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人教版数学小升初暑假衔接 专题18 数轴上的动点问题 专项讲练(原卷版+解析版)
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专题18 数轴上的动点问题 专项讲练
1.学会用动态思维、方程的思想去分析问题和解决问题;
2.学会抓住动中含静的思路(动时两个变量之间的关系,静时两个变量之间的关系);
3.掌握数轴上动点的移动规律,结合分类讨论、数形结合等数学思想解决问题。
数轴动点问题属于各版本七年级上册必考压轴题型,是高分考生必须要攻克的一块内容,对考生的综合素养要求较高。
1.知识储备:
①求A、B两点间的距离:若能确定左右位置:右—左 若无法确定左右位置:
②求A、B的中点:
2.数轴动点问题主要步骤:
①画图——在数轴上表示出点的运动情况:运动方向和速度;
②写点——写出所有点表示的数:
一般用含有t的代数式表示,向右运动用“+”表示,向左运动用“—”表示;
③表示距离——右—左,若无法判定两点的左右需加绝对值;
④列式求解——根据条件列方程或代数式,求值。
注意:要注意动点是否会来回往返运动。
考点1、 单动点问题
例1.(2022·河北石家庄·七年级期末)如图,已知A,B(B在A的左侧)是数轴上的两点,点A对应的数为8,且AB=12,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,在点P的运动过程中,M,N始终为AP,BP的中点,设运动时间为t(t>0)秒,则下列结论中正确的有( )
①B对应的数是-4;②点P到达点B时,t=6;③BP=2时,t=5;④在点P的运动过程中,线段MN的长度不变
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【分析】①根据两点间距离进行计算即可;②利用路程除以速度即可;③分两种情况,点P在点B的右侧,点P在点B的左侧,由题意求出AP的长,再利用路程除以速度即可;④分两种情况,点P在点B的右侧,点P在点B的左侧,利用线段的中点性质进行计算即可.
【详解】解:设点B对应的数是x,∵点A对应的数为8,且AB=12,
∴8-x=12,∴x=-4,∴点B对应的数是-4,故①正确;
由题意得:12÷2=6(秒),∴点P到达点B时,t=6,故②正确;
分两种情况:当点P在点B的右侧时,
∵AB=12,BP=2,∴AP=AB-BP=12-2=10,∴10÷2=5(秒),∴BP=2时,t=5,
当点P在点B的左侧时,∵AB=12,BP=2,∴AP=AB+BP=12+2=14,
∴14÷2=7(秒),∴BP=2时,t=7,综上所述,BP=2时,t=5或7,故③错误;
分两种情况:当点P在点B的右侧时,
∵M,N分别为AP,BP的中点,∴MP=AP,NP=BP,
∴MN=MP+NP=AP+BP=AB=×12=6,
当点P在点B的左侧时,∵M,N分别为AP,BP的中点,∴MP=AP,NP=BP,
∴MN=MP-NP=AP-BP=AB=×12=6,
∴在点P的运动过程中,线段MN的长度不变,故④正确;
所以,上列结论中正确的有3个,故选:C.
【点睛】本题考查了数轴,根据题目的已知条件并结合图形分析是解题的关键.
变式1.(2022秋·成都市·七年级专题练习)如图,在数轴上有A,B两点(点B在点A的右边),点C是数轴上不与A,B两点重合的一个动点,点M、N分别是线段AC,BC的中点,如果点A表示数a,点B表示数b,求线段MN的长度.下列关于甲、乙、丙的说法判断正确的是( )
甲说:若点C在线段AB上运动时,线段MN的长度为;
乙说:若点C在射线AB上运动时,线段MN的长度为;
丙说:若点C在射线BA上运动时,线段MN的长度为.
A.只有甲正确 B.只有乙正确 C.只有丙正确 D.三人均不正确
【答案】A
【分析】分别求得点C在线段AB上运动时,点C在射线AB上运动时和点C在射线BA上运动时,线段的长度,判定即可.
【详解】解:点C在线段AB上运动时,如下图:
甲说法正确;
当点C在射线AB上运动时,如下图:
乙说法不正确;
当点C在射线BA上运动时,如下图:
丙说法不正确 故选A
【点睛】此题考查数轴上的动点以及两点之间的距离,解题的关键是对点C的位置进行分类讨论分别求解.
变式2.(2023春·河北保定·七年级专题练习)如图,数轴上标出的所有点中,相邻两点间的距离都相等,已知点A表示,点表示8.点为数轴上一点,且表示的数是整数,点到A点的距离与到点的距离之和为24,则这样的点有 ___________个.
【答案】25
【分析】由题意可计算出点A到点G的长度为24,即得出点在线段上,再根据点表示的数是整数,即可得出答案.
【详解】解:根据题意可得:,
∴点在线段上,即点P所表示的数的取值范围为是,
∵点表示的数是整数,∴或或或…或7或8,共25个.故答案为:25.
【点睛】本题主要考查数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题.判断出点在线段上是解题关键.
考点2、 单动点问题(规律变化)
例1.(2022秋·北京朝阳·七年级校考阶段练习)一个动点P从数轴上的原点O出发开始移动,第1次向右移动1个单位长度到达点P1,第2次向右移动2个单位长度到达点P2,第3次向左移动3个单位长度到达点P3,第4次向左移动4个单位长度到达点P4,第5次向右移动5个单位长度到达点P5…,点P按此规律移动,则移动第158次后到达的点在数轴上表示的数为( )
A.159 B.-156 C.158 D.1
【答案】A
【分析】根据数轴,按题目叙述的移动方法即可得到点前五次移动后在数轴上表示的数;根据移动的规律即可得移动第158次后到达的点在数轴上表示的数.
【详解】解:设向右为正,向左为负,则 表示的数为+1, 表示的数为+3
表示的数为0, 表示的数为-4, 表示的数为+1……
由以上规律可得,每移动四次相当于向左移动4个单位长度.所以当移动156次时,156=39×4相当于向左移动了39次四个单位长度.此时表示的数为.则第157次向右移动157个单位长度,;第158次还是向右,移动了158个单位长度,所以.
故在数轴上表示的数为159.故选A.
【点睛】本题考查了数轴上点的运动规律,正确理解题意,找出点在数轴上的运动次数与对应点所表示的数的规律是解题的关键.
变式1.(2023·广西·七年级期中)如图,在数轴上,点A表示﹣4,点B表示﹣1,点C表示8,P是数轴上的一个点.(1)求点A与点C的距离.(2)若PB表示点P与点B之间的距离,PC表示点P与点C之间的距离,当点P满足PB=2PC时,请求出在数轴上点P表示的数.(3)动点P从点B开始第一次向左移动1个单位长度,第二次向右移动2个单位长度,第三次向左移动3个单位长度,第四次向右移动4个单位长度,依此类推…在这个移动过程中,当点P满足PC=2PA时,则点P移动 次.
【答案】(1)12(2)17或5(3)2或29
【分析】(1)根据两点间的距离公式可得A与C的距离;
(2)设点P表示的数是x,根据题意列出方程,再解方程即可;
(3)设点P表示的数是x,根据题意列出方程可得x=−16或0,再根据点P的移动规律可得答案.
(1)解:AC=|8-(-4)|=12,故答案为:12;
(2)解:设点P表示的数是x,则PB=|x+1|,PC=|x﹣8|,
∴|x+1|=2|x﹣8|,解得x=17或5;
(3)解:设点P表示的数是x,则PA=|x+4|,PC=|x﹣8|,
∴|x﹣8|=2|x+4|,解得x=﹣16或0,
根据点P的移动规律,它到达的数字分别是﹣2,0,﹣3,1,﹣4,2,﹣5,3,……,
它移动奇数次到达的数是从﹣2开始连续的负整数,故移动到﹣16需29次,移动到0需2次.
故答案为:2或29.
【点睛】本题主要考查数字的变化类、实数在数轴上对应的点、数轴上两点间的距离,熟练掌握绝对值的性质、实数在数轴上对应的点、数轴上两点间的距离是解决本题的关键.
变式2.(2022秋·河北石家庄·七年级校考期末)如图,甲、乙两人(看成点)分别在数轴和5的位置上,沿数轴做移动游戏.每次的移动游戏规则如下:裁判先捂住一枚硬币,再让两人猜向上一面是正另一面是反,而后根据所猜结果进行移动.
①若都对或都错,则甲向东移动1个单位,同时乙向西移动1个单位;
②若甲对乙错,则甲向东移动4个单位,同时乙向东移动2个单位;
③若甲错乙对,则甲向西移动2个单位,同时乙向西移动4个单位.
(1)若第一次移动游戏,甲、乙两人都猜对了,则甲、乙两人之间的距离是_______________个单位;
(2)若完成了10次移动游戏,发现甲、乙每次所猜结果均为一对一错.设乙猜对n次,且他最终停留的位置对应的数为m.请你用含n的代数式表示m;
(3)经过_______________次移动游戏,甲、乙两人相遇.
【答案】(1)6(2)(3)4
【分析】(1)利用规则可知甲乙都对两人移动后两人的距离缩短2个单位,甲对乙错两人移动后两人的距离缩短2个单位,由此可得结论;
(2)根据乙猜对n次,则甲猜对 次,利用平移规则即可推算出结果;
(3)由题意可得开始时两人相距8个单位,根据情况推算3种情况缩小的距离即可得到结果.
【详解】(1)解:∵甲、乙两人(看成点)分别在数轴 和5的位置上,∴甲乙之间的距离为8,
∵若甲乙都对,则甲向东移动1个单位,同时乙向西移动1个单位,
∴移动后甲乙的距离缩小2个单位,∴移动后甲乙的距离为: 个单位);
(2)解:由题意可得,乙猜对n次,则乙猜错 次,则有: ;
(3)解:由题意可得,
∵若甲乙都对,则甲向东移动1个单位,同时乙向西移动1个单位,∴移动后甲乙的距离缩小2个单位,
∵若甲对乙错,则甲向东移动4个单位,同时乙向东移动2个单位,∴移动后甲乙的距离缩小2个单位,
∵若甲错乙对,则甲向西移动2个单位,同时乙向西移动4个单位,∴移动后甲乙的距离缩小2个单位,
∵甲乙之间的距离为8,∴甲、乙两人相遇要经过: (次).
【点睛】本题考查了列代数式,数轴,本题是动点型题目,找出移动后甲乙距离变化的规律是解题的关键.
考点3、 双动点问题(匀速)
例1.(2022秋·重庆·七年级专题练习)如图,A、O、B两点在数轴上对应的数分别为﹣20、0、40,C点在A、B之间,在A、B两点处各放一个挡板,M、N两个小球同时从C处出发,M以2个单位/秒的速度向数轴负方向运动,N以4个单位/秒的速度向数轴正方向运动,碰到挡板后则反方向运动,速度大小不变.设两个小球运动的时间为t秒钟(0<t<40),当M小球第一次碰到A挡板时,N小球刚好第一次碰到B挡板.则:①C点在数轴上对应的数为0;②当10<t<25时,N在数轴上对应的数可以表示为80﹣4t;③当25<t<40时,2MA+NB始终为定值160;④只存在唯一的t值,使3MO=NO,以上结论正确的有( )
A.①②③④ B.①③ C.②③ D.①②④
【答案】D
【分析】设C点在数轴上对应的数为,根据题意可得,求得;根据题意分时间段讨论两小球的位置,分别求解即可.
【详解】解:设C点在数轴上对应的数为,则,
当M小球第一次碰到A挡板时,N小球刚好第一次碰到B挡板,则
解得,即C点在数轴上对应的数为0,①正确;
当时,N小球运动的距离为,刚好到达点,
当时,N小球运动的距离为,刚好到达点,M小球运动的距离为
当10<t<25时,N小球从点向点开始运动,此时,
点表示数的为,②正确;
当时,N小球运动的距离为,M小球运动的距离为
当25<t<40时,N小球从点向点开始运动,M小球向点运动
则,,,③错误;
当时,,,由题意得,,解得,不符题意;
当时,,,
由题意得,,解得,不符题意;
当时,,当时,,
由题意得,,解得,此时三点重合,成立;
当时,,由题意得,,解得,不符题意;
当时,,由题意得,,解得,不符题意;
④正确 故选:D
【点睛】此题考查了数轴的应用,涉及了数轴上两点之间的距离以及数轴上的动点,解题的关键是理解题意,掌握题中的等量关系,分时间段进行讨论求解即可.
变式1.(2022·浙江七年级课时练习)如图,数轴上线段,点在数轴上表示的数是-10,点在数轴上表示的数是16,若线段以6个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段以2个单位长度/秒的速度向左匀速运动.当点运动到线段上时,是线段上一点,且有关系式成立,则线段的长为_________.
【答案】5或3.5
【分析】随着点B的运动,分别讨论点B和点C重合、点C在点A和B之间及点A与点C重合时的情况.
【详解】解:设运动时间为t秒,
①当t=3时,点B和点C重合,点P在线段AB上,0<PC≤2,且BD=CD=4,AP+3PC=AB+2PC=2+2PC,
∵,∴BD=AP+3PC,即4=2+2PC,∴PC=1,∴PD=PC+BD=5;
②当3<t<时,点C在点A和点B之间,0<PC<2,
当点P在线段AC上时,BD=CD-BC=4-BC,AP+3PC=AC+2PC=AB-BC+2PC=2-BC+2PC,
∵,∴BD=AP+3PC,即4-BC =2-BC +2PC,∴PC=1,∴PD=PC+CD=5;
当点P在线段BC上时,BD=CD-BC=4-BC,AP+3PC=AC+4PC=AB-BC+4PC=2-BC+4PC,
∵,∴BD=AP+3PC,即4-BC =2-BC +4PC,∴PC=, ∴PD=CD-PC=4-=3.5;
③当t=时,点A与点C重合,0<PC≤2,BD=CD-AB=2,AP+3PC=4PC,
∵,∴BD=AP+3PC,即2 =4PC,∴PC=, ∴PD=CD-PC=4-=3.5;
④当<t<时,0<PC≤6,BD=CD-BC=4-BC,AP+3PC=AB-BC+4PC=2-BC+4PC,
∵,∴BD=AP+3PC,即2 =4PC,∴PC=, ∴PD=CD-PC=4-=3.5;
综上,线段的长为5或3.5,故答案为:5或3.5
【点睛】本题考查了两点间的距离,数轴上的动点问题,并综合了数轴、一元一次方程和线段长短的比较,难度较大,注意进行分情况讨论,不要漏解.
变式2.(2023春·广东·七年级期末)已知数轴上两点A、B对应的数分别为、3,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.
(1)若点P到点A,点B的距离相等,求点P对应的数;
(2)数轴上是否存在点P,使点P到点A、点B的距离之和为6?若存在,请求出x的值;若不存在,说明理由;(3)点A、点B分别以2个单位长度/分、1个单位长度/分的速度向右运动,同时点P以6个单位长度/分的速度从O点向左运动.当遇到A时,点P立即以同样的速度向右运动,并不停地往返于点A与点B之间,求当点A与点B重合时,点P所经过的总路程是多少?
【答案】(1)1(2)或4(3)点P所经过的总路程是个单位长度
【分析】(1)若点P对应的数与、3差的绝对值相等,则点P到点A,点B的距离相等.
(2)根据当P在A的左侧以及当P在B的右侧分别求出即可;
(3)设经过a分钟点A与点B重合,根据点A比点B运动的距离多4,列出方程,求出a的值,即为点P运动的时间,再乘以点P运动的速度,可得点P经过的总路程.
【详解】(1)∵,2的绝对值是2,
,的绝对值是2,∴点P对应的数是1.
(2)当P在之间,(不可能有)
当P在A的左侧,,得
当P在B的右侧,,得 故点P对应的数为或4;
(3)设经过a分钟点A与点B重合,根据题意得:,解得.则.
答:点P所经过的总路程是个单位长度.
【点睛】此题考查动点问题,解题关键是正确表示点和点直接的距离,以及根据数量关系列方程求解.
考点4、 双动点问题(变速)
例1.(2023春·黑龙江哈尔滨·七年级校考期中)已知数轴上两点A、B对应的数分别是6,﹣8,M、N、P为数轴上三个动点,点M从A点出发速度为每秒2个单位长度,点N从点B出发速度为点M的3倍,点P从原点出发速度为每秒1个单位长度.
(1)求A、B两点的距离为 个单位长度.
(2)若点M向右运动,同时点N向左运动,求经过多长时间点M与点N相距54个单位长度?
(3)若点M、N、P同时都向右运动,当点M与点N相遇后,点M、P继续以原来的速度向右运动,点N改变运动方向,以原来的速度向左运动,求从开始运动后,经过多长时间点P到点M、N的距离相等?
【答案】(1)14;(2)5秒;(3) 秒或3.5秒或秒.
【分析】(1)根据两点间的距离公式即可求出A、B两点的距离;
(2)设经过x秒点M与点N相距54个单位,由点M从A点出发速度为每秒2个单位,点N从点B出发速度为M点的3倍,得出2x+6x+14=54求出即可;
(3)首先求出点M与点N相遇的时间为14÷(6﹣2)=3.5秒,此时N点对应的数是﹣8+6×3.5=13,再设从开始运动后,相遇前经过t秒点P到点M、N的距离相等,或相遇后经过t秒点P到点M、N的距离相等,根据PM=PN列出方程,进而求解即可.
【详解】解:(1)∵数轴上两点A、B对应的数分别是6,﹣8,
∴A、B两点的距离为6﹣(﹣8)=14.故答案为14;
(2)设经过x秒点M与点N相距54个单位.
依题意可列方程为:2x+6x+14=54,解方程,得x=5.
答:经过5秒点M与点N相距54个单位;
(3)点M与点N相遇的时间为14÷(6﹣2)=3.5秒,
此时N点对应的数是﹣8+6×3.5=13.
设从开始运动后,相遇前经过t秒点P到点M、N的距离相等.
依题意可列方程为:t﹣(﹣8+6t)=6+2t﹣t,解得t=,
设从开始运动后,相遇后经过t秒点P到点M、N的距离相等.
依题意可列方程为:(2t+6)﹣t=t﹣[13﹣6(t﹣3.5)],解得t=.
答:从开始运动后,经过秒或3.5秒或秒点P到点M、N的距离相等.
【点睛】此题考查了一元一次方程的应用,利用行程问题的基本数量关系,以及数轴直观解决问题即可.
变式1.(2022秋·七年级课时练习)已知点O是数轴的原点,点A、B、C在数轴上对应的数分别是﹣12、b、c,且b、c满足(b﹣9)2+|c﹣15|=0,动点P从点A出发以2单位/秒的速度向右运动,同时点Q从点C出发,以1个单位/秒速度向左运动,O、B两点之间为“变速区”,规则为从点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,从点B运动到点O期间速度变为原来的3倍,之后立刻恢复原速,运动时间为 _____秒时,P、Q两点到点B的距离相等.
【答案】或30
【分析】利用已知条件先求出B、C在数轴表示的数,根据不同时间段,通过讨论P、 Q点的不同位置,找到对应的边长关系,列出关于的方程,进行求解即可.
【详解】∵(b﹣9)2+|c﹣15|=0,∴b﹣9=0,c﹣15=0,
∴b=9,c=15,∴B表示的数是9,C表示的数是15,
①当0≤t≤6时,P在线段OA上,Q在线段BC上,此时不存在P、Q两点到点B的距离相等;
②当6<t≤9时,P、Q都在线段OB上,P表示的数为t﹣6,Q表示的数是9﹣3(t﹣6),
∴P、Q两点到点B的距离相等只需t﹣6=9﹣3(t﹣6),解得t=,
③当9<t≤15时,P在线段OB上,Q在线段OA上,此时不存在P、Q两点到点B的距离相等;
④当t>15时,P在射线BC上,Q在射线OA上,P表示的数为9+2(t﹣15),Q表示的数是﹣(t﹣9),
∴P、Q两点到点B的距离相等只需9+2(t﹣15)﹣9=9﹣[﹣(t﹣9)],解得t=30,
综上所述,P、Q两点到点B的距离相等,运动时间为秒或30秒,故答案为:或30.
【点睛】本题主要是考查了数轴上的动点问题,熟练地通过动点在不同时间段的运动,进行分类讨论,找到等量关系,列出关于时间的方程,并进行求解,这是解决这类问题的主要思路.
变式2.(2022秋·浙江宁波·七年级校考期中)数轴上点A表示,点B表示6,点C表示12,点D表示18.如图,将数轴在原点O和点B、C处各折一下,得到一条“折线数轴”.在“折线数轴”上,把两点所对应的两数之差的绝对值叫这两点间的和谐距离.例如,点A和点D在折线数轴上的和谐距离为个单位长度.动点M从点A出发,以4个单位/秒的速度沿着折线数轴的正方向运动,从点O运动到点C期间速度变为原来的一半,过点C后继续以原来的速度向终点D运动;点M从点A出发的同时,点N从点D出发,一直以3个单位/秒的速度沿着“折线数轴”负方向向终点A运动,其中一点到达终点时,两点都停止运动.设运动的时间为t秒.
(1)当秒时,M、N两点在折线数轴上的和谐距离为__________;
(2)当点M、N都运动到折线段上时,O、M两点间的和谐距离__________(用含有t的代数式表示);C、N两点间的和谐距离__________(用含有t的代数式表示);__________时,M、N两点相遇;(3)当__________时,M、N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度;当__________时,M、O两点在折线数轴上的和谐距离与N、B两点在折线数轴上的和谐距离相等.
【答案】(1)12(2),,(3)或;8或
【分析】(1)当秒时,M表示的数是,N表示的数是,即的M、N两点在折线数轴上的和谐距离为;
(2)当点M、N都运动到折线段上,即时,M表示的数是,N表示的数是,而M、N两点相遇时,M、N表示的数相同,即得,可解得答案;
(3)根据M、N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度,得,可解得或,由时,M运动到O,同时N运动到C,可知时,不存在M、O两点在折线数轴上的和谐距离与N、B两点在折线数轴上的和谐距离相等,当,即M在从点O运动到点C时,有,可解得或,当时,M在从C运动到D,速度变为4个单位/秒,不存在M、O两点在折线数轴上的和谐距离与N、B两点在折线数轴上的和谐距离相等,即可得答案.
【详解】(1)当秒时,M表示的数是,N表示的数是,
∴M、N两点在折线数轴上的和谐距离为,故答案为:12;
(2)由(1)知,2秒时M运动到O,N运动到C,∴当点M、N都运动到折线段上,
即时,M表示的数是,N表示的数是,
∴O、M两点间的和谐距离,C、N两点间的和谐距离,
∵M、N两点相遇时,M、N表示的数相同,∴,解得,
故答案为:,,;
(3)∵M、N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度,
∴,即,∴或,
解得或,由(1)知,时,M运动到O,同时N运动到C,
∴时,不存在M、O两点在折线数轴上的和谐距离与N、B两点在折线数轴上的和谐距离相等,
当,即M在从点O运动到点C时,,即,
∴或,解得或,
当时,M在从C运动到D,速度变为4个单位/秒,不存在M、O两点在折线数轴上的和谐距离与N、B两点在折线数轴上的和谐距离相等,故答案为:或;8或.
【点睛】本题考查一次方程的应用,解题的关键是用含t的代数式表示点运动后表示的数及分类讨论.
考点5、 多动点问题
例1.(2022秋·广西·七年级专题练习)如图,在数轴上,点A、B、C表示的数分别为-2、1、6(点A与点B之间的距离表示为AB).
(1)AB= ,BC= ,AC= .(2)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.请问:2BC-AC的值是否随着运动时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,求其值.(3)若点C以每秒3个单位长度的速度向左运动,同时,点A和点B分别以每秒1个单位长度和每秒2个单位长度的速度向右运动.求随着运动时间t的变化,AB、BC、AC之间的数量关系.
【答案】(1)3,5,8;(2)不会,理由见解析;(3)当t2时,AB+AC=BC
【分析】(1)根据点A、B、C在数轴上的位置,写出AB、BC、AC的长度;
(2)求出BC和AC的值,然后求出2BC−AC的值,判断即可;
(3)分别表示出AB、BC、AC的长度,然后分情况讨论得出之间的关系.
【详解】解:(1)由图可得,AB=3,BC=5,AC=8,故答案为:3,5,8;
(2)2BC−AC的值不会随着时间t的变化而改变.设运动时间为t秒,
则2BC−AC=2[6+5t−(1+2t)]−[6+5t−(−2−t)]=12+10t−2−4t−8−6t=2,
故2BC−AC的值不会随着时间t的变化而改变;
(3)由题意得,AB=t+3,BC=5−5t(t<1时)或BC=5t−5(t≥1时),
AC=8−4t(t≤2时)或AC=4t−8(t>2时),
当t<1时,AB+BC=(t+3)+(5−5t)=8−4t=AC;
当1≤t≤2时,BC+AC=(5t−5)+(8−4t)=t+3=AB;
当t>2时,AB+AC=(t+3)+(4t−8)=5t−5=BC.
【点睛】本题主要考查了数轴及两点间的距离,解题的关键是能求出两点间的距离.
变式1.(2022秋·全国·七年级专题练习)在数轴上,点A、B分别表示数a、b,且(a+2)2+|b﹣4|=0,记AB=|a﹣b|.
(1)求AB的值;
(2)如图,点P、Q分别从点A、B同时出发沿数轴向右运动,点P的速度是每秒1个单位长度,点Q的速度是每秒2个单位长度,当BQ=2BP时,P点对应的数是多少?
(3)在(2)的条件下,点M从原点与P、Q点同时出发沿数轴向右运动,速度是每秒x个单位长度(1<x<2),若在运动过程中,2MP—MQ的值与运动的时间t无关,求x的值.
【答案】(1)6;(2)1;(3)
【分析】(1)由(a+2)2+|b﹣4|=0,得a=—2,b=4,即可求解;
(2)设P运动t秒时,BQ=2BP,①当0≤t<6时,BP=6−t,BQ=2t,得2t=2(6−t),②当t≥6时,BQ=2BP不成立;(3)点P、M、Q向运动t秒后,分别表示的数是:−2+t,xt,4+2t,得MP=xt−(−2+t),MQ=4+2t−xt,表示出2MP−MQ=2[xt−(−2+t)]−(2+2t−xt)=(3x−4)t,由当2MP−MQ的值与运动时间t无关时,得3x−4=0,解方程即可.
【详解】解:(1)∵(a+2)2+|b﹣4|=0,∴a=﹣2,b=4,∴AB=|﹣2﹣4|=6;
(2)设P运动t秒时,BQ=2BP,
①当0≤t<6时,BP=6﹣t,BQ=2t,2t=2(6﹣t),解得t=3,
点P对应的数是﹣2+1×3=1;
②当t≥6时,BQ=2BP不成立,
综上,点P对应的数是1;
(3)点P、M、Q向运动t秒后,分别表示的数是:﹣2+t,xt,4+2t,
∴MP=xt﹣(﹣2+t),MQ=4+2t﹣xt,
∴2MP﹣MQ=2[xt﹣(﹣2+t)]﹣(2+2t﹣xt)=(3x﹣4)t,
∵当2MP﹣MQ的值与运动时间t无关时,∴3x﹣4=0,解得:.
【点睛】本题考查了数轴表示数的方法和意义,掌握数轴上两点之间的距离与这两点所表示的数之间的关系式解决问题的关键.
变式2.(2022·福建·厦门市七年级期中)已知数轴上两点A、B所表示的数分别为a和b,且满足|a+3|+(b-9)2=0,O为原点;
(1) a= ,b= .(2) 若点C从O点出发向右运动,经过3秒后点C到A点的距离等于点C到B点距离,求点C的运动速度?(结合数轴,进行分析.)
(3) 若点D以2个单位每秒的速度从点O向右运动,同时点P从点A出发以3个单位每秒的速度向左运动,点Q从点B出发,以6个单位每秒的速度向右运动.在运动过程中,M、N分别为PD、OQ的中点,问的值是否发生变化,请说明理由.(注:PD指的是点P与D之间的线段,而算式PQ-OD指线段PQ与OD长度的差.类似的,其它的两个大写字母写在一起时意义一样 .
【答案】(1)-3、9;(2)点C的速度为每秒1个单位长度;(3)的值没有发生变化,理由见解析.
【分析】(1)根据几个非负数的和为0,则每一个数都是0,建立关于a、b的方程即可求出a、b的值;(2)根据点C从O点出发向右运动,经过3秒后点C到A点的距离等于点C到B点距离,可表示,,再由CA=CB建立关于x的方程求解即可;(3)根据点的运动速度和方向,分别用含t的代数式表示点D、P、Q、M、N对应的数,再分别求出PQ、OD、MN的长,然后求出的值为常量,即可得出结论.
【详解】(1)∵|a+3|+(b-9)2=0,
∴a+3=0,b-9=0,解得a=-3,b=9;
(2)设3秒后点C对应的数为x,则,,
∵CA=CB,∴,
当,无解;
当,解得x=3,此时点C的速度为3÷3=1个单位每秒,
∴点C的速度为每秒1个单位长度;
(3)的值没有发生变化,理由如下:设运动时间为t秒,
则点D对应的数为2t;点P对应的数为-3-3t;点Q对应的数为9+6t;
点M对应的数为-1.5-0.5t;点N对应的数为4.5+3t;则PQ=9t+12,OD=2t,MN=3.5t+6,
∴,为定值,即的值没有发生变化.
【点睛】本题考查列代数式和一元一次方程的应用,解题关键是根据数轴表示的数正确列出代数式.
考点6、 新定义问题
例1.(2022·北京西城·七年级校考期中)点A、B、C为数轴上三点,如果点C在A、B之间且到A的距离是点C到B的距离3倍,那么我们就称点C是的奇点.
例如,点A表示的数为,点B表示的数为1.表示0的C点到点A的距离是3,到点B的距离是1,那么点是的奇点;又如,表示的点D到点A的距离是1,到点B的距离是3,那么点D就不是的奇点,但点D是的奇点.
(1)P、Q为数轴上两点,点P所表示的数为,点Q所表示的数为7.则数_______所表示的点是的奇点;数_______所表示的点是的奇点;
(2)M、N为数轴上两点,点M所表示的数为m,点N所表示的数为n,.现有一动点H从点M出发向右运动,当H点运动到数轴上的什么位置时,H、M、N中恰有一个点为其余两点的奇点?
【答案】(1)4,;(2),,,
【分析】(1)由题意直接根据奇点的定义可得的奇点则有和的奇点则有,进而分析计算即可;(2)根据题意分H是的奇点、H是的奇点、N是的奇点、N是的奇点四种情况进行讨论求解即可.
【详解】解:(1)设奇点为W,奇点所表示的数为x,
的奇点则有,即,解得:,
的奇点则有,即,解得:,故答案为:4,;
(2)设H所表示的数为y,当H是的奇点,得,即,解得:,
当H是的奇点,得,即,解得:,
当N是的奇点,得,即,解得:,
当N是的奇点,得,即,解得:.
综上可得当H点为,,,,H、M、N中恰有一个点为其余两点的奇点.
【点睛】本题考查数轴及数轴上两点的距离、动点问题,认真理解新定义:奇点表示的数是与前面的点A的距离是到后面的数B的距离的3倍,列式可得结果.
变式1.(2022秋·广西·七年级专题练习)“幸福是奋斗出来的”,在数轴上,若C到A的距离刚好是3,则C点叫做A的“幸福点”,若C到A、B的距离之和为6,则C叫做A、B的“幸福中心”.
(1)如图1,点A表示的数为-1,则A的幸福点C所表示的数应该是______;
(2)如图2,M、N为数轴上两点,点M所表示的数为4,点N所表示的数为-2,点C就是M、N的幸福中心,则C所表示的数可以是______(填一个即可);(3)如图3,A、B、P为数轴上三点,点A所表示的数为-1,点B所表示的数为4,点P所表示的数为8,现有一只电子蚂蚁从点P出发,以2个单位每秒的速度向左运动,秒时,电子蚂蚁是A和B的幸福中心吗?请说明理由.
【答案】(1)-4或2;(2)C所表示的数可以是-2或-1或0或1或2或3或4(答案不唯一);(3)当经过秒时,电子蚂蚁是A和B的幸福中心.
【分析】(1)根据幸福点的定义即可求解;(2)根据幸福中心的定义即可求解;
(3)根据幸福中心的定义即可求解.
【详解】解:(1)A的幸福点C所表示的数应该是-1-3=-4或-1+3=2;故答案为:-4或2;
(2)∵4-(-2)=6,∴M,N之间的所有数都是M,N的幸福中心.
故C所表示的数可以是-2或-1或0或1或2或3或4(答案不唯一);
(3)经过秒时,电子蚂蚁是A和B的幸福中心,理由是:8-2-4+(8-2+1)=6,
故当经过秒时,电子蚂蚁是A和B的幸福中心.
【点睛】本题考查了数轴及数轴上两点的距离、动点问题,熟练掌握动点中三个量的数量关系式:路程=时间×速度,认真理解新定义.
变式2.(2022·江西赣州·七年级期中)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是的美好点.
例如;如图1,点A表示的数为,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的距高是2,那么点D就不是的美好点,但点D是的美好点.
如图2,M,N为数轴上两点,点M所表示的数为,点N所表示的数为2.
(1)点E,F,G表示的数分别是,6.5,11,其中是美好点的是________;写出美好点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,点P恰好为M和N的美好点?
【答案】(1)G,-4或-16;(2)1.5或3或9
【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)根据美好点的定义,分情况分别确定P点的位置,进而可确定t的值.
【详解】解:(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,故答案是: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.故答案是:-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;
综上所述,t的值为:1.5或3或9.
【点睛】本题考查实数与数轴、美好点的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考创新题目.
A级(基础过关)
1.(2022秋·七年级课时练习)已知数轴上,点A表示的数是-2,点B在点A的右侧8个单位长度处,动点M从点A出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴运动,动点N从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴运动,已知点M,N同时出发,相向运动,运动时间为t秒.当时,运动时间t的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】据题意,M表示的数为4t-2,N表示的数为6-3t,则MN=|6-3t -4t+2|,BM=6-4t+2,列式计算即可.
【详解】根据题意,M表示的数为4t-2,N表示的数为6-3t,则MN=|6-3t -4t+2|,BM=6-4t+2,
∴8-7t=4-2t或7t-8=4-2t,解得t=或,故选C.
【点睛】本题考查了数轴上两动点间的距离,用定数,运动距离表示动点表示的数是解题的关键.
2.(2022秋·山东烟台·七年级校考期末)如图,A,B两点在数轴上对应的数分别为a,b,且点A在点B的左侧,,.(1)直接写出a= ___________,b= ___________;
(2)现有一只蚂蚁P从点A出发,以每秒5个单位长度的速度向右运动,同时另一只蚂蚁Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度向右运动.①两只蚂蚁经过多长时间相遇?②设两只蚂蚁在数轴上的点C处相遇,求点C对应的数;③经过多长时间,两只蚂蚁在数轴上相距个单位长度?
【答案】(1)(2)①两只蚂蚁经过秒相遇;②点C对应的数是,
③经过秒或秒,两只蚂蚁在数轴上相距个单位长度
【分析】(1)根据两个数乘积大于0说明两数同号即可求解;
(2)①根据相遇问题列一元一次方程即可求解;
②根据路程、速度、时间关系,列出算式计算即可求解;
③分两种情况讨论:相遇前相距和相遇后相距个单位长度列一元一次方程即可求解.
【详解】(1)解:
故答案为:;
(2)①设蚂蚁运动时间为x秒,依题意得,
解得故两只蚂蚁经过秒相遇;
②,,故:点C对应的数是,
③当P在Q左侧(相遇前)时:解得
当P在Q右侧(相遇后)时:解得
故经过秒或秒,两只蚂蚁在数轴上相距个单位长度
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用、数轴以及绝对值的非负性;解题的关键是:(1)利用绝对值的非负性,求出a,b的值;(2)找准等量关系,分情况讨论相遇前后的距离变化正确列出一元一次方程.
3.(2022秋·广东·七年级专题练习)如图,已知点,,是数轴上三点,点对应的数为,,.(1)求点,对应的数;(2)动点,同时从,出发,分别以每秒个单位和个单位的速度沿数轴正方向运动,为的中点,在上,且,设运动时间为。
①求点,对应的数用含的式子表示;②为何值时,
【答案】(1)A对应的数为-10,B对应的数为2(2)①表示的数是,表示的数是;
②当秒或秒时.
【分析】(1)根据点C对应的数为,有OC=6,根据BC=4,可得OB=OC-BC=6-4=2,即点B表示的数是2;根据,可得OA=10,即问题得解;
(2)①根据动点P、Q运动特点可得,,根据M为的中点,,可得,,结合A对应的数为-10,C表示的数是6,即可求解;②根据(1)中,表示的数,即可得,,即有,结合,可得,即可作答.
【详解】(1)∵点C对应的数为,∴OC=6,
∵,∴OB=OC-BC=6-4=2,∴点B表示的数是2,
∵,∴OA=AB-OB=12-2=10,
∴根据点A在O点左侧,可得点A表示的数是-10,即A对应的数为-10,B对应的数为2;
(2)①∵动点P、Q分别同时从A、C出发,分别以每秒个单位和个单位的速度,时间是,
∴,,
∵M为的中点,在上,且,∴,,
∵A对应的数为-10,C表示的数是6,∴表示的数是,表示的数是;
②∵表示的数是,∴,∵表示的数是,∴,
∵B对应的数为2,∴OB=2,∴,
∵,∴,
当时,得,
当时,得,
故当秒或秒时.
【点睛】本题考查了数轴上的动点问题、在数轴上表示有理数以及数轴上两点之间的距离等知识,得出是解答本题的关键.
4.(2022秋·江苏扬州·七年级统考期末)如图,已知线段,点O为线段AB上一点,且.动点P以1cm/s的速度,从点O出发,沿OB方向运动,运动到点B停止;点P出发1s后,点Q以4cm/s的速度,从点O出发,沿OA方向运动,运动到点A时,停留2s,按原速沿AB方向运动到点B停止.设P的运动时间为t s.(1)OA=__________cm,OB=__________cm;(2)当Q从O向A运动时,若,求t的值.(3)当时,直接写出t的值.
【答案】(1);(2)(3)
【分析】(1)直接按比例求解即可;(2)根据数量关系列方程即可;
(3)分类讨论两点的位置关系,列方程求解即可.
【详解】(1),点O为线段AB上一点,且,
那么.故答案为:;
(2)动点P以1cm/s的速度,从点O出发,沿OB方向运动,则,
点P出发1s后,点Q以4cm/s的速度,从点O出发,沿OA方向运动,运动到点A时,停留2s,按原速沿AB方向运动到点B停止,则从到时,,从到时,.
因为当Q从O向A运动时,若,所以,解得.
(3)当则从到时,,
,可得,解得,
从到时,在左侧时,.
,可得,解得,
从到时,在右侧时,.
,可得,解得.
综上所述:
【点睛】此题考查动点问题,解题关键是找出每段线段长,用速度表示点的路程,后找出等量关系列方程.
5.(2022秋·江苏·七年级期末)对于数轴上的点M,线段AB,给出如下定义:P为线段AB上任意一点,如果M,P两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为点M,线段AB的“近距”,记作d1(点M,线段AB);如果M,P两点间的距离有最大值,那么称这个最大值为点M,线段AB的“远距”,记作d2(点M,线段AB),特别的,若点M与点P重合,则M,P两点间距离为0,已知点A表示的数为﹣2,点B表示的数为3.如图,若点C表示的数为5,则d1(点C,线段AB)=2,d2(点C,线段AB)=7.
(1)若点D表示的数为﹣3,则d1(点D,线段AB)= ,d2(点D,线段AB)= ;
(2)若点E表示数为x,点F表示数为x+1.d2(点F,线段AB)是d1(点E,线段AB)的3倍.求x的值.
【答案】(1)1,6 (2)﹣4或6
【分析】(1)根据已知给出的定义,进行计算即可解答;
(2)分两种情况,点E在点A的左侧,点E在点B的右侧.
【详解】(1)解:∵点D表示的数为﹣3,
∴d1(点D,线段AB)=DA=﹣2﹣(﹣3)=﹣2+3=1,
d2(点D,线段AB)=DB=3﹣(﹣3)=3+3=6,故答案为:1,6;
(2)分两种情况:当点E在点A的左侧,
d2(点F,线段AB)=BF=3﹣(x+1)=2﹣x,d1(点E,线段AB)=AE=﹣2﹣x,
∵d2(点F,线段AB)是d1(点E,线段AB)的3倍,
∴2﹣x=3(﹣2﹣x),∴x=﹣4,
当点E在点B的右侧,
d2(点F,线段AB)=AF=x+1﹣(﹣2)=x+3, d1(点E,线段AB)=EB=x﹣3,
∵d2(点F,线段AB)是d1(点E,线段AB)的3倍,
∴3+x=3(x﹣3),∴x=6,综上所述:x的值为﹣4或6.
【点睛】本题考查了数轴,理解题目已知给出的定义是解题的关键.
6.(2022秋·浙江·七年级专题练习)已知数轴上两点A、B对应的数分别为、1,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.(1)若点P到点A,点B的距离相等,求点P对应的数.(2)数轴上是否存在点P,使点P到点A、点B的距离之和为6?若存在,请求出x的值;若不存在,说明理由.(3)点A、点B分别以2个单位长度/分、1个单位长度/分的速度向右运动,同时点P以6个单位长度/分的速度从O点向左运动.当遇到A时,点P立即以同样的速度向右运动,并不停地往返于点A与点B之间,求当点A与点B重合时,点P所经过的总路程是多少?
【答案】(1)(2)存在,x的值为2或(3)24
【分析】(1)根据题意可得,利用中点解题;
(2)此题分为三种情况,当P在之间时,当点P在B的右边时,当点P在A的左边时,分别列出方程求解即可;(3)设经过x分钟点A与点B重合,根据题意得:进而求出即可.
【详解】(1)解:∵A、B两点之间的距离为,P到A、B两点的距离相等,
∴,∴点P对应的数为;
(2)解:①当P在AB之间时,.
②当P在A点左侧时,,解得:;
③当P在B点右侧时,,解得:,
故当点P对应数x的值为2或时,点P到A、B两点距离之和为6;
(3)解:设经过x分钟点A与点B重合,由题意可得,点P运动的时间即为点A追上点B的时间,
∴,解得,∴,
故当点A与点B重合时,点P所经过的总路程是24.
【点睛】本题主要考查了一元二次方程的应用,解此题的要点在于根据数轴得出点的位置.
7.(2022·江西南昌·七年级校考期中)如图,记数轴上A、B两点之间线段长为,(单位长度),(单位长度),在数轴上,点A在数轴上表示的数是,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)若线段以1个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段以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)若线段以1个单位长度/秒的速度向左匀速运动,同时线段以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,当时,M为中点,N为中点.
①若数轴上两个数为a、b,则它们的中点可表示为.则点M表示的数为_____,点N表示的数为______.(用代数式表示)②线段MN的长是否为定值,如果是,请求出这个值;如果不是,请说明理由.
【答案】(1),14,24 (2)当点B与C重合时,点B与点C在数轴上表示的数是﹣2
(3)①;;②MN的长是定值,
【分析】(1)数轴上点A右边的点B表示的数是点A表示的数加上这两个点的距离,数轴上点D左边的点C表示的数是点D表示的数减去这两个点的距离,依此方法可求出点B和点C表示的数,因为点C在点B的右边,所以用点C表示的数减去点B表示的数即得到线段的长;
(2)设运动的时间为t秒,先确定点B表示的数为,点B与点C相距24个单位长度,两个点相向运动,则点B与点C重合时,点B与点C运动的距离和为24,列方程求出t的值再求出点B表示的数即可;
(3)①先用t的代数式表示出A、B、C、D四点对应的数,再根据中点公式即可求解;
②用两点间距离公式即可求解.
【详解】(1)解:因为点A表示的数是,点B在点A右侧,且,
所以,所以点B表示的数是;因为点D表示的数是15,点C在点D的左侧,且,
所以,所以点C表示的数是14,点B与点C的距离是(单位长度),
所以线段BC的长为24个单位长度,故答案为:,14,24.
(2)设运动的时间为t秒,则点B表示的数是,
根据题意得,解得,所以,
答:当点B与C重合时,点B与点C在数轴上表示的数是.
(3)①根据题意得,t秒后点A对应的数为:,点C对应的数为:,
∵M为中点,∴点M对应的数为:,
t秒后点B对应的数为:,点D对应的数为:,
∵N为中点,∴点N对应的数为:,故答案为:;;
②线段的长为定值,
∵点M对应的数为,点N对应的数为;
∴,∴线段的长为定值.
【点睛】此题考查数轴上两点的距离的求法、解一元一次方程、列一元一次方程解应用题等知识与方法,解题的关键是正确理解行程问题中相遇问题和追及问题的数量关系并且用代数式和等式表示这些关系.
8.(2022秋·江苏·七年级期末)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?
【答案】(1)G;-4或-16(2)1.5,2.25,3,6.75,9,13.5
【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.
【详解】(1)解:根据美好点的定义,GM=18,GN=9,GM=2GN,,只有点G符合条件,答案: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.答案-4或-16;
(2)解: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.
【点睛】本题考查实数与数轴、点是【M,N】的美好点的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
9.(2022秋·广东珠海·七年级校考期中)观察数轴,充分利用数形结合的思想.若点A,在数轴上分别表示数,,则A,两点的距离可表示为.根据以上信息回答下列问题:已知多项式的次数是,且与互为相反数,在数轴上,点是数轴原点,点A表示数,点表示数.设点在数轴上对应的数为.
(1)由题可知:A,两点之间的距离是 .(2)若满足,求.
(3)若动点从点A出发第一次向左运动1个单位长度,在此新位置第二次运动,向右运动2个单位长度,在此位置第三次运动,向左运动3个单位长度按照此规律不断地左右运动,当运动了1009次时,求出所对应的数.
【答案】(1)9(2)或(3)
【分析】(1)根据题意可得,,则AB=9;
(2)对点M的位置进行分类讨论,并用m表示出MA和MB的长度,利用“MA+MB=12”列出方程即可求解;
(3)根据题意得到点M每一次运动后所在的位置,然后由有理数的加法进行计算即可.
【详解】(1)由多项式的次数是6可知,又与互为相反数,故.
,两点之间的距离是,故答案为:9;
(2)①当在A左侧时,∵,∴,解得:
②在A和之间时,∵,点不存在;
③点在点右侧时,∵,∵解得:
综上所述,m的值为或.
(3)依题意得:
点对应的有理数为,故答案为:.
【点睛】本题考查了数轴和一元一次方程的应用,解题关键是读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系列出方程,再求解.
10.(2022秋·江苏·七年级专题练习)我们规定:数轴上的点到原点的距离为,如果数轴上存在某点,到点的距离是的整数倍,就把点称作点的倍关联点.
当点所表示的数是时,
(1)如果存在点的倍关联点,则_______;点所表示的数是_______;
(2)如果点在数轴上所表示的两点之间运动,若存在点最大的倍关联点,则_______.
【答案】(1),或(2)
【分析】(1)根据数轴上两点间距离公式进行计算即可;(2)根据数轴上两点间距离公式进行计算即可.
(1)∵点所表示的数是,数轴上的点到原点的距离为,∴,
∵存在点的倍关联点,∴,∴或,
∴点所表示的数是或,故答案为:,或;
(2)∵点在数轴上所表示的两点之间运动,
∴,或,∴点到点的最大距离为:,
∵,∴,故答案为:;
【点睛】本题考查了数轴,熟练掌握数轴上两点间的距离是解本题的关键.
B级(能力提升)
1.(2023·河南洛阳·七年级校考阶段练习)一个电子跳蚤在一条数轴上从原点开始,第一次向右跳1个单位长度,紧接着第二次向左跳2个单位长度,第三次向右跳3个单位长度,第四次向左跳4个单位长度…以此规律跳下去,当它跳第100次落下时,落点处距离原点( )个单位长度.
A.0 B.100 C.50 D.-50
【答案】C
【分析】数轴上点的移动规律是“左减右加”.依据规律计算即可.
【详解】解:0+1﹣2+3﹣4+5﹣6+…+99﹣100=﹣50,所以落点处离0的距离是50个单位.
故答案为:C.
【点睛】主要考查了数轴,要注意数轴上点的移动规律是“左减右加”.把数和点对应起来,也就是把“数”和“形”结合起来,二者互相补充,相辅相成,把很多复杂的问题转化为简单的问题,在学习中要注意培养数形结合的数学思想.
2.(2022秋·安徽滁州·七年级校考阶段练习)在数轴上,若点、点表示的数分别是、,则、两点间的距离可以表示为,例如,在数轴上,表示数和数的两点间的距离是,表示数和数的两点间的距离是,利用上述结论,解决问题:
(1)若,则=_____;(2)若有一个半径为的圆上有一点,与数轴上表示的点重合,将圆沿数轴无滑动的滚动周,点到达点的位置,则点表示的数为______用含有的代数式表示;
(3),为数轴上的两个动点,点表示的数为,点表示的数为,且,点C表示的数为,若点、、、三点中的某一点到另外两点的距离相等,求、的值.
【答案】(1)10或-4;(2)或;(3),或,或,.
【分析】(1)根据距离公式进行求解即可;
(2)分向左和向右两种情况进行讨论,根据左减右加进行求解即可;
(3)分、、分别为线段的中点进行分类讨论进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,∴在数轴上,表示数的点与数的点之间的距离为,
或,解得或.故答案为:或;
(2)解:∵圆的半径为,此圆的周长,当圆向左滚动时点表示的数是;
当圆向右滚动时点表示的数是.故答案为:或;
(3)解:∵,∴在数轴上,点与点之间的距离为,且点在点的右侧.
①当点为线段的中点时,.
点表示的数为,,.
②当点为线段的中点时,.
点表示的数为,,.
③当点为线段的中点时,.
点表示的数为,,.
综上所述,,或,或,.
【点睛】本题考查数轴上两点间的距离问题.熟练掌握两点间的距离公式是解题的关键.
3.(2023秋·河南驻马店·七年级统考期末)如图,数轴上有A, B两点,分别表示的数为,,且.点P从A点出发以每秒13个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,当它到达B点后立即以相同的速度返回往A点运动,并持续在A,B两点间往返运动.在点P出发的同时,点Q从B点出发以每秒2个单位长度向左匀速运动,当点Q达到A点时,点P,Q停止运动.(1)填空: , ;(2)求运动了多长时间后,点P,Q第一次相遇,以及相遇点所表示的数;(3)求当点P,Q停止运动时,点P所在的位置表示的数;(4)在整个运动过程中,点P和点Q一共相遇了几次.(直接写出答案)
【答案】(1) , (2)运动时间为4秒,相遇点表示的数字为27 ;(3)5;(4) 一共相遇了7次.
【分析】(1)根据0+0式的定义即可解题;(2)设运动时间为秒,表示出P,Q的运动路程,利用路程和等于AB长即可解题;(3)根据点Q达到A点时,点P,Q停止运动求出运动时间即可解题;(4)根据第三问点P运动了6个来回后,又运动了30个单位长度即可解题.
【详解】解:(1) ,
(2)设运动时间为秒 解得
答:运动时间为4秒,相遇点表示的数字为27
(3)运动总时间:60÷2=30(秒),13×30÷60=6…30即点P运动了6个来回后,又运动了30个单位长度,
∵,∴点P所在的位置表示的数为5 .
(4)由(3)得:点P运动了6个来回后,又运动了30个单位长度,∴点P和点Q一共相遇了6+1=7次.
【点睛】本题考查一元一次方程实际应用,数轴的应用,难度较大,熟悉路程,时间,速度之间的关系是解题关键.
4.(2022秋·山东青岛·七年级统考期中)问题一:
如图1,数轴上的点A表示2,点B表示5,点C表示7,易得,我们记为.
(1)现将数轴的原点向左拖动1个单位长度,如图2所示,此时还成立吗?若不成立,怎样移动点C就能使之成立?(2)若将数轴的原点向左拖动x个单位长度,为了使成立,应该怎样移动点C?
(3)若点A表示m,点B表示n,点C表示t,如果,那么仍然有.现将数轴的原点向左拖动x个单位长度,①为了使成立,应该怎样移动点C?②为使成立,应该怎样移动点B?
问题二:如图3,数轴上的点A表示,点B表示1,点C表示5,易得,我们记为.
(4)现将数轴的原点向左拖动x个单位长度,还成立吗?请说明理由.
(5)若点A表示m,点B表示n,点C表示t,当m,n,t满足什么关系时,都能使成立?
【答案】(1)不成立,把点C向右移动一个单位长度时,成立(2)把点C向右移动x个单位长度
(3)①将点C向右移动x个单位长度,②点B应该向左移动x个单位长度(4)成立,见解析(5)
【分析】(1)根据将数轴的原点向左拖动1个单位长度则点A表示3,点B表示6,点C表示8即可解答;
(2)根据(1)中各数值的变化即可得出结论;(3)①根据原点向左移动就是数轴向左移动解答;
②根据(2)中的结论即可解答.(4)当数轴的原点向左拖动x个单位长度时,则点A表示,点B表示,点C表示,再代入检验即可;
(5)由(4)可知,当时,都能使成立.即可得出结论.
【详解】(1)不成立.
∵将数轴的原点向左拖动1个单位长度则点A表示3,点B表示6,点C表示8,
∴不成立.把点C向右移动一个单位长度时,成立;
(2)由(1)可知,将数轴的原点向左拖动x个单位长度,为了使成立,应该把点C向右移动x个单位长度;
(3)①∵点A表示m,点B表示n,点C表示t,.
∴将数轴的原点向左拖动x个单位长度时,,,
∴,∴若成立,则将点C向右移动x个单位长度;
②∵点A表示m,点B表示n,点C表示t,.
∴将数轴的原点向左拖动x个单位长度时,,,,
当时:,
即:点B应该向左移动x个单位长度时,成立.
(4)成立.∵数轴上的点A表示,点B表示1,点C表示5,
∴将数轴的原点向左拖动x个单位长度时,点A表示,点B表示,点C表示,
∴,与,∴成立;
(5)由(4)可知,点A表示m,点B表示n,点C表示t,当时,都能使成立.
【点睛】本题考查的是数轴上点的平移,熟练掌握点在数轴上的平移规律:左减右加,是解答此题的关键.注意原点移动时,等同于数轴上的点相对于原点往相反的方向移动.
5.(2022秋·河南漯河·七年级统考期中)操作探究:已知在纸上有一数轴(如图所示).
(1)操作一:折叠纸面,若使1表示的点与表示的点重合,则表示的点与________表示的点重合.
(2)操作二:折叠纸面,若使表示的点与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10(A在B左侧),且A,B两点经折叠后重合,则点A表示的数为________,点B表示的数为________;
(3)操作三:点E以每秒3个单位长度的速度从数5对应的点沿着数轴的负方向运动,点F以每秒1个单位长度的速度从数对应的点沿着数轴的负方向运动,且两个点同时出发,请直接写出多少秒后,折叠纸面,使1表示的点与表示的点重合时,点E与点F也恰好重合.
【答案】(1)3(2)①;②,6(3)秒
【分析】(1)设表示的点与x表示的点重合,根据1表示的点与表示的点重合,得到折痕过原点,根据对称点到对称轴的距离相等得到,解得;(2)①根据表示的点与3表示的点重合,得到折痕经过数表示的点,设5表示的点与数x表示的点重合,得到,解得;②设点A表示的数为x,则,解得,点B表示的数为;
(3)设t秒,得到点E表示的数为,点F表示的数为,当1表示的点与表示的点重合时,得到折痕过原点,根据点E与点F也恰好重合,得到,解得.
【详解】(1)设表示的点与x表示的点重合
∵1表示的点与表示的点重合,∴折痕经过数表示的点,即原点,
∴,∴∴表示的点与3表示的点重合;故答案为:3
(2)①∵表示的点与3表示的点重合,∴折痕经过数表示的点,
设5表示的点与数x表示的点重合,则,∴;故答案为:;
②设点A表示的数为x,则点B表示的数为,
,∴,,故答案为:,6;
(3)设t秒,则点E表示的数为,点F表示的数为,
∵1表示的点与表示的点重合时,折痕经过原点,
∴点E与点F也恰好重合时,,∴.
【点睛】本题主要考查了轴对称,解决问题的关键是熟练掌握对称点到对称轴的距离相等,中点坐标公式.
6.(2023·陕西·西安七年级期中)如图:在数轴上A点表示数a,B点表示数b,C点表示数c,且a,b满足|a+3|+(b﹣9)2=0,c=1.(1)a= ,b= ;(2)点P为数轴上一动点,其对应的数为x,则当x 时,代数式|x﹣a|﹣|x﹣b|取得最大值,最大值为 ;
(3)点P从点A处以1个单位/秒的速度向左运动;同时点Q从点B处以2个单位/秒的速度也向左运动,在点Q到达点C后,以原来的速度向相反的方向运动,设运动的时间为t(t≤8)秒,求第几秒时,点P、Q之间的距离是点B、Q之问距离的2倍?
【答案】(1)﹣3,9;(2)≥9,12;(3)秒或秒.
【分析】(1)由|a+3|+(b﹣9)2=0,根据非负数的性质得|a+3|=0,(b﹣9)2=0,即可求出a=﹣3、b=9;(2)由(1)得a=﹣3、b=9,则代数式|x﹣a|﹣|x﹣b|即代数式|x+3|﹣|x﹣9|,按x<﹣3、﹣3≤x<9及x≥9分类讨论,分别求出相应的代数式的值或范围,再确定代数式的最大值;
(3)先由点C表示的数是1,点B表示的数是9,计算出B、C两点之间的距离,确定t的取值范围,再按t的不同取值范围分别求出相应的t的值即可.
【详解】解:(1)∵|a+3|≥0,(b﹣9)2≥0,且|a+3|+(b﹣9)2=0,
∴|a+3|=0,(b﹣9)2=0,∴a=﹣3,b=9,故答案为:﹣3,9.
(2)∵a=﹣3,b=9,∴代数式|x﹣a|﹣|x﹣b|即代数式|x+3|﹣|x﹣9|,
当x<﹣3时,|x+3|﹣|x﹣9|=﹣(x+3)﹣(9﹣x)=﹣12;
当﹣3≤x<9时,|x+3|﹣|x﹣9|=x+3﹣(9﹣x)=2x﹣6,
∵﹣12≤2x﹣6<12,∴﹣12≤|x+3|﹣|x﹣9|<12;
当x≥9时,|x+3|﹣|x﹣9|=x+3﹣(x﹣9)=12,
综上所述,|x+3|﹣|x﹣9|的最大值为12,故答案为:≥9,12.
(3)∵点C表示的数是1,点B表示的数是9,∴B、C两点之间的距离是9﹣1=8,
当点Q与点C重合时,则2t=8,解得t=4,
当0<t≤4时,如图1,点P表示的数是﹣3﹣t,点Q表示的数是9﹣2t,
根据题意得9﹣2t﹣(﹣3﹣t)=2×2t,解得t=;
当4<t≤8时,如图2,点P表示的数仍是﹣3﹣t,
∵1+(2t﹣8)=2t﹣7,∴点Q表示的数是2t﹣7,
根据题意得2t﹣7﹣(﹣3﹣t)=2(16﹣2t),解得t=,
综上所述,第秒或第秒,点P、Q之间的距离是点B、Q之间距离的2倍.
【点睛】本题考查数轴、数轴上两点间的距离,一元一次方程的应用、绝对值的几何意义等知识,是重要考点,难度一般,掌握相关知识是解题关键.
7.(2022·辽宁沈阳·七年级期末)已知数轴上有A,B,C三个点,分别表示有理数,4,6.
(1)画出数轴,并用数轴上的点表示点A,点B,点C;
(2)动点P从点C出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向数轴负方向运动,到达点A后立即以每秒2个单位长度的速度沿数轴返回到点C,到达点C后停止运动,设运动时间为t秒.
①当时,的长为__________个单位长度,的长为__________个单位长度,的长为____________个单位长度;②在点P的运动过程中,若个单位长度,则请直接写出t的值为___________
【答案】(1)见解析;(2)①4 ,2 ,4;②或或或
【分析】(1)根据题意画出数轴即可;(2)①先求出当时,P点表示的数为6-4=2,然后根据数轴上两点距离公式求解即可;②分当P从C向A运动和当P从A向C运动两种情况讨论求解即可.
(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:①当时,P点表示的数为6-4=2,
∴,,,故答案为:4、2、4;
②当P从C向A运动,时,,,,
∵,∴,解得;
当P从C向A运动,时,,,,
∵,∴,解得;
当P从A向C运动时,当时,,
,,
∵,∴,解得;
当P从A向C运动时,当时,
,,,
∵,∴,解得;
综上所述,t的值为或或或.
【点睛】本题主要考查了用数轴表示有理数,数轴上两点的距离,数轴上的动点问题,解题的关键在于能够正确理解题意,利用分类讨论的思想求解.
8.(2022·河南洛阳·七年级期末)数轴体现了数形结合的数学思想,若数轴上点A,B表示的数分别为a,b,则A、B两点之间的距离表示为.如:点A表示的数为2,点B表示的数为3,则.
问题提出:(1)填空:如图,数轴上点A表示的数为−2,点B表示的数为13,A、B两点之间的距离______,线段AB的中点表示的数为______.
(2)拓展探究:若点P从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右运动,同时点Q从点B出发.以每秒2个单位长度的速度向左运动.设运动时间为t秒(t>0)
①用含t的式子表示:t秒后,点Р表示的数为______;点Q表示的数为______;
②求当t为何值时,P、Q两点相遇,并写出相遇点所表示的数.
(3)类比延伸:在(2)的条件下,如果P、Q两点相遇后按照原来的速度继续运动,当各自到达线段AB的端点后立即改变运动方向,并以原来的速度在线段AB上做往复运动,那么再经过多长时间P、Q两点第二次相遇.请直接写出所需要的时间和此时相遇点所表示的数.
【答案】(1);(2)①;;②当t为3时,P、Q两点相遇;相遇点所表示的数是7
(3)所需要的时间为9秒;相遇点所表示的数是1
【分析】(1)由A表示的数为−2,点B表示的数为13,即得AB=15,线段AB的中点表示的数为;(2)①t秒后,点P表示的数为−2+3t,点Q表示的数为 13−2t;
②根据题意得:−2+3t=13−2t,即可解得t=3,相遇点所表示的数为−2+3×3=7;
(3)由已知返回途中,P表示的数是13−3(t−5),Q表示的数是−2+2(t−),即得:13−3(t−5)=−2+2(t−),可解得t=9,第二次相遇点所表示的数为:13−3×(9−5)=1.
(1)∵A表示的数为−2,点B表示的数为13,
∴AB=|13−(−2)|=15,线段AB的中点表示的数为;故答案为:15;.
(2)①t秒后,点P表示的数为−2+3t,点Q表示的数为13−2t;故答案为:−2+3t;13−2t.
②根据题意得:−2+3t=13−2t,解得t=3,相遇点所表示的数为−2+3×3=7;
答:当t为3时,P,Q两点相遇,相遇点所表示的数是7.
(3)由已知得:P运动5秒到B,Q运动秒到A,
返回途中,P表示的数是13−3(t−5),Q表示的数是−2+2(t−),
根据题意得:13−3(t−5)=−2+2(t−),解得t=9,
第二次相遇点所表示的数为:13−3×(9−5)=1,
答:所需要的时间为9秒,相遇点所表示的数是1.
【点睛】本题考查一元一次方程应用,解题的关键是读懂题意,用含t的代数式表示运动后的点所表示的数.
9.(2022·四川绵阳·七年级期中)已知a、b为常数,且关于x、y的多项式(﹣20x2+ax﹣y+12)﹣(bx2+12x+6y﹣3)的值与字母x取值无关,其中a、b分别为点A、点B在数轴上表示的数,如图所示.动点E、F分别从A、B同时开始运动,点E以每秒6个单位向左运动,点F以每秒2个单位向右运动,设运动时间为t秒.(1)求a、b的值;(2)请用含t的代数式表示点E在数轴上对应的数为: ,点F在数轴上对应的数为: .(3)当E、F相遇后,点E继续保持向左运动,点F在原地停留4秒后向左运动且速度变为原来的5倍.在整个运动过程中,当E、F之间的距离为2个单位时,求运动时间t的值(不必写过程).
【答案】(1)a=12,b=﹣20;(2)12﹣6t,﹣20+2t;(3)秒或秒秒或秒
【分析】(1)由题意根据关于x、y的多项式(﹣20x2+ax﹣y+12)﹣(bx2+12x+6y﹣3)的值与字母x取值无关,即可求出a、b;
(2)由题意根据点E、F的运动方向和速度可得解;
(3)根据题意分相遇前和相遇后两种情况,然后正确列出方程进行分析计算即可.
【详解】解:(1)∵关于x、y的多项式(﹣20x2+ax﹣y+12)﹣(bx2+12x+6y﹣3)的值与字母x取值无关,
∴(﹣20x2+ax﹣y+12)﹣(bx2+12x+6y﹣3)=﹣20x2+ax﹣y+12﹣bx2﹣12x﹣6y+3)
=(﹣20﹣b)x2+(a﹣12)x﹣7y+15,
∴﹣20﹣b=0或a﹣12=0,解得b=﹣20,a=12;
(2) 设运动时间为t秒.由题意得:点E在数轴上对应的数为:12﹣6t,点F在数轴上对应的数为:﹣20+2t,
故答案为:12﹣6t,﹣20+2t;
(3)设当E、F之间的距离为2个单位时,运动时间为t秒,相遇前:12﹣6t=﹣20+2t+2,解得:t=;
相遇后:E、F相遇的时间为:(20+12)÷(2+6)=4(秒),相遇点为﹣20+2×4=﹣12,
点F在原地停留4秒时,6(t﹣4)=2,解得:t=;
由题意得:当E、F相遇后,点E在数轴上对应的数为:12﹣6t,
点F在数轴上对应的数为:﹣12﹣2×5(t﹣4﹣4)=68﹣10t.
当E在F左侧时,68﹣10t﹣(12﹣6t)=2,解得:t=;
当E在F右侧时,12﹣6t﹣(68﹣10t)=2,解得:t=.
答:当E、F之间的距离为2个单位时,运动时间为秒或秒秒或秒
【点睛】本题考查数轴和一元一次方程的应用,能根据题意列出代数式和方程是解答此题的关键.
10.(2022·剑阁县七年级月考)已知:b是最小的正整数,且a、b满足(c-6)2+|a+b|=0,请回答问题(1)请直接写出a、b、c的值.a=___,b=___,c=___.(2)a、b、c所对应的点分别为A、B、C,点P为一动点,其对应的数为x,点P在A、B之间运动时,请化简式子:|x+1|-|x-1|-2|x+5|(请写出化简过程)
(3)在(1)的条件下,数轴上的A,B,M表示的数为a,b,y,是否存在点M,使得点M到点A,点B的距离之和为5?若存在,请求出y的值;若不存在,请说明理由.
(4)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n(n>0)个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒2n个单位长度和5n个单位长度的速度向右运动,假设经过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.
【答案】(1)-1、1、6;(2)-10 ;(3)存在,y=2.5或y=-2.5;(4)值不变,BC-AB=3.
【分析】(1)据最小正整数的意义和非负数的性质作答;(2)先去绝对值号,再去括号,最后合并即可;
(3)据绝对值的性质用y表示出点M到点A,点B的距离之和,再令其等于5,列方程求解;
(4)结合题意,用t和n表示出BC-AB再化简即可判断.
【详解】解:(1)由b是最小正整数得b=1;
由(c-6)2+|a+b|=0得c-6=0和a+b=0,解之得c=6,a=-1.故a=-1,b=1,c=6.
(2)∵点P在A、B之间运动 ∴-1<x<1∴x+1>0、x-1<0、x+5>0
∴|x+1|-|x-1|-2|x+5|=(x+1)-(1-x)-2(x+5)=x+1-1+x-2x-10=-10.
(3)由题意知AB=2,所以M不可能在AB之间,下面讨论M在AB之外的情况
第一种情况,当M在A点左侧时 由MA+MB=MA+MA+AB=5,得MA=1.5 ∴|y-(-1)|=1.5且y<-1∴y=-2.5;
第二种情况,当M在B点右侧时 由MA+MB=MA+MA-AB=5,得MA=3.5
∴|y-(-1)|=3.5且y>-1 ∴y=2.5;故存在这样的点M,对应的y=2.5或y=-2.5.
(4)如下图 用A1、B1、C1分别表示A、B、C的初始位置
由题意得,当t秒时,A1A=nt,B1B=2nt,C1C=5nt
∴AB=A1A+A1B1+B1B=nt+2+2nt=3nt+2,BC=B1C-B1B=B1C1+C1C-B1B=5+5nt-2nt=3nt+5
∴BC-AB=(3nt+5)-( 3nt+2)=3 故BC-AB的值不变,且BC-AB的值为3.
【点睛】此题综合考查了绝对值的意义和数轴上两点之间的距离.弄清数轴上点及点的运动与所表示的数之间的关系是解决本题的关键.
C级(培优拓展)
1.(2022·北京·七年级期末)已知有理数满足:.如图,在数轴上,点是原点,点所对应的数是,线段在直线上运动(点在点的左侧),,
下列结论①;②当点与点重合时,;
③当点与点重合时,若点是线段延长线上的点,则;
④在线段运动过程中,若为线段的中点,为线段的中点,则线段的长度不变.
其中正确的是( )
A.①③ B.①④ C.①②③④ D.①③④
【答案】D
【分析】根据平方式和绝对值的非负性求出a和b的值,然后根据数轴上两点之间距离的计算方法和中点的表示方法去证明命题的正确性.
【详解】解:∵,,且,
∴,,解得,,故①正确;
当点与点重合时,∵,,∴,故②错误;
设点P表示的数是,当点与点重合时,点B表示的数是2,
,,,∴,故③正确;
设点B表示的数是,则点C表示的数是,∵M是OB的中点,∴点M表示的数是,
∵N是AC的中点,∴点N表示的数是,则,故④正确.故选:D.
【点睛】本题考查数轴的性质,解题的关键是掌握数轴上两点之间距离的求解,中点的表示方法.
2.(2022·浙江嘉兴·七年级期末)一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向,以每前进3步后退2步的程序运动,设该机器人每秒钟前进或后退1步,并且每步的距离为1个单位长度,表示第n秒时机器人在数轴上的位置所对应的数.给出下列结论:①;②;③;④.其中,正确结论的序号是_______.
【答案】①②④
【分析】“前进3步后退2步”这5秒组成一个循环结构,先根据题意列出几组数据,从数据找寻规律:第一个循环节结束的数即x5=1,第二个循环节结束的数即x10=2,第三个循环节结束的数即x15=3,…,第m个循环节结束的数就是第5m个数,即x5m=m.然后再根据“前进3步后退2步”的运动规律来求取对应的数值.
【详解】根据题意可知:x1=1,x2=2,x3=3,x4=2,x5=1,
x6=2,x7=3,x8=4,x9=3,x10=2,x11=3,x12=4,x13=5,x14=4,x15=3,…由上列举知①②正确,符合题意;
由上可知:第一个循环节结束的数即x5=1,第二个循环节结束的数即x10=2,第三个循环节结束的数即x15=3,…,即第m个循环节结束的数即x5m=m.
∵x100=20,∴x101=21,x102=22,x103=23,x104=22,
∵x105=21,∴x106=22,x107=23,x108=24故x108>x104,故③错误,不合题意;
∵x2015=403,∴x2016=404,x2017=405,x2018=406,x2019=405,x2020=404,
故x2019>x2020,故④正确.符合题意.故答案为:①②④.
【点睛】本题考查了规律型——数字的变化类,主要考查了数轴,要注意数轴上点的移动规律是“左减右加”.把数和点对应起来,也就是把“数”和“形”结合起来.前进3步后退2步”这5秒组成一个循环结构,让n÷5看余数,余数是几,那么第n秒时就是循环节中对应的第几个数.
3.(2023·江苏·无锡市七年级期中)已知点O是数轴的原点,点A、B、C在数轴上对应的数分别是﹣12、b、c,且b、c满足(b﹣9)2+|c﹣15|=0,动点P从点A出发以2单位/秒的速度向右运动,同时点Q从点C出发,以1个单位/秒速度向左运动,O、B两点之间为“变速区”,规则为从点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,从点B运动到点O期间速度变为原来的3倍,之后立刻恢复原速,运动时间为 _____秒时,P、Q两点到点B的距离相等.
【答案】或30
【分析】利用已知条件先求出B、C在数轴表示的数,根据不同时间段,通过讨论P、 Q点的不同位置,找到对应的边长关系,列出关于的方程,进行求解即可.
【详解】∵(b﹣9)2+|c﹣15|=0,∴b﹣9=0,c﹣15=0,∴b=9,c=15,
∴B表示的数是9,C表示的数是15,
①当0≤t≤6时,P在线段OA上,Q在线段BC上,此时不存在P、Q两点到点B的距离相等;
②当6<t≤9时,P、Q都在线段OB上,P表示的数为t﹣6,Q表示的数是9﹣3(t﹣6),
∴P、Q两点到点B的距离相等只需t﹣6=9﹣3(t﹣6),解得t=,
③当9<t≤15时,P在线段OB上,Q在线段OA上,此时不存在P、Q两点到点B的距离相等;
④当t>15时,P在射线BC上,Q在射线OA上,P表示的数为9+2(t﹣15),Q表示的数是﹣(t﹣9),∴P、Q两点到点B的距离相等只需9+2(t﹣15)﹣9=9﹣[﹣(t﹣9)],解得t=30,
综上所述,P、Q两点到点B的距离相等,运动时间为秒或30秒,故答案为:或30.
【点睛】本题主要是考查了数轴上的动点问题,熟练地通过动点在不同时间段的运动,进行分类讨论,找到等量关系,列出关于时间的方程,并进行求解,这是解决这类问题的主要思路.
4.(2023春·广东梅州·七年级校考开学考试)如图1,在数轴上有,两点,点表示的数为4,点在点的左边,且,若有一动点从数轴上点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着数轴向右匀速运动.若点,分别从,两点同时出发,设运动时间为秒.
(1)写出数轴上点表示的数为______,P所表示的数为_______(用含的代数式表示).
(2)问点运动多少秒与相距3个单位长度.
(3)如图2,分别以和为边,在数轴上方作正方形和正方形,如图所示,求当为何值时,两个正方形的重叠部分面积是正方形面积的一半,请直接写出结论.______秒.
【答案】(1);(2)点运动3秒或5秒时与相距3个单位长度(3)4.8或24
【分析】(1)根据两点间的距离可确定点表示的数,根据的运动规律可表示出点表示的数;
(2)分别根据、两点的运动规律,用变量表示这两点所表示的数,求两点间距离即把右边点表示的数减去左边点表示的数,分情况列一次方程即可求得;(3)由点的运动到边的变化进而到正方形面积的变化,找到符合题意的运动位置画出图形进行分类讨论,由面积之间的关系列方程即可求得.
【详解】(1)解:点在点的左边,,点表示4,点表示的数为,
动点从数轴上点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,则点表示的数为,
故答案为:;;
(2)解:依题意得,点表示的数为,点表示的数为,
若点在点右侧时:,解得:;
若点在点左侧时:,解得:;
综上所述,点运动3秒或5秒时与相距3个单位长度;
(3)解:如图1,均在线段上,
两正方形有重叠部分,点在点的左侧,,
,重叠部分面积,
重叠部分的面积为正方形面积的一半,,解得(舍去),;
如图2,均在线段外,
,重叠部分面积,,
解得(舍去),,故答案为:4.8或24.
【点睛】本题主要考查了数轴上求点表示的数及动点和由运动产生图形面积变化的题型,重点在于把握清楚运动的规律,善于想象抓住根本,善于运用数形结合思想是解题的关键.
5.(2022秋·福建福州·七年级校考期末)点在数轴上对应的数分别为,且满足.
(1)如图,求线段的长;(2)若点C在数轴上对应的数为x,且x是方程的根,在数轴上是否存在点P使,若存在,求出点P对应的数,若不存在,说明理由;(3)如图,点P在B点右侧,的中点为为靠近于B点的四等分点,当P在B的右侧运动时,有两个结论:①的值不变;②的值不变,其中只有一个结论正确,请判断正确的结论,并求出其值.
【答案】(1)4(2)或(3)正确的结论为①的值不变,其值为2
【分析】(1)利用非负数的性质求出a与b的值,即可确定出的长;
(2)求出已知方程的解确定出x,得到C表示的点,设点P在数轴上对应的数是m,由确定出P位置,即可做出判断;(3)设P点所表示的数为n,就有,,根据条件就可以表示出, ,再分别代入①和②求出其值即可.
【详解】(1)解:∵,∴,,
∴,∴.答:的长为4;
(2)∵,∴,∴BC==5.设点P在数轴上对应的数是m,
∵,∴,令,,∴或.
①当时,,;
②当时,,(舍去);
③当时,,.
∴当点P表示的数为或时,;
(3)解:设P点所表示的数为n,∴,.
∵PA的中点为M,∴.
∵N为的四等分点且靠近于B点,∴B,
∴①=2(不变),②(随点P的变化而变化),
∴正确的结论为①,且.
【点睛】此题考查了数轴的运用,数轴上任意两点间的距离公式的运用,去绝对值的运用,一元一次方程的解,解题的关键是灵活运用两点间的距离公式.
6.(2022秋·广东深圳·七年级深圳中学校联考期中)已知数轴上两点A、B对应的数分别是,M、N、P为数轴上三个动点,点M从A点出发,速度为每秒2个单位,点N从点B出发,速度为M点的3倍,点P从原点出发,速度为每秒1个单位.(1)若点M向右运动,同时点N向左运动,求多长时间点M与点N相距46个单位?(2)若点M、N、P同时都向右运动,求多长时间点P到点M,N的距离相等?
(3)当时间t满足时,M、N两点之间,N、P两点之间,M、P两点之间分别有47个、37个、10个整数点,请直接写出t1,t2的值.
【答案】(1)4;(2)或;(3)4或
【分析】(1)利用M、N之间的距离为最初的距离加上各自行驶的路程即可得到一个关于t的方程,解方程即可得出答案;(2)先将M,N,P三点在数轴上的位置用含t的代数式表示出来,然后分点N在点P左侧和点N在点P右侧两种情况分别讨论即可;
(3)根据M,N,P之间整数点的个数,可以确定出M,N,P三点的位置,从而找到,的值.
【详解】(1)解:设运动时间为t秒,由题意可得:,∴,
∴运动4秒点M与点N相距46个单位;
(2)解:设运动时间为t秒,由题意可知:M点运动到,N点运动到,P点运动到t,
由得,解得t或,∴运动或时点P到点M,N的距离相等;
(3)解:由题意可得:M、N、P三点之间整数点的多少可看作它们之间距离的大小,
M、N两点距离最大,M、P两点距离最小,可得出M、P两点向右运动,N点向左运动.
①当时,P在4,M在14,N在,
再往前一点,之间的距离即包含10个整数点,之间有37个整数点;
②当N继续以6个单位每秒的速度向左移动,P点向右运动,
若N点移动到时,此时N、P之间仍为37个整数点,
若N点过了时,此时N、P之间为38个整数点 故,∴,.
【点睛】本题主要结合数轴考查了点在数轴上的移动,能够根据题中信息利用方程的思想建立关于t的方程是解题的关键.
7.(2022秋·全国·七年级专题练习)如下图,数轴上,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为9,点D表示的数为13,在点B和点C处各折一下,得到一条“折线数轴”,我们称点A和点D在数轴上相距20个长度单位,动点P从点A出发,沿着“折线数轴”的正方向运动,同时,动点Q从点D出发,沿着“折线数轴”的负方向运动,它们在“水平路线”射线BA和射线CD上的运动速度相同均为2个单位/秒,“上坡路段”从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,“下坡路段”从C到B速度变为“水平路线”速度的2倍.设运动的时间为t秒,问:(1)动点Q从点C运动到点B需要的时间为______秒;(2)动点P从点A运动至D点需要的时间为多少秒?(3)当P、O两点在数轴上相距的长度与Q、O两点在数轴上相距的长度相等时,求出动点P在数轴上所对应的数.
【答案】(1)2.5(2)15(3)
【分析】(1)求出BC长度,“下坡路段”速度是4个单位/秒,即得动点Q从点C运动到点B的时间;
(2)先求出AB,BC,CD的长度,再根据“水平路线”速度是2个单位/秒,从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,即得动点P从点A运动至D点需要的时间;(3)设运动时间为秒,分四种情况:①当0≤t≤2,②当2<t≤3,③当3
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