2023-2024学年七年级数学上学期期末复习重难点突破(人教版)专题08压轴大题:线段双中模型与数轴动点强化练(八大类)
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TOC \ "1-3" \h \z \u 一、经典考点:线段双中模型—互不干涉和一半,水乳交融差不半。 PAGEREF _Tc155086878 \h 1
二、双中模型的两种情况:关键字眼—直线与线段。 PAGEREF _Tc155086879 \h 3
三、线段动点与新定义的融合:紧扣定义,仿照即可。 PAGEREF _Tc155086880 \h 6
四、压轴难点:动点与定值的存在性。 PAGEREF _Tc155086881 \h 11
五、中点提升:线段的n等分—仿照中点,准确计算。 PAGEREF _Tc155086882 \h 17
六、综合提升一:线段与数轴的融合。 PAGEREF _Tc155086883 \h 19
七、数轴上的动点—距离与相遇类。 PAGEREF _Tc155086884 \h 26
八、超难考点:线段的比例关系。 PAGEREF _Tc155086885 \h 32
九、典例分析 PAGEREF _Tc155086886 \h 37
【典例分析】
例1:如图,点P是线段AB上的一点,点M、N分别是线段AP、PB的中点.
(1)如图1,若点P是线段AB的中点,且MP=5cm,则线段AB的长_____cm,线段MN的长_____cm;
(2)如图2,若点P是线段AB上的任一点,且AB=12cm,求线段MN的长;
(3)若点P是直线AB上的任意一点,且AB=a,直接写出线段MN的长.
【答案】(1)20;10
(2)MN=6cm
(3)MN=12a
【详解】(1)解:∵点M、N分别是线段AP、PB的中点,
∴AP=2MP,BP=2PN,
∵MP=5cm,
∴AP=10cm,
∵P为AB的中点,
∴AB=2AP=20cm,AP=BP=10cm,
∴PN=12BP=5cm,
∴MN=MP+PN=10cm,
故答案为:20;10;
(2)∵点M、N分别是线段AP、PB的中点,
∴AP=2MP,BP=2PN,
∴AP+BP=2MP+2PN=2MN,
即AB=2MN,
∵AB=12cm,
∴MN=6cm;
(3)线段MN的长为:MN=12a.
理由:①当点P在线段AB上时,由(3)得AB=2MN,
②当P点在线段AB延长线上时,
∵点M、N分别是线段AP、PB的中点,
∴AP=2MP,BP=2PN,
∴AP−BP=2MP−2PN=2MN,
即AB=2MN,
③当P点在线段BA延长线上时,
∵点M、N分别是线段AP、PB的中点,
∴AP=2MP,BP=2PN,
∴BP−AP=2PN−2MP=2MN,
即AB=2MN,
综上所述:点P是直线AB上的任意一点时,AB=2MN
∵AB=a,
∴MN=12a.
例2: 如图,OM是∠AOC的平分线,ON是∠BOC的平分线.
(1)如图1,当∠AOB是直角,∠BOC=60°时,∠MON的度数是多少?
(2)如图2,当∠AOB=α,∠BOC=60°60°<α<120°时,猜想∠MON与α的数量关系,并说明理由;
(3)如图3,当∠AOB=α,∠BOC=βα>β,α+β<180°时,直接写出∠MON的值为__________.
【答案】(1)45°
(2)∠MON=12α,见解析
(3)12α
【详解】(1)∵∠AOB=90°,∠BOC=60°,
∴∠AOC=90°+60°=150°,
∵OM平分∠AOC,ON平分∠BOC,
∴∠MOC=12∠AOC=75°,∠NOC=12∠BOC=30°,
∴∠MON=∠MOC−∠NOC=45°.
(2)解:∠MON=12α,
理由:∵∠AOB=α,∠BOC=60°,
∴∠AOC=α+60°,
∵OM平分∠AOC,ON平分∠BOC,
∴∠MOC=12∠AOC=12α+30°,∠NOC=12∠BOC=30°,
∴∠MON=∠MOC−∠NOC=12α+30°−30°=12α.
(3)解:12α.
∵∠AOB=α,∠BOC=β,
∴∠AOC=α+β.
∵OM是∠AOC的平分线,ON是∠BOC的平分线,
∴∠MOC=12∠AOC=12(α+β),∠NOC=12∠BOC=12β,
∴∠AON=∠AOC−∠NOC=α+β−12β=α+12β,
∴∠MON=∠MOC−∠NOC=12(α+β)−12β=12α,
即∠MON=12α.
实战训练
一、经典考点:线段双中模型—互不干涉和一半,水乳交融差不半。
1.如图,点C是线段AB上的一点,M是AB的中点,N是CB的中点.
(1)若AB=13,CB=5,求MN的长度;
(2)若AB=a,CB=b,则MN的长度为 .
2.如图,线段BD=13AB=14CD,点M、N分别是线段AB、CD的中点,且MN=20cm,求AC的长.
3.(1)如图1,已知线段AB的长为6cm,点P是线段AB上的任一点,且C、D分别是PA、PB的中点,求线段CD的长.
(2)若点P在线段AB或线段BA的延长线上,如图2、3所示,且C、D分别是PA、PB的中点,则线段CD的长还与(1)中所求线段CD的长相等了吗?请分别就图2和图3的情况进行说明.
4.已知,点B和点D是线段AC上的两点,且BD=13AB=14DC,E、F分别线段AB、CD的中点,EF=10,求线段AB,CD的长.
二、双中模型的两种情况:关键字眼—直线与线段。
5.已知点A,B,C在同一条直线上,点M、N分别是AB、AC的中点,如果AB=10cm,AC=8cm,那么线段MN的长度为( )
A.6cmB.9cmC.3cm或6cmD.1cm或9cm
6.直线l上的线段AB、BC分别长4cm,8cm,M、N分别是AB,BC的中点,则MN= cm.
7.点A,B,P在同一条直线上,AB=3BP,点C,D分别是AB,BP的中点.若AB=12,则CD的长是 .
8.已知点C为线段AB上一点,AC=12cm,CB=8cm,D,E分别是AC,AB的中点,则DE的长为 cm.
三、线段动点与新定义的融合:紧扣定义,仿照即可。
9.如图①,点C在线段AB上,图中共有3条线段:AB,AC和BC,若其中有一条线段的长度是另一条线段长度的两倍,则称点C是线段AB的“巧点”.
(1)①一条线段的中点__________这条线段的“巧点”;(填“是”或“不是”)
②若线段AB=m,C是线段AB的“巧点”,则BC=_________.(用含m的代数式表示出所有可能的结果)
(2)如图②, A、B为数轴上两点,点A所表示的数为−40,点B所表示的数为20.动点P从点A出发,以每秒2cm的速度沿AB向终点B匀速移动.点Q从点B出发,以每秒3cm的速度沿BA向终点A匀速移动,点P,Q同时出发,当其中一点到达终点时运动停止,若设移动的时间为t秒,求当t为何值时,点Q恰好是线段AP的“巧点”.
10.如图一,点C在线段AB上,图中有三条线段AB、AC和BC,若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是线段AB的“巧点”.
(1)填空:线段的中点 这条线段的巧点(填“是”或“不是”或“不确定是”)
(2)(问题解决)如图二,点A和B在数轴上表示的数分别是−20和40,点C是线段AB的巧点,求点C在数轴上表示的数.
(3)(应用拓展)在(2)的条件下,动点P从点A处,以每秒2个单位的速度沿AB向点B匀速运动,同时动点Q从点B出发,以每秒4个单位的速度沿BA向点A匀速运动,当其中一点到达中点时,两个点运动同时停止,当A、P、Q三点中,其中一点恰好是另外两点为端点的线段的巧点时,直接写出运动时间t(s)的所有可能值.
11.已知线段AB=15cm,点C在线段AB上,且AC:CB=3:2.
(1)求线段AC,CB的长;
(2)点P是线段AB上的动点,线段AP的中点为M,设AP=m cm.
①请用含有m的代数式表示线段PC,MC的长;
②若三个点M,P,C中恰有一点是其它两点所连线段的中点,则称M,P,C三点为“共谐点”,请直接写出使得M,P,C三点为“共谐点”的m的值.
12.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,点P恰好为M和N的美好点?
四、压轴难点:动点与定值的存在性。
13.如图,已知数轴上点A表示的数为8,B是数轴上位于点A左侧一点,且AB=20,动点P从A点出发,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)与出数轴上点B表示的数_______;点P表示的数_______(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右匀速活动,若点P、Q同时出发,问多少秒时P、Q之间的距离恰好等于2?
(3)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,问点P运动多少秒时追上Q?
(4)若M为AP的中点,N为BP的中点,在点P运动的过程中,线段MN的长度是否发生变化?若变化,请说明理由,若不变,请你画出图形,并求出线段MN.
14.如图,已知线段AB=m,CD=n,线段CD在直线AB上运动(A在B左侧,C在D左侧),若m−12+6−n2=0
(1)求线段AB,CD的长.
(2)若点M,N分别为线段AC,BD的中点,且BC=4,求线段MN的长;
(3)当CD运动到某一时刻时,点D与点B重合,点P是线段AB延长线上任意一点,则PA+PBPC是一个定值,请加以说明.
15.线段AB和CD数轴上运动,A开始时与原点重合,且CD=2AB+3.
(1)若AB=10,且B为线段AC的中点,求线段AD的长.
(2)在(1)的条件下,线段AB和CD同时开始向右运动,线段AB的速度为5个单位/秒,线段CD的速度为3个单位/秒,经过t秒恰好有BD=8,求t的值.
(3)在(1)的条件下,若线段AB和CD同时开始向左匀速运动,线段AB的速度为m个单位/秒,线段CD的速度为n个单位/秒,设M为线段AC中点,N为线段BD中点,此时线段MN的长为定值吗?若是请求出这个定值,若不是请说明理由.
16.如图,已知数轴上点A表示的数为9,点B表示的数为-6,动点P从点A出发,以5个单位长度/秒的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为tt>0秒,
(1)数轴上点P表示的数为 (用含t的式子表示)
(2)当t为何值时,AP=2BP?
(3)若M为AP的中点,N为BP的中点,点P在运动的过程中,线段MN的长度是否为定值?若是,请画出图形,并求出该定值,若不是,请说明理由.
17.【概念与发现】
当点C在线段AB上,AC=nAB时,我们称n为点C在线段AB上的“点值”,记作dACAB=n.
例如,点C是AB的中点时,即AC=12AB,则dACAB=12;
反之,当dACAB=12时,则有AC=12AB.
因此,我们可以这样理解:“dACAB=n”与“AC=nAB”具有相同的含义.
【理解与应用】
(1)如图,点C在线段AB上.若AC=3,AB=4,则dACAB=________;
若dACAB=23,则AC=________AB.
【拓展与延伸】
(2)已知线段AB=10cm,点P以1cm/s的速度从点A出发,向点B运动.同时,点Q以3cm/s的速度从点B出发,先向点A方向运动,到达点A后立即按原速向点B方向返回.当P,Q其中一点先到达终点时,两点均停止运动.设运动时间为t(单位:s).
①小王同学发现,当点Q从点B向点A方向运动时,m⋅dAPAB+dAQAB的值是个定值,则m的值等于________;
②t为何值时,dAQAB−dAPAB=15.
五、中点提升:线段的n等分—仿照中点,准确计算。
18.小明在学习了比较线段的长短时对下面一道题产生了探究的兴趣:
如图1,点C在线段AB上,M,N分别是AC,BC的中点.若AB=6,AC=2,求MN的长.
(1)根据题意,小明求得MN=______.
(2)小明在求解(1)的过程中,发现MN的长度具有一个特殊性质,于是他先将题中的条件一般化,并开始深入探究.
设AB=a,C是线段AB上任意一点(不与点A,B重合),小明提出了如下三个问题,请你帮助小明解答.
①如图1,M,N分别是AC,BC的中点,则MN=______.
②如图2,M,N分别是AC,BC的三等分点,即AM=13AC,BN=13BC,求MN的长.
③若M,N分别是AC,BC的nn≥2等分点,即AM=1nAC,BN=1nBC,则MN=______.
19.根据题意,填空完善解答过程:已知,线段AB=18,C是直线AB上的一点,M,N分别是线段AC,BC的三等分点,且AM=2CM,BN=2CN.
(1)如图1,当点C在线段AB上时,求MN的长;
(2)如图2,当点C在AB延长线上时,求MN的长;
(3)当点C在BA延长线上时,画出图形,并模仿上述两问的解答过程,求MN的长.
20.如图,C为线段AD上一点,点B是线段CD的中点,AD=8,BD=2.
(1)求线段AC的长;
(2)若点E是线段AB的三等分点,求线段DE的长.
六、综合提升一:线段与数轴的融合。
21.如图,线段AB=5cm,AC:CB=3:2,点P以0.5cm/s的速度从点A沿线段AC向点C运动;同时点Q以1cm/s从点C出发,在线段CB上做来回往返运动(即沿C→B→C→B→…运动),当点P运动到点C时,点P、Q都停止运动,设点P运动的时间为t秒.
(1)当t=1时,PQ= cm;
(2)当t为何值时,点C为线段PQ的中点?
(3)若点M是线段CQ的中点,在整个运动过程中,是否存在某个时间段,使PM的长度保持不变?如果存在,求出PM的长度;如果不存在,请说明理由.
22.如图,已知数轴上点A表示的数为a,B表示的数为b,且a、b满足(a−10)2+b+6=0.动点P从点A出发,以每秒8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)写出数轴上点A表示的数是____________,点B表示的数是______,点P表示的数是____________(用含t的式子表示);
(2)当点P在点B的左侧运动时,M、N分别是PA、PB的中点,求PM-PN的值
(3)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,点P运动多少秒时P、Q两点相距4个单位长度?
23.已知数轴上,点A和点B分别位于原点O两侧,点A对应的数为a,点B对应的数为b,且a−b=14.
(1)若b=−6,则a的值为___________________;
(2)若OA=3OB,求a的值;
(3)点C为数轴上一点,对应的数为c,若点O为AC的中点,OB=3BC,直接写出所有满足条件的c的值
24.点A,B在同一条直线上,点C在线段AB的延长线上,如果BC=12AB,那么我们把点C叫做点A关于点B的伴随点.
(1)如下图,在数轴上,点E表示的数是−4,点E关于原点O的伴随点F表示的数是__________;
(2)在(1)的条件下,点G表示的数是m,若点F关于点G的伴随点是点E,求m的值;
(3)如下图,数轴上的三个点P,Q,R分别表示的数是−1,1,4.有一动点M从点Q出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴的负方向运动;同时,另一动点N从点R出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴的负方向运动.当动点N运动至点P处时,两动点M,N同时停止运动.设动点M,N的运动时间为t秒,在运动过程中,若P,M,N三个点中,恰有一个点是另一个点关于第三个点的伴随点,请直接写出t的值.
25.如图,已知数轴上A,B两点表示的数分别为−1,3,点P为数轴上一动点,其表示的数为x.
(1)若点P为AB的中点,则x的值为 _____;
(2)若点P在原点的右侧,且到点A,B的距离之和为8,则x的值为 _____;
(3)某时刻点A,B分别以每秒2个单位长度和每秒0.5个单位长度的速度同时沿数轴向右运动,同时点P以每秒6个单位长度的速度从表示数1的点向左运动.求当点A,B之间的距离为3个单位长度时,点P表示的数.
七、数轴上的动点—距离与相遇类。
26.已知xa+by20与x10yb为同类项,数轴上两点A,B对应的数分别为a,b.
(1)a= ______,b= ______,线段AB=______;
(2)若数轴上有一点C,使得AC=32BC,点M为AB的中点,求MC的长______;
(3)有一动点G从点A出发,以3个单位每秒的速度向右方向运动,同时动点H从点B出发,以1个单位每秒的速度在数轴上作同方向运动,设运动时间为t秒(t<10),点D为线段GB的中点,点F为线段DH的中点,点E在线段GB上且GE=13GB,在G,H的运动过程中,求DE+DF的值______(用含t的代数式表示)
27.如图数轴上有两个点A、B,分别表示的数是−2,4.请回答以下问题:
(1)A与B之间距离为___________;
(2)若点P从A点出发,以每秒5个单位长度的速度向右作匀速运动,点Q从B出发,以每秒3个单位长度的速度向右作匀速运动,P,Q同时运动,设运动的时间为t秒;
①当点P运动多少秒时,点P和点Q重合?
②当点P运动多少秒时,P,Q之间的距离为3个单位长度?
28.已知数轴上有A,B两点,分别代表−40,20,两只电子蚂蚁甲,乙分别从A,B两点同时出发,甲沿线段AB以1个单位长度/秒的速度向右运动,甲到达点B处时运动停止,乙沿BA方向以4个单位长度/秒的速度向左运动.
(1)A,B两点间的距离为_______个单位长度;乙到达A点时共运动了______秒.
(2)甲,乙在数轴上的哪个点相遇?
(3)多少秒时,甲、乙相距10个单位长度?
(4)若乙到达A点后立刻掉头并保持速度不变,则甲到达B点前,甲,乙还能在数轴上相遇吗?若能,求出相遇点所对应的数;若不能,请说明理由.
29.对于数轴上不同的三点A,B,C,给出如下定义:若其中一个点与其它两个点的距离恰好相等,则称该点是其它两个点的“等距点”.例如:数轴上点A,B,C所表示的数分别为1,3,5,此时数轴上点B与点A之间的距离是2,点B与点C之间的距离是2,所以B是A,C的“等距点”.
(1)若点A表示数−2,点B表示的数2,下列各数−23,0,4,6所对应的点分别C1,C2,C3,C4,其中是点A,B的“等距点”的是______.
(2)点A表示数−1,点B表示的数3,P为数轴上一个动点,若A、B、P中有一个点恰好是其它两个点的“等距点”,求此时点P表示的数.
(3)数轴上点A所表示的数为−10,点B所表示的数为20,一只电子蚂蚁P从点B出发,以2个单位每秒的速度沿数轴向左运动,同时另一只电子蚂蚁Q从点A出发,以1个单位每秒的速度沿数轴向右运动,设运动时间为t秒.问:当t为何值时,P、Q、B三个点中恰有一个点为其余两点的“等距点”?(直接写出t的值)
八、超难考点:线段的比例关系。
30.已知点C在线段AB上,AC=2BC,点D、E在直线AB上,点D在点E的左侧.
(1)若AB=18,DE=8,线段DE在线段AB上移动.
①如图1,当E为BC中点时,求AD的长;
②若点F在线段BC上,且AF=3AD,CE+EF=3,求AD的长;
(2)若AB=2DE,线段DE在直线AB上移动,且满足关系式AD+ECBE=32,求CDAB的值.
31.已知点C在线段AB上,AC=2BC,点D,E在直线AB上,点D在点E的左侧.
(1)若AB=24,DE=16,线段DE在线段AB上移动,
①当点E是线段BC的中点时,求AD的长;
②当点C是线段DE的三等分点时,求AD的长;
(2)若AB=2DE,点E在线段AB上移动,且满足关系式AD+ECBE=32,则CDAB= (直接写出结果).
32.已知式子M=(a−16)x3+20x2+10x+5是关于x的二次多项式,且二次项的系数为b,在数轴上有点A、B、C三个点,且点A、B、C三点所表示的数分别为a、b、c,c=−8,规定:数轴上表示数m和n的两个点为端点的线段中点的数为m+n2.
(1)a=________;b=________.
(2)若动点P、Q分别从C、O两点同时出发,向右运动,点P的速度为每秒2个单位长度,动点Q的速度为每秒3个单位长度,且点Q不超过点A.在运动过程中,点E为线段AP的中点,点F为线段BQ的中点,求BP−AQEF的值.
(3)点P、Q分别自C、B同时出发,点P以每秒6个单位长度向右运动,点Q以每秒2个单位长度向左运动,运动的时间为t秒,若满足PQ−PA=OQ,求此时的时间t值.
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