三个点中有一个点是另外两个点为端点的线段的中点,求t的值.
23.已知数轴上的点A和点B之间的距离为16个单位长度,点A在原点的左边,距离原点4个单位长度,点B在原点的右边.
(1)点A所对应的数是 ,点B对应的数是 .
(2)若已知在数轴上的点E从点A出发向右运动,速度为每秒1个单位长度,同时点F从点B出发向左运动,速度为每秒3个单位长度,求当EF=4时,点E对应的数(列方程解答)
(3)若已知在数轴上的点M从点A出发向右运动,速度为每秒a个单位长度,同时点N从点B出发向右运动,速度为每秒2a个单位长度,设线段NO的中点为P(O为原点),在运动过程中,线段OP的值减去线段AM的值是否变化?若不变,求其值;若变化,说明理由.
24.如图,点A表示的数为﹣3,线段AB=12(点B在点A右侧),动点M从点A出发,以每秒1个单位的速度,沿线段AB向终点B运动,同时,另一个动点N从点B出发,以每秒3个单位的速度在线段AB上来回运动(从点B向点A运动,到达点A后,立即原速返回,再次到达B点后立即调头向点A运动).当点M到达B点时,M、N两点都停止运动.设点M的运动时间为x秒.
(1)当x=2时,线段MN的长为 .
(2)当M、N两点第一次重合时,求线段BN的长;
(3)是否存在某一时刻,使点BN的中点恰好与点M重合,若存在,请求出所有满足条件的x的值;若不存在,请说明理由.
25.问题探究:
(1)如图①,将两根长度为6cm的木棒放置在数轴(单位长度为1cm)上,第一根的两端分别与数轴上表示2的点和点A重合,第二根的两端分别与数轴上点A和点B重合,则图中点A所表示的数是 ,点B所表示的数是 ;
(2)如图②,将一根未知长度的木棒放置在数轴(单位长度为1cm)上,木棒的左端与数轴上的点C重合,右端与数轴上的点D重合.若将木棒沿数轴向右移动,当它的左端移动到点D时,右端在数轴上所对应的数为26;若将木棒沿数轴向左移动,当它的右端移动到点C时,左端在数轴上所对应的数为2.由此可得这根木棒的长为 cm;
(3)在(2)的条件下,若数轴上有一点P,点P到木棒CD中点的距离为16个单位长度,则点P所表示的数是 .
26.如图,有两条线段,AB=2(单位长度),CD=1(单位长度)在数轴上,点A在数轴上表示的数是﹣12,点D在数轴上表示的数是15.
(1)点B在数轴上表示的数是 ,点C在数轴上表示的数是 ,线段BC的长= ;
(2)若线段AB以1个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段CD以2个单位长度/秒的速度向左匀速运动.当点B与C重合时,点B与点C在数轴上表示的数是多少?
(3)若线段AB以1个单位长度/秒的速度向左匀速运动,同时线段CD以2个单位长度/秒的速度也向左匀速运动.设运动时间为t秒,当0<t<24时,M为AC中点,N为BD中点,则线段MN的长为多少?
一.跳蚤类-点的跳动
1.如图,在数轴原点O的右侧,一质点P从距原点10个单位的点A处向原点方向跳动,第一次跳动到OA的中点A1处,则点A1表示的数为 5 ;第二次从A1点跳动到OA1的中点A2处,第三次从A2点跳动到OA2的中点A3处,如此跳动下去,则第四次跳动后,该质点到原点O的距离为 58 .
试题分析:OA=10个单位,A1是OA的中点,故A1表示的数是5,距离原点的距离就是5;依次类推,四次跳动后,距离原点的距离为10×124=58.
答案详解:解:根据题意,A1是OA的中点,而OA=10,
所以A1表示的数是10×12=5;
A2表示的数是10×12×12=10×122;
A3表示的数是10×123;
A4表示的数是10×124=10×116=58;
所以答案是:5;58.
2.如图,一电子跳蚤在数轴的点P0处,第一次向右跳1个单位长度到点P1处,第二次向左跳2个单位长度到点P2处,第三次向右跳3个单位长度到点P3处,第四次向左跳4个单位长度到点P4处,以此类推,当跳蚤第十次恰好跳到数轴原点,则点P0在数轴上表示的数为( )
A.﹣5 B.0 C.5 D.10
试题分析:设P0所表示的数是x,归纳出Pn=x+1﹣2+3﹣4+...+(﹣1)n﹣1n,再根据P10=0,求出x的值即可.
答案详解:解:设P0所表示的数是x,
由题意知,P1所表示的数是x+1,
P2所表示的数是x+1﹣2,
P3所表示的数是x+1﹣2+3,
...,
Pn所表示的数是x+1﹣2+3﹣4+...+(﹣1)n﹣1n,
∴P10所表示的数的是x+1﹣2+3﹣4+...+(﹣1)10﹣1×10,
∵P10=0,
即x+1﹣2+3﹣4+5﹣6+7﹣8+9﹣10=0,
∴x+(1﹣2)+(3﹣4)+(5﹣6)+...+(9﹣10)=0,
即x﹣5=0,
解得x=5,
所以选:C.
3.点P从原点向距离原点左侧1个单位的A点处跳动,第一次跳动到OA的中点A1处,第二次从A1点跳动到AA1的中点A2处,第三次从A2点跳动到AA2的中点A3处,如此不断跳动下去,则第6次跳动后,P点表示的数为 −6364 .
试题分析:根据题意,得第一次跳动到OA的中点A1处,即在离原点的12处,第二次从A1点跳动到A2处,即在离原点的(12)2处,则跳动6次后,即跳到了离原点的126处,依此即可求解.
答案详解:解:第一次跳动到OA的中点A1处,即在离原点的12处,
第二次从A1点跳动到A2处,即在离A点的(12)2处,
…
则第6次跳动后,该质点离点A的距离为(12)6=164.
1−164=6364,
所以答案是:−6364.
4.一只跳蚤在数轴上从原点开始,第1次向右跳2个单位长度,第2次向左跳4个单位长度,第3次向右跳6个单位长度,第4次向左跳8个单位长度,…依此规律跳下去,当它第2020次落下时,落点表示的数是( )
A.2019 B.2020 C.﹣2020 D.1010
试题分析:数轴上点的移动规律是“左减右加”.依据规律计算即可.
答案详解:解:设向右跳动为正,向左跳动为负,
由题意可得(+2)+(﹣4)+(+6)+(﹣8)+…+[4034+(﹣4036)]+[4038+(﹣4040)]
=(2﹣4)+(6﹣8)+(10﹣12)+…+(4034﹣4036)+(4038﹣4040)
=﹣2020,
所以选:C.
二.折叠类---可用中点公式(距离公式)
5.如图,小明在一张纸面上画了一条数轴,折叠纸面,使表示数﹣1的点与表示数5的点重合,请你回答以下问题:
(1)表示数﹣2的点与表示数 6 的点重合;表示数7的点与表示数 ﹣3 的点重合.
(2)若数轴上点A在点B的左侧,A,B两点之间距离为12,且A,B两点按小明的方法折叠后重合,则点A表示的数是 ﹣4 ;点B表示的数是 8 ;
(3)已知数轴上的点M分别到(2)中A,B两点的距离之和为2020,求点M表示的数是多少?
试题分析:(1)先判断出表示数﹣1的点与表示数5的点关于表示数2的点对称,即可得出结论;
(2)先判断出点A和点B到表示数2的点的距离为6,即可得出结论;
(3)分点M在点A的左边和在点B的右侧,用距离之和为2020建立方程求解即可得出结论.
答案详解:解:(1)由折叠知,表示数﹣1的点与表示数5的点关于表示数2的点对称,
∴表示数﹣2的点与表示数6的点关于表示数2的点对称,
表示数7的点与表示数﹣3的点关于表示数2的点对称,
所以答案是:6,﹣3;
(2)∵折叠后点A与点B重合,
∴点A和点B关于表示数2的点对称,
∵A,B两点之间距离为12,
∴点A和点B到表示数2的点的距离都为12×12=6,
∴点A表示的数为2﹣6=﹣4,点B表示的数为2+6=8,
所以答案是:﹣4,8;
(3)如图,由(2)知,点A表示的数为﹣4,点B表示的数为8,
设点M表示的数为m,
①当点M在点A左侧时,m<0,
∴(MO+BO)+(MO﹣AO)=2020,
∴(﹣m+8)+(﹣m﹣4)=2020,
∴m=﹣1008,
②当点M在点B的右侧时,m>0,
∴(MO+BO)+MO﹣AO)=2022,
∴(m﹣8)+(m+4)=2020,
∴m=1012,
即点M表示的数为1012或﹣1008.
6.操作探究:已知在纸面上有一数轴(如图所示),
操作一:
(1)折叠纸面,使表示的1点与﹣1表示的点重合,则﹣3表示的点与 3 表示的点重合;
操作二:
(2)折叠纸面,使﹣1表示的点与3表示的点重合,回答以下问题:
①5表示的点与数 ﹣3 表示的点重合;
②若数轴上A、B两点之间距离为11,(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,求A、B两点表示的数是多少.
试题分析:(1)1与﹣1重合,可以发现1与﹣1互为相反数,因此﹣3表示的点与3表示的点重合;
(2)①﹣1表示的点与3表示的点重合,则折痕点为1,因此5表示的点与数﹣3表示的点重合;
②由①知折痕点为1,且A、B两点之间距离为11,则A表示1﹣5.5=﹣4.5,B点表示1+5.5=6.5.
答案详解:解:(1)∵1与﹣1重合,
∴折痕点为原点,
∴﹣3表示的点与3表示的点重合.
所以答案是:3.
(2)①∵由表示﹣1的点与表示3的点重合,
∴可确定折痕点是表示1的点,
∴5表示的点与数﹣3表示的点重合.
所以答案是:﹣3.
②由题意可得,A、B两点距离折痕点的距离为11÷2=5.5,
∵折痕点是表示1的点,
∴A、B两点表示的数分别是﹣4.5,6.5.
7.已知在纸面上有一数轴(如图),折叠纸面.例如:若数轴上数2表示的点与数﹣2表示的点重合,则数轴上数﹣4表示的点与数4表示的点重合,根据你对例题的理解,解答下列问题:
若数轴上数﹣3表示的点与数1表示的点重合.(根据此情境解决下列问题)
①则数轴上数3表示的点与数 ﹣5 表示的点重合.
②若点A到原点的距离是5个单位长度,并且A、B两点经折叠后重合,则B点表示的数是 ﹣7或3 .
③若数轴上M、N两点之间的距离为2018,并且M、N两点经折叠后重合,如果M点表示的数比N点表示的数大,则M点表示的数是 1008 .则N点表示的数是 ﹣1010 .
试题分析:①数轴上数﹣3表示的点与数1表示的点关于点﹣1对称,1﹣(﹣3)=4,而﹣1﹣4=﹣5,可得数轴上数3表示的点与数﹣5表示的点重合;
②点A到原点的距离是5个单位长度,则点A表示的数为5或﹣5,分两种情况讨论,即可得到B点表示的数是﹣7或3;
③依据M、N两点之间的距离为2018,并且M、N两点经折叠后重合,M点表示的数比N点表示的数大,即可得到M点表示的数是1008,N点表示的数是﹣1010.
答案详解:解:①∵数轴上数﹣3表示的点与数1表示的点关于点﹣1对称,1﹣(﹣3)=4,而﹣1﹣4=﹣5,
所以数轴上数3表示的点与数﹣5表示的点重合;
所以答案是:﹣5;
②点A到原点的距离是5个单位长度,则点A表示的数为5或﹣5,
∵A、B两点经折叠后重合,
∴当点A表示﹣5时,﹣1﹣(﹣5)=4,﹣1+4=3,
当点A表示5时,5﹣(﹣1)=6,﹣1﹣6=﹣7,
∴B点表示的数是﹣7或3;
所以答案是:﹣7或3;
③M、N两点之间的距离为2018,并且M、N两点经折叠后重合,
∴﹣1+12×2018=1008,﹣1−12×2018=﹣1010,
又∵M点表示的数比N点表示的数大,
∴M点表示的数是1008,N点表示的数是﹣1010,
所以答案是:1008,﹣1010.
8.一条数轴上有点A、B、C,其中点A、B表示的数分别是﹣16、9,现以点C为折点,将数轴向右对折,若点A对应的点A′落在点B的右边,并且A′B=3,则C点表示的数是 ﹣2 .
试题分析:设出点C所表示的数,根据点A、B所表示的数,可以表示出AC的距离,在根据A′B=3,表示出A′C,由折叠得,AC=A′C,列方程求解即可.
答案详解:解:设点C所表示的数为x,则AC=x+16,BC=9﹣x,
∵A′B=3,B点表示的数为9,
∴点A′表示的数为9+3=12,
根据折叠得,AC=A′C
∴x+16=12﹣x,
解得,x=﹣2,
所以答案是:﹣2.
9.如图,将一条数轴在原点O和点B处各折一下,得到一条“折线数轴”.图中点A表示﹣10,点B表示10,点C表示18,我们称点A和点C在数轴上相距28个长度单位.动点P从点A出发,以2单位/秒的速度沿着“折线数轴”的正方向运动,从点O运动到点B期间速度变为原来的一半,之后立刻恢复原速;同时,动点Q从点C出发,以1单位/秒的速度沿着数轴的负方向运动,从点B运动到点O期间速度变为原来的两倍,之后也立刻恢复原速.设运动的时间为t秒.问:
(1)动点P从点A运动至C点需要多少时间?
(2)P、Q两点相遇时,求出相遇点M所对应的数是多少;
(3)求当t为何值时,P、O两点在数轴上相距的长度与Q、B两点在数轴上相距的长度相等.
试题分析:(1)根据路程除以速度等于时间,可得答案;
(2)根据相遇时P,Q的时间相等,可得方程,根据解方程,可得答案;
(3)根据PO与BQ的时间相等,可得方程,根据解方程,可得答案.
答案详解:解:(1)点P运动至点C时,所需时间t=10÷2+10÷1+8÷2=19(秒),
(2)由题可知,P、Q两点相遇在线段OB上于M处,设OM=x.
则10÷2+x÷1=8÷1+(10﹣x)÷2,
解得x=163.
故相遇点M所对应的数是163.
(3)P、O两点在数轴上相距的长度与Q、B两点在数轴上相距的长度相等有4种可能:
①动点Q在CB上,动点P在AO上,则:8﹣t=10﹣2t,解得:t=2.
②动点Q在CB上,动点P在OB上,则:8﹣t=(t﹣5)×1,解得:t=6.5.
③动点Q在BO上,动点P在OB上,则:2(t﹣8)=(t﹣5)×1,解得:t=11.
④动点Q在OA上,动点P在BC上,则:10+2(t﹣15)=t﹣13+10,解得:t=17.
综上所述:t的值为2、6.5、11或17.
三.距离类
10.如图,已知数轴上的点A表示的数为6,点B表示的数为﹣4,点C是AB的中点,动点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为x秒(x>0).
(1)当x= 5 秒时,点P到达点A.
(2)运动过程中点P表示的数是 2x﹣4 (用含x的代数式表示);
(3)当P,C之间的距离为2个单位长度时,求x的值.
试题分析:(1)直接得出AB的长,进而利用P点运动速度得出答案;
(2)根据题意得出P点运动的距离减去4即可得出答案;
(3)利用当点P运动到点C左侧2个单位长度时,当点P运动到点C右侧2个单位长度时,分别得出答案.
答案详解:解:(1)∵数轴上的点A表示的数为6,点B表示的数为﹣4,
∴AB=10,
∵动点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,
∴运动时间为10÷2=5(秒),
所以答案是:5;
(2)∵动点P从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,
∴运动过程中点P表示的数是:2x﹣4;
所以答案是:2x﹣4;
(3)点C表示的数为:[6+(﹣4)]÷2=1,
当点P运动到点C左侧2个单位长度时,
2x﹣4=1﹣2
解得:x=1.5,
当点P运动到点C右侧2个单位长度时,
2x﹣4=1+2
解得:x=3.5
综上所述,x=1.5或3.5.
11.已知数轴上有A、B、C三点,分别表示有理数﹣26,﹣10,10,动点P从A出发,沿AC方向,以每秒1个单位的速度向终点C运动,设点P运动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示点P到点A、C的距离,PA= t ;PC= 36﹣t .
(2)当点P运动到点B时,点Q从C点出发,沿CA方向,以每秒3个单位的速度向A点运动,当其中一点到达目的地时,另一点也停止运动.
①当t= 21 ,点P、Q相遇,此时点Q运动了 5 秒.
②请用含t的代数式表示出在P、Q同时运动的过程中PQ的长.
试题分析:(1)根据题意容易得出结果;
(2)①根据路程和=20,列出方程即可求解;
②根据两点间的距离,要对t分类讨论,t不同范围,可得不同PQ.
答案详解:解:(1)PA=t;PC=36﹣t;
所以答案是:t,36﹣t;
(2)①有依题意有
t+3(t﹣16)﹣16=20,
解得:t=21,
t﹣16=21﹣16=5.
故当t=21,点P、Q相遇,此时点Q运动了5秒.
所以答案是:21,5;
②当16≤t≤21时 PQ=36﹣t﹣3(t﹣16)=84﹣4t;
当21<t≤28时 PQ=3(t﹣16)+t﹣36=4t﹣84.
12.如图A在数轴上所对应的数为﹣2.
(1)点B在点A右边距A点4个单位长度,求点B所对应的数;
(2)在(1)的条件下,点A以每秒2个单位长度沿数轴向左运动,点B以每秒2个单位长度沿数轴向右运动,当点A运动到﹣6所在的点处时,求A,B两点间距离.
(3)在(2)的条件下,现A点静止不动,B点沿数轴向左运动时,经过多长时间A,B两点相距4个单位长度.
试题分析:(1)根据左减右加可求点B所对应的数;
(2)先根据时间=路程÷速度,求出运动时间,再根据路程=速度×时间求解即可;
(3)分两种情况:运动后的B点在A点右边4个单位长度;运动后的B点在A点左边4个单位长度;列出方程求解即可.
答案详解:解:(1)﹣2+4=2.
故点B所对应的数是2;
(2)(﹣2+6)÷2=2(秒),
4+(2+2)×2=12(个单位长度).
故A,B两点间距离是12个单位长度.
(3)运动后的B点在A点右边4个单位长度,
设经过x秒长时间A,B两点相距4个单位长度,依题意有
2x=12﹣4,
解得x=4;
运动后的B点在A点左边4个单位长度,
设经过x秒长时间A,B两点相距4个单位长度,依题意有
2x=12+4,
解得x=8.
故经过4秒或8秒A,B两点相距4个单位长度.
13.如图,已知数轴上点A表示的数为6,B是数轴上在A左侧的一点,且A,B两点间的距离为10.动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.
(1)数轴上点B表示的数是 ﹣4 ,点P表示的数是 6﹣6t (用含t的代数式表示);
(2)动点Q从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P、Q同时出发.求:
①当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
②当点P运动多少秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度?
试题分析:(1)由已知得OA=6,则OB=AB﹣OA=4,因为点B在原点左边,从而写出数轴上点B所表示的数;动点P从点A出发,运动时间为t(t>0)秒,所以运动的单位长度为6t,因为沿数轴向左匀速运动,所以点P所表示的数是6﹣6t;
(2)①点P运动t秒时追上点Q,由于点P要多运动10个单位才能追上点Q,则6t=10+4t,然后解方程得到t=5;
②分两种情况:当点P运动a秒时,不超过Q,则10+4a﹣6a=8;超过Q,则10+4a+8=6a;由此求得答案解即可.
答案详解:解:(1)∵数轴上点A表示的数为6,
∴OA=6,
则OB=AB﹣OA=4,
点B在原点左边,
∴数轴上点B所表示的数为﹣4;
点P运动t秒的长度为6t,
∵动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,
∴P所表示的数为:6﹣6t;
(2)①点P运动t秒时追上点Q,
根据题意得6t=10+4t,
解得t=5,
答:当点P运动5秒时,点P与点Q相遇;
②设当点P运动a秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度,
当P不超过Q,则10+4a﹣6a=8,解得a=1;
当P超过Q,则10+4a+8=6a,解得a=9;
答:当点P运动1或9秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度.
四.新定义类
14.已知数轴上两点A,B对应的数分别为﹣8和4,点P为数轴上一动点,若规定:点P到A的距离是点P到B的距离的3倍时,我们就称点P是关于A→B的“好点”.
(1)若点P到点A的距离等于点P到点B的距离时,求点P表示的数是多少;
(2)①若点P运动到原点O时,此时点P 不是 关于A→B的“好点”(填是或者不是);
②若点P以每秒1个单位的速度从原点O开始向右运动,当点P是关于A→B的“好点”时,求点P的运动时间;
(3)若点P在原点的左边(即点P对应的数为负数),且点P,A,B中,其中有一个点是关于其它任意两个点的“好点”,请直接写出所有符合条件的点P表示的数.
试题分析:(1)根据点P到点A的距离等于点P到点B的距离即可得到结论;
(2)①先根据数轴上两点的距离表示出PA和PB的长,再根据好点的定义即可求解;
②根据题意可得PA=t+8,PB=|4﹣t|,再根据好点的定义即可求解;
(3)分五种情况进行讨论:当点A是关于P→B的“好点”时;当点A是关于B→P的“好点”时;当点P是关于A→B的“好点”时;当点P是关于B→A的“好点”时;当点B是关于P→A的“好点”时,分别代入计算即可.
答案详解:解:(1)∵数轴上两点A,B对应的数分别为﹣8和4,
∴AB=4﹣(﹣8)=12,
∵点P到点A、点B的距离相等,
∴P为AB的中点,
∴BP=PA=12AB=6,
∴点P表示的数是﹣2;
(2)①当点P运动到原点O时,PA=8,PB=4,
∵PA≠3PB,
∴点P不是关于A→B的“好点”;
所以答案是:不是;
②根据题意可知:设点P运动的时间为t秒,
PA=t+8,PB=|4﹣t|,
∴t+8=3|4﹣t|,
解得t=1或t=10,
所以点P的运动时间为1秒或10秒;
(3)根据题意可知:设点P表示的数为n,
PA=n+8或﹣n﹣8,PB=4﹣n,AB=12,
分五种情况进行讨论:
①当点A是关于P→B的“好点”时,
|PA|=3|AB|,
即﹣n﹣8=36,解得n=﹣44;
②当点A是关于B→P的“好点”时,
|AB|=3|AP|,
即3(﹣n﹣8)=12,解得n=﹣12;
或3(n+8)=12,解得n=﹣4;
③当点P是关于A→B的“好点”时,
|PA|=3|PB|,
即﹣n﹣8=3(4﹣n)或n+8=3(4﹣n),解得n=10或1(不符合题意,舍去);
④当点P是关于B→A的“好点”时,
|PB|=3|AP|,
即4﹣n=3(n+8),解得n=﹣5;
或4﹣n=3(﹣n﹣8),解得n=﹣14;
⑤当点B是关于P→A的“好点”时,
|PB|=3|AB|,
即4﹣n=36,解得n=﹣32.
综上所述:所有符合条件的点P表示的数是:﹣4,﹣5,﹣12,﹣14,﹣32,﹣44.
15.在一张长方形纸条上画一条数轴,我们定义:点M,N为数轴上任意两点,若折叠纸条使点M与点N刚好重合,折痕与数轴的交点为点Q,我们称点Q为点M和点N的“折点”.
例如:若折叠纸条,使数轴上表示﹣2的点M与表示2的点N重合,则原点为点M和点N的“折点”.
如图2,数轴上依次有三点A,B,C,它们在数轴上表示的数依次为﹣1,3,5.
(1)若将数轴折叠,使A,C两点重合,则点A和点C的“折点”表示的数是 2 ,此时与点B重合的点表示的数是 1 ;
(2)若线段BC以每秒1个单位长度的速度沿着数轴向左运动,运动时间为t秒.
当t为何值时,A,B,C三个点中,恰好一点为另外两点的“折点”?
试题分析:(1)先找出折点表示的数,然后用数轴上两点间距离计算即可;
(2)分三种情况,点B为折点,点C为折点,点A为折点.然后用两个点表示的数相加除以2等于折点表示的数来计算即可.
答案详解:解:(1)∵−1+52=2,
∴点A和点C的“折点”表示的数是2,
设与点B重合的点表示的数是x,
2﹣x=3﹣2,
∴x=1,
与点B重合的点表示的数是1,
所以答案是:2,1;
(2)由题意得:点B向左运动后表示的数是:3﹣t,点C向左运动后表示的数是:5﹣t,
当点B为折点时,−1+5−t2=3﹣t,则t=2,
当点C为折点时,−1+3−t2=5﹣t,则t=8,
当点A为折点时,3−t+5−t2=−1,则t=5,
答:t的值为2,8或5.
16.定义:若A,B,C为数轴上三点,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们就称点C是【A,B】的美好点.
例如:如图1,点A表示的数为﹣1,点B表示的数为2.表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是【A,B】的美好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是【A,B】的美好点,但点D是【B,A】的美好点.
如图2,M,N为数轴上两点,点M所表示的数为﹣7,点N所表示的数为2.
(1)点E,F,G表示的数分别是﹣3,6.5,11,其中是【M,N】美好点的是 G ;写出【N,M】美好点H所表示的数是 ﹣4或﹣16 .
(2)现有一只电子蚂蚁P从点N开始出发,以2个单位每秒的速度向左运动.当t为何值时,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点?
试题分析:(1)根据美好点的定义,结合图2,直观考察点E,F,G到点M,N的距离,只有点G符合条件.结合图2,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点N的距离是到点M的距离2倍的点,在点的移动过程中注意到两个点的距离的变化.
(2)根据没好点的定义,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点分6种情况,须区分各种情况分别确定P点的位置,进而可确定t的值.
答案详解:解:(1)根据美好点的定义,GM=18,GN=9,GM=2GN,,只有点G符合条件,
所以答案是:G.
结合图2,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点N的距离是到点M的距离2倍的点,点N的右侧不存在满足条件的点,点M和N之间靠近点M一侧应该有满足条件的点,进而可以确定﹣4符合条件.点M的左侧距离点M的距离等于点M和点N的距离的点符合条件,进而可得符合条件的点是﹣16.
所以答案是﹣4或﹣16.
(2)根据美好点的定义,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点分6种情况,
第一情况:当P为【M,N】的美好点,点P在M,N之间,如图1,
当MP=2PN时,PN=3,点P对应的数为2﹣3=﹣1,因此t=1.5秒;
第二种情况,当P为【N,M】的美好点,点P在M,N之间,如图2,
当2PM=PN时,NP=6,点P对应的数为2﹣6=﹣4,因此t=3秒;
第三种情况,P为【N,M】的美好点,点P在M左侧,如图3,
当PN=2MN时,NP=18,点P对应的数为2﹣18=﹣16,因此t=9秒;
第四种情况,M为【P,N】的美好点,点P在M左侧,如图4,
当MP=2MN时,NP=27,点P对应的数为2﹣27=﹣25,因此t=13.5秒;
第五种情况,M为【N,P】的美好点,点P在M左侧,如图5,
当MN=2MP时,NP=13.5,点P对应的数为2﹣13.5=﹣11.5,因此t=6.75秒;
第六种情况,M为【N,P】的美好点,点P在M,N左侧,如图6,
当MN=2MP时,NP=4.5,因此t=2.25秒;
第七种情况,N为【P,M】的美好点,点P在M左侧,
当PN=2MN时,NP=18,因此t=9秒,
第八种情况,
N为【M,P】的美好点,点P在M右侧,
当MN=2PN时,NP=4.5,因此t=2.25秒,
综上所述,t的值为:1.5,2.25,3,6.75,9,13.5.
17.如图1,点C在线段AB上,若BC=2AC或AC=2BC,则称点C是线段AB的“长中点”,线段AC、BC称作互为“长中点”伴侣线段.
(1)若点C为图1中线段AB的“长中点”AC=12(AC<BC),则AB= 36 ;
(2)若点D也是图1中线段AB的“长中点”(不同于点C),则AC = BD(填“=”或“≠”).
【解决问题】如图2,数轴上有一点E表示的数为1,向右平移5个单位到达点F;
(3)若M、N两点都在线段OF上,且M,N均为线段OF的“长中点”,求线段MN的长;
(4)图2中,若点G在射线EF上,且线段GF与以E、F、G中某两个点为端点的线段互为“长中点”伴侣线段,请写出点G所表示的数.
试题分析:(1)由BC=2AC即可得答案;
(2)求出BD即可得答案;
(3)画出图形分类讨论;
(4)画出图形分情况讨论即可.
答案详解:解:(1)∵点C为线段AB的“长中点”,AC=12(AC<BC),
∴BC=2AC,
∵AC=12,
∴BC=24,
∴AB=AC+BC=36,
所以答案是:36;
(2)∵点D也是线段AB的“长中点”(不同于点C),
∴AD=2BD,
而AD+BD=36,
∴BD=12,
∵AC=12,
∴AC=BD,
所以答案是:=;
(3)∵数轴上有一点E表示的数为1,向右平移5个单位到达点F,
∴OF=1+5=6,
M、N两点都在线段OF上,且M,N均为线段OF的“长中点”,
①M、N为线段OF的同一个“长中点”时,MN=0,
②M、N为线段OF的不同“长中点”,且MF=2OM,ON=2FN,如答图1:
∵MF=2OM,OM+FM=6,
∴OM=2,
∵ON=2FN,ON+FN=6,
∴ON=4,
∴MN=ON﹣OM=2,
③M、N为线段OF的不同“长中点”,且OM=2FM,FN=2ON,如答图2:
∵OM=2FM,OM+FM=6,
∴OM=4,
∵FN=2ON,ON+FN=6,
∴ON=2,
∴MN=OM﹣ON=2,
总上所述,MN的长为0或2;
(4)点G在射线EF上,且线段GF与以E、F、G中某两个点为端点的线段互为“长中点”伴侣线段,分以下四种情况:
①G在线段EF上,EG=2FG,如答图3:
∵EG=2FG,EG+FG=5,
∴EG=103,
∵E表示的数为1,
∴G点表示的数为1+103=133,
②G在线段EF上,且FG=2EG,如答图4:
∵FG=2EG,EG+FG=5,
∴EG=53,
∵E表示的数为1,
∴G表示的数为1+53=83,
③G在线段EF外,且EF=2FG,如答图5:
∵EF=2FG,EF=5,
∴FG=2.5,
∴G表示的数是1+5+2.5=8.5,
④G在EF外,且FG=2EF,如答图6:
∵FG=2EF,EF=5,
∴FG=10,
∴G表示的数为1+5+10=16,
总上所述,G表示的数为:133或83或8.5或16.
五.线段和差类
18.阅读下面的材料:
如图1,在数轴上A点所示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为AB.线段AB的长可以用右边的数减去左边的数表示,即AB=b﹣a.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图2,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1cm到达A点,再向左移动2cm到达B点,然后向右移动7cm到达C点,用1个单位长度表示1cm.
(1)请你在数轴上表示出A.B.C三点的位置:
(2)点C到点A的距离CA= 5 cm;若数轴上有一点D,且AD=4,则点D表示的数为 ﹣5或3 ;
(3)若将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为 ﹣1+x ;(用代数式表示)
(4)若点B以每秒2cm的速度向左移动,同时A.C点分别以每秒1cm、4cm的速度向右移动.设移动时间为t秒,
试探索:CA﹣AB的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
试题分析:(1)根据题意容易画出图形;
(2)由题意容易得出CA的长度;设D表示的数为a,由绝对值的意义容易得出结果;
(3)将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为﹣1+x;
(4)表示出CA和AB,再相减即可得出结论.
答案详解:解:(1)如图所示:
(2)CA=4﹣(﹣1)=4+1=5(cm);
设D表示的数为a,
∵AD=4cm,
∴|﹣1﹣a|=4,
解得:a=﹣5或3,
∴点D表示的数为﹣5或3;
所以答案是:5,﹣5或3;
(3)将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为﹣1+x;
所以答案是:﹣1+x;
(4)CA﹣AB的值不会随着t的变化而变化,理由如下:
根据题意得:CA=(4+4t)﹣(﹣1+t)=(5+3t)cm,AB=(﹣1+t)﹣(﹣3﹣2t)=(2+3t)cm,
∴CA﹣AB=(5+3t)﹣(2+3t)=3(cm),
∴CA﹣AB的值不会随着t的变化而变化.
19.已知数轴上A,B,C三点对应的数分别为﹣1、3、5,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.点A与点P之间的距离表示为AP,点B与点P之间的距离表示为BP.
(1)若AP=BP,则x= 1 ;
(2)若AP+BP=8,求x的值;
(3)若点P从点C出发,以每秒3个单位的速度向右运动,点A以每秒1个单位的速度向左运动,点B以每秒2个单位的速度向右运动,三点同时出发.设运动时间为t秒,试判断:4BP﹣AP的值是否会随着t的变化而变化?请说明理由.
试题分析:(1)观察数轴,可得答案;
(2)根据点P在点A左侧或点P在点A右侧,分别列式求解即可;
(3)分别用含t的式子表示出BP和AP,再计算4BP﹣AP,即可得答案.
答案详解:解:(1)由数轴可得:若AP=BP,则x=1;
所以答案是:1;
(2)∵AP+BP=8
∴若点P在点A左侧,则﹣1﹣x+3﹣x=8
∴x=﹣3
若点P在点A右侧,则x+1+x﹣3=8
∴x=5
∴x的值为﹣3或5.
(3)BP=5+3t﹣(3+2t)=t+2
AP=t+6+3t=4t+6
∴4BP﹣AP=4(t+2)﹣(4t+6)=2
∴4BP﹣AP的值不会随着t的变化而变化.
20.数形结合是数学解题中的一种重要思想,利用数轴可以将数与形完美结合.一般地,数轴上越往右边的点表示的数越大,例如:若数轴上点M表示数m,则点M向右移动n个单位到达的点N表示的数为m+n,若点M向左移动n个单位到达的点表示的数为m﹣n.
如图1,已知数轴上点A表示的数为10,点B与点A距离18个单位,且在点A的左边,动点P从点A出发,以每秒5个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.
(1)数轴上点B表示的数为 ﹣8 ,点P表示的数为 10﹣5t (用含t的式子表示);
(2)动点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P,Q同时出发.
①求点P运动多少秒追上点Q?
②求点P运动多少秒时与点Q相距6个单位?并求出此时点P表示的数;
(3)如图2,若点P,Q以(2)中的速度同时分别从点A,B向右运动,同时点R从原点O以每秒4个单位的速度向右运动,是否存在常数m,使得QR﹣OP+mOR为定值,若存在,请求出m的值以及这个定值;若不存在,请说明理由.(其中QR表示数轴上点Q与点R之间的距离,OP表示数轴上点O与点P的距离,OR表示数轴上点O与点R的距离)
试题分析:(1)根据两点间的距离公式,以及路程=速度×时间即可求解;
(2)①根据时间=路程差÷速度差,列出算式计算即可求解;
②分两种情况:相遇前相距6个单位长度;相遇后相距6个单位长度;进行讨论可求点P表示的数;
(3)用含t的式子表示出QR﹣OP+mOR,根据与t无关求得m值以及QR﹣OP+mOR的定值.
答案详解:解:(1)由题意得,点B表示的数是10﹣18=﹣8,点P表示的数是10﹣5t,
所以答案是:﹣8,10﹣5t;
(2)①18÷(5﹣3)=9(秒).故点P运动9秒时追上点Q;
②相遇前相距6个单位长度,
依题意得5t﹣3t=18﹣6,解得t=6,
10﹣6×5=﹣20.则点P表示的数为﹣20;
相遇后相距6个单位长度,
依题意得5t﹣3t=18+6,解得t=12,
10﹣12×5=﹣50.则点P表示的数为﹣50.
综上所述,点P运动6秒或12秒时与点Q相距6个单位,此时点P表示的数分别为﹣20,﹣50;
(3)运动时间为t秒时,Q,R,P表示的数分别为:﹣8+3t,4t,10+5t,
因为点﹣8+3t<4t<10+5t,
所以QR=4t﹣(﹣8+3t)=4t+8﹣3t=t+8,OP=10+5t,OR=4t,
所以QR﹣OP+mOR=t+8﹣(10+5t)+4mt=t+8﹣10﹣5t+4mt=(4m﹣4)t﹣2,
所以当4m﹣4=0,即m=1时,QR﹣OP+mOR的值与时间t无关,是个定值,这个定值为﹣2.
21.已知:b是最小的正整数,且a、b满足(c﹣5)2+|a+b|=0,请回答问题:
(1)请直接写出a、b、c的值:a= ﹣1 ,b= 1 ,c= 5 ;
(2)数轴上a,b,c所对应的点分别为A,B,C,点M是A,B之间的一个动点,其对应的数为m,请化简|2m|(请写出化简过程);
(3)在(1)、(2)的条件下,点A、B、C开始在数轴上运动,若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,若点B与点C之间的距离表示为BC,点A与点B之间的距离表示为AB.请问:BC﹣AB的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
试题分析:(1)先根据b是最小的正整数,求出b,再根据(c﹣5)2+|a+b|=0,即可求出a、c;
(2)先得出点A、C之间(不包括A点)的数是负数或0,得出m≤0,再化简|2m|即可;
(3)先求出BC=3t+4,AB=3t+2,从而得出BC﹣AB=2.
答案详解:解:(1)∵b是最小的正整数,
∴b=1.
∵(c﹣5)2+|a+b|=0,
∴a=﹣1,c=5;
所以答案是:﹣1;1;5;
(2)由(1)知,a=﹣1,b=1,a、b在数轴上所对应的点分别为A、B,
①当﹣1<m<0时,|2m|=﹣2m;
②当m≥0时,|2m|=2m.
(3)BC﹣AB的值不随着时间t的变化而改变,其值是2,理由如下:
∵点A都以每秒1个单位的速度向左运动,点B和点C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向右运动,
∴BC=3t+4,AB=3t+2,
∴BC﹣AB=(3t+4)﹣(3t+2)=2.
六.中点类
22.如图,点A、B都在数轴上,O为原点.
(1)点B表示的数是 ﹣4 ;
(2)若点B以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右运动,则2秒后点B表示的数是 0 ;
(3)若点A、B分别以每秒1个单位长度、3个单位长度的速度沿数轴向右运动,而点O不动,t秒后,A、B、O三个点中有一个点是另外两个点为端点的线段的中点,求t的值.
试题分析:(1)根据数轴即可求解;
(2)根据﹣4+点B运动的速度×t=经过t秒后点B表示的数,即可得出结论;
(3)找出t秒后点A、B表示的数,分①点O为线段AB的中点,②当点B是线段OA的中点,③点A是线段OB的中点,根据中点坐标公式即可求出此时的t值.综上即可得出结论.
答案详解:解:(1)点B表示的数是﹣4;
(2)2秒后点B表示的数是﹣4+2×2=0;
(3)①当点O是线段AB的中点时,OB=OA,
4﹣3t=2+t,
解得t=0.5;
②当点B是线段OA的中点时,OA=2OB,
2+t=2(3t﹣4),
解得t=2;
③当点A是线段OB的中点时,OB=2 OA,
3t﹣4=2(2+t),
解得t=8.
综上所述,符合条件的t的值是0.5,2或8.
所以答案是:﹣4;0.
23.已知数轴上的点A和点B之间的距离为16个单位长度,点A在原点的左边,距离原点4个单位长度,点B在原点的右边.
(1)点A所对应的数是 ﹣4 ,点B对应的数是 12 .
(2)若已知在数轴上的点E从点A出发向右运动,速度为每秒1个单位长度,同时点F从点B出发向左运动,速度为每秒3个单位长度,求当EF=4时,点E对应的数(列方程解答)
(3)若已知在数轴上的点M从点A出发向右运动,速度为每秒a个单位长度,同时点N从点B出发向右运动,速度为每秒2a个单位长度,设线段NO的中点为P(O为原点),在运动过程中,线段OP的值减去线段AM的值是否变化?若不变,求其值;若变化,说明理由.
试题分析:(1)根据题意找出A与B点对应的数即可;
(2)设经过x秒时,EF=4.分两种情况进行讨论:①相遇前;②相遇后;
(3)设运动时间是t秒,根据题意列出关于t的方程,求出方程的解即可得到结果.
答案详解:解:(1)根据题意得:A点所对应的数是﹣4;B对应的数是12.
所以答案是﹣4,12;
(2)设经过x秒时,EF=4.分两种情况:
①相遇前,根据题意得:x+4+3x=16,
解得:x=3.
则点E对应的数为﹣4+1x3=﹣1;
②相遇后,根据题意得:x﹣4+3x=16,
解得:x=5,
则点E对应的数为﹣4+5=1;
(3)设运动时间是t秒,则AM=at,PO=12ON=12+2at2,
则PO﹣AM=12+2at2−at=6.
即PO﹣AM为定值,定值为6.
24.如图,点A表示的数为﹣3,线段AB=12(点B在点A右侧),动点M从点A出发,以每秒1个单位的速度,沿线段AB向终点B运动,同时,另一个动点N从点B出发,以每秒3个单位的速度在线段AB上来回运动(从点B向点A运动,到达点A后,立即原速返回,再次到达B点后立即调头向点A运动).当点M到达B点时,M、N两点都停止运动.设点M的运动时间为x秒.
(1)当x=2时,线段MN的长为 4 .
(2)当M、N两点第一次重合时,求线段BN的长;
(3)是否存在某一时刻,使点BN的中点恰好与点M重合,若存在,请求出所有满足条件的x的值;若不存在,请说明理由.
试题分析:(1)结合图形,表示出AP、AQ的长,可得PQ;
(2)当P,Q两点第一次重合时,点P运动路程+点Q运动路程=AB的长,列方程可求得;
(3)点Q落在线段AP的中点上有以下三种情况:①点Q从点B出发未到点A;②点Q到达点A后,从A到B;③点Q第一次返回到B后,从B到A,根据AP=2AQ列方程可得.
答案详解:解:(1)根据题意,当x=2时,
此时:AM=2,BN=3×2=6,
MN=AB﹣BN﹣AM=12﹣2﹣6=4,
所以答案是:4;
(2)设x秒后,MN、第一次重合,
得:x+3x=12
解得:x=3,
∴BN=3x=9;
(3)设x秒后,点BN的中点恰好与点M重合,根据题意,
①当点N从点B出发未到点A时,即0<x<4时,有
﹣3+x=9−32x,
解得 x=4.8(舍去);
②当点N到达点A后,从A到B时,即4≤x<8时,有
﹣3+x=32x﹣3,
解得 x=0(舍去);
③当点N第一次返回到B后,从B到A时,8≤x<12时,有
﹣3+x=21−32x,
解得 x=9.6;
综上所述:当x=9.6时,点Q恰好落在线段AP的中点上.
25.问题探究:
(1)如图①,将两根长度为6cm的木棒放置在数轴(单位长度为1cm)上,第一根的两端分别与数轴上表示2的点和点A重合,第二根的两端分别与数轴上点A和点B重合,则图中点A所表示的数是 8 ,点B所表示的数是 14 ;
(2)如图②,将一根未知长度的木棒放置在数轴(单位长度为1cm)上,木棒的左端与数轴上的点C重合,右端与数轴上的点D重合.若将木棒沿数轴向右移动,当它的左端移动到点D时,右端在数轴上所对应的数为26;若将木棒沿数轴向左移动,当它的右端移动到点C时,左端在数轴上所对应的数为2.由此可得这根木棒的长为 8 cm;
(3)在(2)的条件下,若数轴上有一点P,点P到木棒CD中点的距离为16个单位长度,则点P所表示的数是 ﹣2或30 .
试题分析:(1)用2加木棒的长度得点A表示的数,点A表示的数加木棒的长度得点B表示的数;
(2)由题意可得数2与数26之间的线段的长等于木棒长度的三倍,根据这一关系可求结论;
(3)根据(2)可知CD中点表示的数为2+262=14,即可求出点P所表示的数.
答案详解:解:(1)点A所表示的数是2+6=8,点B所表示的数是8+6=14;
所以答案是:8,14;
(2)∵数2与数26之间的线段的长等于木棒长度的三倍,
∴这根木棒的长为26−23=8(cm);
所以答案是:8;
(3)根据(2)可知CD中点表示的数为2+262=14,
∴点P所表示的数为14﹣16=﹣2或14+16=30.
所以答案是:﹣2或30.
26.如图,有两条线段,AB=2(单位长度),CD=1(单位长度)在数轴上,点A在数轴上表示的数是﹣12,点D在数轴上表示的数是15.
(1)点B在数轴上表示的数是 ﹣10 ,点C在数轴上表示的数是 14 ,线段BC的长= 24 ;
(2)若线段AB以1个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段CD以2个单位长度/秒的速度向左匀速运动.当点B与C重合时,点B与点C在数轴上表示的数是多少?
(3)若线段AB以1个单位长度/秒的速度向左匀速运动,同时线段CD以2个单位长度/秒的速度也向左匀速运动.设运动时间为t秒,当0<t<24时,M为AC中点,N为BD中点,则线段MN的长为多少?
试题分析:(1)根据AB、CD的长度结合点A、D在数轴上表示的数,即可找出点B、C在数轴上表示的数,再根据两点间的距离公式可求出线段BC的长度;
(2)找出运动时间为t秒时,点B、C在数轴上表示的数,利用两点重合即可得出关于t的一元一次方程,解之即可得出结论;
(3)找出运动时间为t秒时,点A、B、C、D在数轴上表示的数,进而即可找出点M、N在数轴上表示的数,利用两点间的距离公式可求出线段MN的长.
答案详解:解:(1)∵AB=2,点A在数轴上表示的数是﹣12,
∴点B在数轴上表示的数是﹣10;
∵CD=1,点D在数轴上表示的数是15,
∴点C在数轴上表示的数是14.
∴BC=14﹣(﹣10)=24.
所以答案是:﹣10;14;24.
(2)当运动时间为t秒时,点B在数轴上表示的数为t﹣10,点C在数轴上表示的数为14﹣2t,
∵B、C重合,
∴t﹣10=14﹣2t,
解得:t=8.
答:当B、C重合时,t的值为8,在数轴上表示的数为﹣2.
(3)当运动时间为t秒时,点A在数轴上表示的数为﹣t﹣12,点B在数轴上表示的数为﹣t﹣10,点C在数轴上表示的数为14﹣2t,点D在数轴上表示的数为15﹣2t,
∵0<t<24,
∴点C一直在点B的右侧.
∵M为AC中点,N为BD中点,
∴点M在数轴上表示的数为2−3t2,点N在数轴上表示的数为5−3t2,
∴MN=5−3t2−2−3t2=32.
所以答案是:32.
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