苏科版七年级数学上册常考点微专题提分精练专题08数轴上动点返回多解问题(原卷版+解析)
展开类型一 数轴上动点返回一解问题
1.已知数轴上有三点,,分别表示有理数,,,动点从点出发,以个单位长度的速度向终点移动,设点移动时间为.
(1)用含的代数式表示点分别到点和点的距离:______,______.
(2)当点运动到点时,点从点出发,以个单位长度的速度向点运动,点到达点后,再立即以同样的速度返回,当点运动到点时,两点运动停止.当点,运动停止时,求点,间的距离.
2.如图,数轴上A,B两点表示的有理数分别为a、b,满足,原点O是线段AB上的一点.
(1)a= ,b= ,AB= ;
(2)若动点P,Q分别从A,B同时出发,向右运动,点P的速度为每秒2个单位长度,点Q的速度为每秒1个单位长度,设运动时间为t秒,当t为何值时,BP=2BQ?
(3)若点P、Q仍按(2)中速度运动,当点P与点Q重合时停止运动,当点P到达点O时,动点M从点O出发,以每秒3个单位长度的速度也向右运动,当点M追上点Q后立即返回,以同样的速度向点P运动,遇到点P后再立即返回,以同样的速度向点Q运动,如此往返,直到点P,Q停止时,点M也停止运动,求在此过程中M点行驶的总路程,并直接写出点M最后位置在数轴上所对应的有理数.
类型二 数轴上动点返回两解问题
3.如图,在数轴上点表示的数是8,若动点从原点出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点从点出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为(秒).
(1)当时,求点到原点的距离;
(2)当时求点到原点的距离;
(3)当点到原点的距离为4时,求点到原点的距离.
4.已知数轴上点A与点B相距12个单位长度,点A在原点的左侧,到原点的距离为24个单位长度,点B在点A的右侧,点C表示的数与点B表示的数互为相反数,动点P从A出发,以每秒1个单位长度的速度向终点C移动,设移动时间为t秒
(1)点A表示的数为_____________,点C表示的数为__________
(2)当点P运动到B点时,点Q从A点出发,以每秒3个单位的速度向C点运动,Q点到达C点后,再立即以同样的速度返回,回到点A处停止运动
①点Q运动过程中,请直接写出点Q运动几秒后与点P相遇
②在点Q从点A向点C运动的过程中,P、Q两点之间的距离能否为4个单位?如果能,请直接写出此时点P表示的数;如果不能,请说明理由
类型三 数轴上动点返回三解问题
5.如图,A,B是数轴上的两点,A对应的数为-2,B对应的数为10,O是原点.动点P从点O出发向点B匀速运动,速度为每秒1个单位长度,动点Q从点A出发向点B匀速运动,速度为每秒3个单位长度,到达点B后立即返回,以原来的速度向点O匀速运动,当点P,Q再次重合时,两点都停止运动.设P,Q两点同时出发,运动时间为t(s).
(1)当点Q到达点B时,点P对应的数为 ;
(2)在点Q到达点B前,点Q对应的数为 (用含t的代数式表示);
(3)在整个运动过程中,当t为何值时,P,Q两点相距个单位长度.
6.如图,数轴上A,B两点对应的数分别-4,8.有一动点P从点A出发第一次向左运动1个单位长度;然后在新的位置第二次运动,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,…按照如此规律不断地左右运动.
(1)A,B两点之间的距离为 .
(2)当运动到第2021次时,求点P所对应的有理数.
(3)在数轴上有一动点C从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿着数轴向右匀速移动,点C向右运动到B点立即返回,返回到A点停止.在数轴上有一动点D从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿着数轴向左匀速移动,到A点停止.设运动时间为t秒.是否存在t使得CD的长度为2;若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
7.数轴上点A表示-12,点B表示12,点C表示24,如图,将数轴在原点O和点B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,那么我们称点A和点C在折线数轴上的和谐距离为36个单位长度.动点M从点A出发,以3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B期间速度变为原来的两倍,过点B后继续以原来的速度向正方向运动;点M从点A出发的同时,点N从点C出发,以4个单位/秒的速度沿着“折线数轴”的负方向运动,从点B运动到点O期间速度变为原来的一半,过点O后继续以原来的速度向负方向运动.设运动的时间为t秒.
(1)当秒时,求M,N两点在折线数轴上的和谐距离;
(2)当M,N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度时,求运动时间t的值;
(3)当点M运动到点C时,立即以原速返回,从点B运动到点O期间速度变为原来的一半;当点N运动到点A时,点M、N立即停止运动,是否存在某一时刻t使得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?若存在,请直接写出t的取值;若不存在,请说明理由.
8.如图,O为原点,在数轴上点A表示的数为a,点B表示的数为b,且a,b满足.
(1)a=________,b=__________.
(2)若点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动的时间为t秒.
①当点P运动到线段OB上,且PO=2PB时,求t的值.
②若点P从点A出发,同时,另一动点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,到达点O后立即原速返回向右匀速运动,当PQ=1时,求t的值.
类型四 数轴上动点返回四解问题
9.已知数轴上有A,B,C三个点,分别表示有理数﹣16,﹣6,8,动点P从A出发,以每秒1个单位的速度向终点C移动,设移动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示P到点A和点C的距离: PA= ,PC= ;
(2)当点P运动到B点时,点Q从A点出发,以每秒3个单位的速度向C点运动,Q点到达C点后,再立即以同样的速度返回,运动到终点A.在点Q开始运动后,P,Q两点之间的距离能否为2个单位?如果能,请求出此时点P表示的数;如果不能,请说明理由.
10.数轴上A、B两点对应的数分别是﹣4、12,线段CE在数轴上运动,点C在点E的左边,且CE=8,点F是AE的中点.
(1)如图1,当线段CE运动到点C、E均在A、B之间时,若CF=1,则AC= ,BE= ;
(2)当线段CE运动到点A在C、E之间时.
①设AF长为x,用含x的代数式表示BE= (结果需化简);
②求BE与CF的数量关系;
(3)当点C运动到数轴上表示数﹣14的位置时,动点P从点E出发,以每秒3个单位长度的速度向右运动,抵达B后,立即以每秒2个单位长度的速度返回;同时点Q从A出发,以每秒2个单位长度的速度向终点B运动;当点Q到达点B时,P、Q两点都停止,设它们运动的时间为t秒,求t为何值时,P、Q两点间的距离为1个单位长度.
11.已知数轴上A、B、C三个点对应的数分别为a、b、c,且满足|a+10|+|b+4|+(c﹣5)2=0;动点P在数轴上从A出发,以每秒1个单位长度的速度向终点C移动.
(1)求a、b、c的值;
(2)当点P到B点的距离是点A到B点距离的一半时,求P点移动的时间;
(3)当点P移动到B点时,点Q从点A出发以每秒3个单位长度的速度在数轴上向C点移动,Q点到达C点后,再立即以同样的速度返回,移动到终点A.当P、Q两点之间的距离为3个单位长度时,求Q点移动的时间.
12.在如图所示的不完整的数轴上,相距30个单位长度的点A和点B表示的数互为相反数,将点B向右移动15个单位长度,得到点C.点P是该数轴上的一个动点,从点C出发,以每秒3个单位长度的速度匀速向左运动至点A,然后立即返回以每秒5个单位长度的速度匀速向右运动.设点P的运动时间为t秒.
(1)点A表示的数是_______,点C表示的数是________;
(2)当点P与点A的距离是点P与点C的距离的2倍时,求点P表示的数及对应t的值;
(3)点Q为该数轴上的另一动点,与点P同时开始,以每秒2个单位长度的速度从点A出发匀速向右运动,直接写出P,Q两点之间距离为5个单位长度时的t的值(不写计算过程)
13.如图1,在数轴上从左到右依次是A、B、C三个点,且A、B两点位于原点O的两侧,A点所表示的数为﹣4,B点所表示的数为2,且BC=3AB;
(1)求出数轴上C点所表示的数;
(2)如图2,动点P从A点出发,以2个单位长度每秒的速度沿AC方向运动,与此同时,另一动点Q从B出发,以1个单位长度每秒的速度沿BC方向运动;当点P到达B点后原地休息2秒钟,然后继续向C运动,到达C点后,点P停止运动;动点Q中途不休息,到达C后,点Q也停止运动.从运动开始到P、Q两点都停止运动,整个运动过程结束.在运动过程中,点Q的运动时间记为t(秒),当PQ=4时,求出满足条件的t的值;
(3)在第(2)问的条件下,有另一动点,M与P、Q同时出发,从点C以3个单位长度每秒的速度沿CA方向运动到A点后,立即原速沿AC返回到C,中途不休息,当M回到点C时,点M停止运动.从运动开始到P、Q、M三点都停止运动,整个运动过程结束.在运动过程中,点Q的运动时间记为t(秒),当PQ+QM+PM=10时,请直接写出满足条件的t的值.
专题08 数轴上动点返回多解问题
类型一 数轴上动点返回一解问题
1.已知数轴上有三点,,分别表示有理数,,,动点从点出发,以个单位长度的速度向终点移动,设点移动时间为.
(1)用含的代数式表示点分别到点和点的距离:______,______.
(2)当点运动到点时,点从点出发,以个单位长度的速度向点运动,点到达点后,再立即以同样的速度返回,当点运动到点时,两点运动停止.当点,运动停止时,求点,间的距离.
【答案】(1),;(2)24
【解析】
【分析】
(1)根据数轴上两点的距离即可求得答案;
(2)先求得点从点到点的时间,进而求得点运动的路程,根据题意确定的位置,进而求得的距离
【详解】
(1),
故答案为:,;
(2)解:点从点到点的时间为
点运动的路程为
点,距离为
答:点,距离为
【点睛】
本题考查了数轴上两点距离,数轴上动点问题,数形结合是解题的关键.
2.如图,数轴上A,B两点表示的有理数分别为a、b,满足,原点O是线段AB上的一点.
(1)a= ,b= ,AB= ;
(2)若动点P,Q分别从A,B同时出发,向右运动,点P的速度为每秒2个单位长度,点Q的速度为每秒1个单位长度,设运动时间为t秒,当t为何值时,BP=2BQ?
(3)若点P、Q仍按(2)中速度运动,当点P与点Q重合时停止运动,当点P到达点O时,动点M从点O出发,以每秒3个单位长度的速度也向右运动,当点M追上点Q后立即返回,以同样的速度向点P运动,遇到点P后再立即返回,以同样的速度向点Q运动,如此往返,直到点P,Q停止时,点M也停止运动,求在此过程中M点行驶的总路程,并直接写出点M最后位置在数轴上所对应的有理数.
【答案】(1)﹣8,4,12;(2);(3)点M行驶的总路程为24和点M最后位置在数轴上对应的实数为16
【解析】
【分析】
(1)由非负数的性质求得a、b的值,由两点间的距离公式求得AB的值;
(2)分别分点P在点B的左边和点P在点B的右边两种情况讨论;
(3)点M运动的时间就是点P从点O开始到追到点Q的时间,设点M运动的时间为t秒,列式为2 t − t=8,解出即可解决问题.
【详解】
解:(1)∵,
∴,
∴,
∴AB=4-(﹣8)=12,
故答案为:﹣8;4;12
(2)当点P在点B的左边时,由题意得:
AP=2t,BP=12-2t,BQ=t,且2t≤12,t≤6,
∵BP=2BQ
∴,
解得:t=3,
当点P在点B的右边时,
AP=2t,BP=2t-12,BQ=t,且2t>12,t>6,
∵BP=2BQ,
∴,(无解,舍去)
综上所述:当t=3时,BP=2BQ.
(3)当点P到达点O时,8÷2=4,此时,OQ=4+t=8,即点Q所表示的实数为8,
如图,设点M运动的时间为t秒,
由题意得:2t-t=8,t=8,
此时,点P表示的实数为8×2=16,所以点M表示的实数也是16,
∴点M行驶的总路程为:3×8=24,
答:点M行驶的总路程为24和点M最后位置在数轴上对应的实数为16.
【点睛】
本题考查了数轴上两点的距离、数轴上点的表示、一元一次方程的应用,比较复杂,要认真理清题意,并注意数轴上的点,原点左边表示负数,右边表示正数,在数轴上,两点的距离等于任意两点表示的数的差的绝对值.
类型二 数轴上动点返回两解问题
3.如图,在数轴上点表示的数是8,若动点从原点出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点从点出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为(秒).
(1)当时,求点到原点的距离;
(2)当时求点到原点的距离;
(3)当点到原点的距离为4时,求点到原点的距离.
【答案】(1)6;(2)2;(3)2或6
【解析】
【分析】
(1)当时,先计算,小于8,则用8减去即可得;
(2)当时,点运动的距离大于8,则用点运动的数值减去8即可;
(3)当点到原点的距离为4时,分两种情况:向左运动时,向右运动时,分别计算即可.
【详解】
解:(1)当时,,
,
点到原点的距离为6;
(2)当时,点运动的距离为,
,
,
点到原点的距离为2;
(3)当点到原点的距离为4时,
,
向左运动时,,则,
,
;
向右运动时,
,
运动的距离是,
运动时间,
,
点到原点的距离为2或6.
【点睛】
本题考查了动点在数轴上的运动,解题的关键是正确分析题意并分类讨论.
4.已知数轴上点A与点B相距12个单位长度,点A在原点的左侧,到原点的距离为24个单位长度,点B在点A的右侧,点C表示的数与点B表示的数互为相反数,动点P从A出发,以每秒1个单位长度的速度向终点C移动,设移动时间为t秒
(1)点A表示的数为_____________,点C表示的数为__________
(2)当点P运动到B点时,点Q从A点出发,以每秒3个单位的速度向C点运动,Q点到达C点后,再立即以同样的速度返回,回到点A处停止运动
①点Q运动过程中,请直接写出点Q运动几秒后与点P相遇
②在点Q从点A向点C运动的过程中,P、Q两点之间的距离能否为4个单位?如果能,请直接写出此时点P表示的数;如果不能,请说明理由
【答案】(1)-24;12;(2)①6,15;②-8, -4,
【解析】
【分析】
(1)因为点A在原点左侧且到原点的距离为24个单位长度,所以点A表示数-24;点B在点A右侧且与点A的距离为12个单位长度,故点B表示:-24+12=-12,再根据点C表示的数是点B表示的数的相反数得到点C表示的数为12;
(2)①分点Q到达点C之前和点Q到达点C之后两种情况列出方程求解即可;②分点Q追上点P和点Q超过点P两种情况列方程求解即可.
【详解】
(1)∵点A在原点的左侧,到原点的距离为24个单位长度,
∴点A表示的数为-24,
∵点B在点A的右侧,且与点A相距12个单位长度,
∴点B表示的数为-12,
∵点C表示的数与点B表示的数互为相反数,
∴点C表示的数为12
故答案为:-24,12;
(2)如图:
AB=12,AC=36,BC=24,
①设点Q运动m秒后与点P相遇,
点Q到达点C之前,属于追及问题,追及距离=AB=12
3m-m=12
解得m=6
点Q到达点C之后,是相遇问题,当Q到C点时用时36÷3=12秒
此时PB=12×1=12,则PQ=BC-PB=12
3(m-12)+1×(m-12)=12
解得m=15
∴点Q运动6秒或15秒时与点P相遇;
②能,理由:
在点Q从点A向点C运动的过程中,
当点P在点Q右侧时,
12+t-3t=4,
解得:t=4,
此时点P表示的数为-12+4=-8;
当点Q在点P右侧时,
3t-12-t=4,
解得:t=8,
此时点P表示的数为-12+8=-4.
∴点P表示的数为-8或-4.
【点睛】
本题考查一元一次方程的应用、数轴上两点间的距离公式以及实数与数轴的相关概念,解题时同时注意数形结合数学思想的应用,解题关键是要读懂题目的意思,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.
类型三 数轴上动点返回三解问题
5.如图,A,B是数轴上的两点,A对应的数为-2,B对应的数为10,O是原点.动点P从点O出发向点B匀速运动,速度为每秒1个单位长度,动点Q从点A出发向点B匀速运动,速度为每秒3个单位长度,到达点B后立即返回,以原来的速度向点O匀速运动,当点P,Q再次重合时,两点都停止运动.设P,Q两点同时出发,运动时间为t(s).
(1)当点Q到达点B时,点P对应的数为 ;
(2)在点Q到达点B前,点Q对应的数为 (用含t的代数式表示);
(3)在整个运动过程中,当t为何值时,P,Q两点相距个单位长度.
【答案】(1)4;(2);(3)或或
【解析】
【分析】
(1)先求出Q到达B点时所用时间,再求出这个时间P运动的距离即可.
(2)先确定Q所运动的距离为3t,再减去A点的值即为所求.
(3)先求出P、Q第二次相遇的时间,得到t的取值范围.分①点Q到达点B前,②点Q到达点B后,写出PQ的长度(用t表示),由PQ=列方程,求出满足的条件t的值.
【详解】
解:(1)∵A对应的数为-2,B对应的数为10,
∴ ,
∵动点Q从点A出发向点B匀速运动,
∴,
当时,点P对应的数为 ;
(2)在点Q到达点B前,Q所运动的距离为3t,
点Q对应的数为 ;
(3)①点Q到达点B前,
点P在右边,点Q在左边,
,
解得: ,
点P在左边,点Q在右边,
,
解得: ,
②点Q到达点B后,
点P与点Q重合,
,
解得: ,
点P在左,点Q在右,
,
解得: ,
点P在右,点Q在左,
,
解得: ,
∵ ,
∴舍去,
∴当P、Q两点相距个单位长度时,或或.
【点睛】
本题考查数轴的应用以及一元一次方程,解题的关键是理解题意,正确寻找等量关系构建方程解决问题,属于中考常考题型.
6.如图,数轴上A,B两点对应的数分别-4,8.有一动点P从点A出发第一次向左运动1个单位长度;然后在新的位置第二次运动,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,…按照如此规律不断地左右运动.
(1)A,B两点之间的距离为 .
(2)当运动到第2021次时,求点P所对应的有理数.
(3)在数轴上有一动点C从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿着数轴向右匀速移动,点C向右运动到B点立即返回,返回到A点停止.在数轴上有一动点D从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿着数轴向左匀速移动,到A点停止.设运动时间为t秒.是否存在t使得CD的长度为2;若存在,请求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)12;(2)-1015;(3)存在,,,10
【解析】
【分析】
(1)根据数轴上A,B两点对应的数分别-4,8,可直接得到A,B两点之间的距离;
(2)当运动到第2021次时,点P所对应的有理数是:,化简求值即可;
(3)分三种情况讨论:①当C,D两点没相遇时,②当C,D两点相遇后时,点C没有运动到B点时,③当C,D两点相遇后时,点C运动到B点再返回时,分别列出方程,然后求解即可得到结果.
【详解】
解:(1)∵数轴上A,B两点对应的数分别-4,8,
∴A,B两点之间的距离为,
(2)根据题意可得,当运动到第2021次时,
点P所对应的有理数是:
,
(3)存在,理由如下:
由(1)得:,
①当C,D两点没相遇时,
依题意得:
解之得:;
②当C,D两点相遇后时,点C没有运动到B点时,
依题意得:
解之得:;
③当C,D两点相遇后时,点C运动到B点再返回时,
依题意得:
解之得:;
综上所述,CD的长度为2时,运动时间为或或10.
【点睛】
本题考查的是数轴的性质和数轴上的动点,明确数轴的特点,利用分类讨论的思想、数形结合的思想解答是解题的关键.
7.数轴上点A表示-12,点B表示12,点C表示24,如图,将数轴在原点O和点B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,那么我们称点A和点C在折线数轴上的和谐距离为36个单位长度.动点M从点A出发,以3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B期间速度变为原来的两倍,过点B后继续以原来的速度向正方向运动;点M从点A出发的同时,点N从点C出发,以4个单位/秒的速度沿着“折线数轴”的负方向运动,从点B运动到点O期间速度变为原来的一半,过点O后继续以原来的速度向负方向运动.设运动的时间为t秒.
(1)当秒时,求M,N两点在折线数轴上的和谐距离;
(2)当M,N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度时,求运动时间t的值;
(3)当点M运动到点C时,立即以原速返回,从点B运动到点O期间速度变为原来的一半;当点N运动到点A时,点M、N立即停止运动,是否存在某一时刻t使得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?若存在,请直接写出t的取值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)15;(2)秒或秒;(3)存在,或 或
【解析】
【分析】
(1)当秒时,求出点和点在数轴上相距的长度单位,点和点在数轴上相距的长度单位,据此求出、和谐距离即可;
(2)分两种情况:当M,N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度,且没有相遇时,当M,N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度,且相遇后又离开时,分别列出方程,然后求解即可;
(3)分六种情况:①当点在,点在上运动时, ②当点在,点在上运动时,③当点,点在上运动时, ④当点在,点在上运动时, ⑤当点在,点在上运动,且点没有返回时,⑥当点在,点在上运动,且点返回时,分别列出方程,然后求解即可.
【详解】
解:(1)当秒时,点和点在数轴上相距个长度单位,即点在数轴上表示的点是
点和点在数轴上相距个长度单位,即点在点的位置上,在数轴上表示的点是12,
则、和谐距离是:个单位长度;
(2)如图示:
点运动到点位置时,用的时间是:秒,
当点在折线数轴上运动4秒时,则在上的运动时间是秒,在上的运动时间是秒,
则,
∴,
设点,点在在上的运动时间是,
当M,N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度,且没有相遇时,
依题意得:,
解得:,
∴总用时是:秒;
当M,N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度,且相遇后又离开时,
依题意得:,
解得:,
∴总用时是:秒;
综上所述,当运动秒或秒时,M,N两点在折线数轴上的和谐距离为4个单位长度;
(3)存在,理由如下:
根据题意可知,点在上的运动,并没返回时,使用的时间是秒,点在上的运动,使用的时间是秒,
可得,点在到达点时,继续返回运动了2秒,
①当点在,点在上运动时,依题意得:
解得:,不合题意,舍去;
∵点在到达点时,使用的时间是秒,先于点在上运动,
②当点在,点在上运动时,依题意得:
解得:;
③当点,点在上运动时,依题意得:
解得:;
④∵点在到达点时,使用的时间是秒,先于点到达点,
当点在,点在上运动时,
无法找到任一点,使得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,故不存在这样的时间;
⑤当点在,点在上运动,且点没有返回时,依题意得:
解得:,不合题意,舍去;
⑥当点在,点在上运动,且点返回时,依题意得:
解得:;
综上所述,使得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的时间是:或或;
【点睛】
本题综合考查了数轴与有理数的关系,一元一次方程在数轴上的应用,路程、速度、时间三者的关系等相关知识点,利用分类讨论思想,对题目进行分析解答是解题的关键.
8.如图,O为原点,在数轴上点A表示的数为a,点B表示的数为b,且a,b满足.
(1)a=________,b=__________.
(2)若点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动的时间为t秒.
①当点P运动到线段OB上,且PO=2PB时,求t的值.
②若点P从点A出发,同时,另一动点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,到达点O后立即原速返回向右匀速运动,当PQ=1时,求t的值.
【答案】(1),6
(2)①6;②,,
【解析】
【分析】
(1)根据绝对值的非负性、平方的非负性解题;
(2)①由PO=2PB列方程解题;②分两种情况讨论:点Q到达原点之前PQ=1,或点Q到达原点返回之后PQ=1,根据题意列方程解题即可.
(1)
解:
故答案为:-2,6.
(2)
①根据题意得,PO=2PB
②分两种情况讨论:
第一种情况:点Q到达原点之前PQ=1,
点P表示的数为:,点Q表示的数为:
第二种情况:点Q到达原点返回之后PQ=1,
点P与点Q相遇时,即,
此时点P、Q表示的数均为,
此时点Q到达原点还需要秒,
当点Q在原点时,点P表示数
当点Q由原点返回,向右匀速运动时,PQ=1
(舍去)
即当点Q到达原点返回之后PQ=1,
综上所述,当PQ=1时,,,.
【点睛】
本题考查数轴上的动点、一元一次方程的应用、绝对值的非负性等知识,掌握相关知识是解题关键.
类型四 数轴上动点返回四解问题
9.已知数轴上有A,B,C三个点,分别表示有理数﹣16,﹣6,8,动点P从A出发,以每秒1个单位的速度向终点C移动,设移动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示P到点A和点C的距离: PA= ,PC= ;
(2)当点P运动到B点时,点Q从A点出发,以每秒3个单位的速度向C点运动,Q点到达C点后,再立即以同样的速度返回,运动到终点A.在点Q开始运动后,P,Q两点之间的距离能否为2个单位?如果能,请求出此时点P表示的数;如果不能,请说明理由.
【答案】(1)t,24-t;(2)点P表示的数为-2,0,3,4.
【解析】
【分析】
(1)根据两点间的距离,可得P到点A和点C的距离;
(2)需要分类讨论,分①当P点在Q点右侧,且Q点还没有追上P点时,②当P点在Q点左侧,且Q点追上P点后,③当Q点到达C点后,当P点在Q点左侧时,④当Q点到达C点后,当P点在Q点右侧时,四种情况讨论即可.
【详解】
解:(1)PA=t,PC=24-t;
故答案为:t,24-t;
(2)①当P点在Q点右侧,且Q点还没有追上P点时,
3t+2=10+t, 解得:t=4,
∴此时点P表示的数为﹣2,
②当P点在Q点左侧,且Q点追上P点后,相距2个单位,
3t-2=10+t 解得:t=6,
∴此时点P表示的数为0,
③当Q点到达C点后,当P点在Q点左侧时,
10+t+2+3t﹣24=24 解得:t=9,
∴此时点P表示的数为3,
④当Q点到达C点后,当P点在Q点右侧时,
10+t-2+3t-24=24 解得:t=10,
∴此时点P表示的数为4,
综上所述:点P表示的数为-2,0,3,4.
【点睛】
本题考查了数轴,一元一次方程的应用,解答(2)题,对t分类讨论是解题关键.
10.数轴上A、B两点对应的数分别是﹣4、12,线段CE在数轴上运动,点C在点E的左边,且CE=8,点F是AE的中点.
(1)如图1,当线段CE运动到点C、E均在A、B之间时,若CF=1,则AC= ,BE= ;
(2)当线段CE运动到点A在C、E之间时.
①设AF长为x,用含x的代数式表示BE= (结果需化简);
②求BE与CF的数量关系;
(3)当点C运动到数轴上表示数﹣14的位置时,动点P从点E出发,以每秒3个单位长度的速度向右运动,抵达B后,立即以每秒2个单位长度的速度返回;同时点Q从A出发,以每秒2个单位长度的速度向终点B运动;当点Q到达点B时,P、Q两点都停止,设它们运动的时间为t秒,求t为何值时,P、Q两点间的距离为1个单位长度.
【答案】(1)6,2;(2)①16﹣2x;②BE=2CF;(3)1或3或或
【解析】
【分析】
(1)由两点距离公式可求解;
(2)①由BE=AB﹣AE,可求解;
②由BE=8﹣x,即可求解;
(3)分四种情况讨论,利用两点距离公式列出方程可求解.
【详解】
解:(1)∵A、B两点对应的数分别是-4、12,
∴AB=12-(-4)=16,
∵CE=8,CF=1,
∴EF=7,
∵点F是AE的中点,
∴AE=2EF=14,AF=EF=7,
∴AC=AF-CF=6,
BE=AB-AE=2.
故答案为:6,2;
(2)①∵AF长为x,
∴AE=2x,
∴BE=16-2x.
故答案为:16-2x;
②∵CF=CE-EF=8-x,
∴BE=2CF;
(3)∵点C运动到数轴上表示数-14,CE=8,
∴点E表示的数为-6;
当点P向x轴正方向运动,且与Q没有相遇时,
由题意可得:3t+1=2t+2,
解得t=1;
当点P向x轴正方向运动,且与Q相遇后时,
由题意可得:3t-1=2t+2,
解得t=3;
当点P向x轴负方向运动,且与Q没有相遇时,
由题意可得:2(t-6)+1+2t=16,
解得t=;
当点P向x轴负方向运动,且与Q相遇后时,
由题意可得:2(t-6)+2t=16+1,
解得t=.
综上所述:当t=1或3或或时,P、Q两点间的距离为1个单位长度.
【点睛】
本题考查了一元一次方程的应用,数轴,理解题意,列出正确的方程是本题的关键.
11.已知数轴上A、B、C三个点对应的数分别为a、b、c,且满足|a+10|+|b+4|+(c﹣5)2=0;动点P在数轴上从A出发,以每秒1个单位长度的速度向终点C移动.
(1)求a、b、c的值;
(2)当点P到B点的距离是点A到B点距离的一半时,求P点移动的时间;
(3)当点P移动到B点时,点Q从点A出发以每秒3个单位长度的速度在数轴上向C点移动,Q点到达C点后,再立即以同样的速度返回,移动到终点A.当P、Q两点之间的距离为3个单位长度时,求Q点移动的时间.
【答案】(1);(2)或秒;(3)或或或
【解析】
【分析】
(1)根据非负数的性质求得的值;
(2)根据题意设的移动时间为,分别求得的距离,列出方程进而求解即可
(3)根据点到达点前后进行分类讨论,进而分别得出结果.
【详解】
解:(1)∵|a+10|+|b+4|+(c﹣5)2=0;
∴
(2)设的运动时间为秒,根据题意点表示的数为,则的距离为,
,当点P到B点的距离是点A到B点距离的一半时,
解得或
点移动时间为或秒;
(3),
的速度为3个单位每秒,点的速度为1个单位每秒,设点的移动时间为,
则点表示的数为,
当点到达点之前,点表示的数为,此时
根据题意,
解得或
当点从点返回时,点表示的数为,此时
根据题意,
解得或
综上所述,的移动时间为或或或
【点睛】
本题考查了一元一次方程的应用以及利用数轴确定点的位置,利用分类讨论得出结果是解题的关键.
12.在如图所示的不完整的数轴上,相距30个单位长度的点A和点B表示的数互为相反数,将点B向右移动15个单位长度,得到点C.点P是该数轴上的一个动点,从点C出发,以每秒3个单位长度的速度匀速向左运动至点A,然后立即返回以每秒5个单位长度的速度匀速向右运动.设点P的运动时间为t秒.
(1)点A表示的数是_______,点C表示的数是________;
(2)当点P与点A的距离是点P与点C的距离的2倍时,求点P表示的数及对应t的值;
(3)点Q为该数轴上的另一动点,与点P同时开始,以每秒2个单位长度的速度从点A出发匀速向右运动,直接写出P,Q两点之间距离为5个单位长度时的t的值(不写计算过程)
【答案】(1);;(2)点P表示的数为,对应t的值为5(秒)或21(秒),点P表示的数为,对应t的值为33(秒);(3)或或或
【解析】
【分析】
(1)利用数形结合,及相反数的概念进行解答;
(2)分三种情况进行讨论,第一种,当点从点C出发,以每秒3个单位长度的速度匀速向左运动至点时;第二种,当运动至点A,然后立即返回以每秒5个单位长度的速度匀速向右运动到点时;第三种,当运动至点A,然后立即返回以每秒5个单位长度的速度匀速向右运动到点右边距离45个单位处时,此时点P与点A的距离是点P与点C的距离的2倍,分别求解即可;
(3)P,Q两点之间距离为5个单位长度时的t的值,要进行分四类讨论.
【详解】
解:(1)根据题意可知,点到原点左侧,点到原点右侧,如下图:
不妨设点表示的数为,根据相反数定义则点表示的数为,点A和点B相距30个单位长度,则
,
解得:,
点A表示的数是:;
将点B向右移动15个单位长度,得到点C,如下图:
由图可知点C表示的数是;
故答案是:;.
(2)分三种情况讨论,
如图:
当点从点C出发,以每秒3个单位长度的速度匀速向左运动至点时,
此时点P与点A的距离是点P与点C的距离的2倍,
表示的数为:,
对应的时间(秒),
当运动至点A,然后立即返回以每秒5个单位长度的速度匀速向右运动到点时,
此时点P与点A的距离是点P与点C的距离的2倍,
表示的数为:,
对应的时间(秒),
当运动至点A,然后立即返回以每秒5个单位长度的速度匀速向右运动到点右边距离45个单位处时,此时点P与点A的距离是点P与点C的距离的2倍,
表示的数为:,
对应的时间(秒),
故点P表示的数为,对应t的值为5(秒)或21(秒);点P表示的数为,对应t的值为33(秒);
(3)当点从点出发又返回点时或点到达点时停止运动的的话,相距5个单位需要分四种情况讨论,
当点从点C向左出发,点从点向右出发,第一次相距5个单位长度时所用时间为,
,
解得:,
当点从点C向左出发,点从点向右出发,第一次相遇后再相距5个单位长度时所用时间为,
,
解得:,
当点从点C向左出发到点后返回时,点从点向右出发,再次相距5个单位长度时所用时间为,所需总时间为,
,
解得:,
,
当点从点C向左出发到点后返回时,点从点向右出发,相遇后再次相距5个单位长度时所用时间为,所需总时间为,
,
解得:,
,
故P,Q两点之间距离为5个单位长度时的t的值为:秒或秒或秒或秒.
【点睛】
本题考查了数轴上的动点问题、相反数、数轴上两点之间的距离,解题的关键是利用数形结合的思想及分类讨论的思想进行求解.
13.如图1,在数轴上从左到右依次是A、B、C三个点,且A、B两点位于原点O的两侧,A点所表示的数为﹣4,B点所表示的数为2,且BC=3AB;
(1)求出数轴上C点所表示的数;
(2)如图2,动点P从A点出发,以2个单位长度每秒的速度沿AC方向运动,与此同时,另一动点Q从B出发,以1个单位长度每秒的速度沿BC方向运动;当点P到达B点后原地休息2秒钟,然后继续向C运动,到达C点后,点P停止运动;动点Q中途不休息,到达C后,点Q也停止运动.从运动开始到P、Q两点都停止运动,整个运动过程结束.在运动过程中,点Q的运动时间记为t(秒),当PQ=4时,求出满足条件的t的值;
(3)在第(2)问的条件下,有另一动点,M与P、Q同时出发,从点C以3个单位长度每秒的速度沿CA方向运动到A点后,立即原速沿AC返回到C,中途不休息,当M回到点C时,点M停止运动.从运动开始到P、Q、M三点都停止运动,整个运动过程结束.在运动过程中,点Q的运动时间记为t(秒),当PQ+QM+PM=10时,请直接写出满足条件的t的值.
【答案】(1)20;(2)2s,4s,6s,14s;(3)5s,,,
【解析】
【分析】
(1)根据两点间距离公式求出AB的长,再由BC=3AB求出BC的长从而确定点C表示的数;
(2)分,,,四种情况讨论列方程求解即可;
(3)方法同(2),根据PQ+QM+PM=10列出方程求解即可.
【详解】
解:(1)∵A点所表示的数为﹣4,B点所表示的数为2,
∴
∴
∴点C表示的数为18+2=20;
(2)∵AB=6,BC=18
∴点P从A臵B需要6÷2=3s,
又在点B处休息2秒,
所以,从A到C所用时间为(20+4)÷2+2=14s,
点Q从B到C所用时间为18÷1=18s
①当时,点P表示的数为:,点Q表示的数为
∵
∴
解得,或(舍去)
②当时,点P表示的数是2,点Q表示的数为
∵
∴
解得,或(舍去)
③当,点P 表示的数为,点Q表示的数为
∵
∴
解得,或
④当时,点P表示的数为20,点Q表示的数为
∵
∴
解得,(舍去)或(舍去)
综上所述,t的值为:2s,4s,6s,14s;
(3)点M从C到A需要时间为:[20-(-4)]÷3=8s,再回到点C共需16s,
当t=10s时,点P追上点Q,
①当时,点P表示的数为:,点Q表示的数为,点M表示的数为
∴,,
∵PQ+QM+PM=10
∴
解得,(舍去);
②当时,且s时,点Q与点M相遇,
∴,,
∵PQ+QM+PM=10
∴
解得,或
③当时,此时点P表示的数为,当时,P,M相遇,
∴,,
∵PQ+QM+PM=10
∴
解得,(舍去)或;
④当时,此时M已返回,表示的数为
∴,,
∵PQ+QM+PM=10
∴
解得,(舍去)
⑤当时,,,
∵PQ+QM+PM=10
∴
解得,(舍去)
⑥当时,此时点P表示的数为20
∴,,
∵PQ+QM+PM=10
∴
解得,(舍去)或
⑦当时,点P表示的数是20,点M表示的数是20,点Q表示的数是
∴,,
∵PQ+QM+PM=10
∴
解牧师,(舍去)
综上,t的值为:5s,,,
【点睛】
本题综合考查了数轴与有理数的关系,一元一次方程在数轴上的应用,路程、速度、时间三者的关系等相关知识点,重点掌握一元一次方程的应用,易错点是分类计算时不重不漏.
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