内容正文:
专题:初一几何初步------线段上的动点问题探究
导例:如图,AB=18 cm,动点P从点A出发,沿AB以2 cm/s的速度向点B运动,动点Q从点B出发,沿BA以1 cm/s的速度向点A运动.P,Q两点同时出发,当点P到达点B时,点P,Q同时停止运动.设点P运动的时间为t秒,请解答下列问题:
(1)AP=_______,QB=_______(含t的式子表达);
(2)在P,Q相遇之前,若P,Q两点相距6 cm,则此时t的值为_______.
方法指引
所谓“动点型问题”是指题设图形中存在一个或多个动点,它们在线段、射线或弧线上运动的一类问题.
解决这类问题的关键是动中求静,灵活运用有关数学知识解决问题.解题时要注意动点的起始位置和终止位置、运动方向,有时还要关注动点的运动速度,注意在运动过程中寻找等量关系.
动点问题思路剖析
问题1:动点问题的处理框架是什么?
答:读题标注,整合信息(即明确所研究的背景图形)
问题2:分析运动过程需要关注四要素是什么?
答:①起点、终点、速度:标注到图形中,以示说明
②时间范围
根据路程、时间和速度的公式s=vt,已知动点的速度,结合基本图形中线段长的研究,可以确定动点的运动时间
③状态转折
状态转折即点的运协发生变化的时刻,常体现在动点的运动方向,运动速度发生了改变
④目标或结论导向[来源:学科网]
根据题意作出图形,有序操作(分段作图并求解)
问题3:在分析几何特征,表达时,常见表达线段长的方式有哪些?
答:①路程即线段长,可根据s=vt直接进行表达已走路程或未走路程[来源:Z|xx|k.Com]
②根据研究几何特征的需求进行表达,即要利用动点的运动情况,又要结合背景图形信息
· 知识点睛
由点的运动产生的几何问题称为动点问题.
动点问题的解决方法:
1. 研究背景图形并标注;;
2. 分析运动过程,并适时分段;
3. 表达线段长,建等式和方程.
导例答案(1)2t,t;
(2)4s
典型例题
类型一 动点无速度型
例1.已知数轴上A,B两点对应的数分别为a和b,且a,b满足等式(a+9)2+|7-b|=0,P为数轴上一动点,对应的数为x.
(1)求线段AB的长.
(2)数轴上是否存在点P,使PA=3PB?若存在,求出x的值;若不存在,请说明理由.
(3)在(2)的条件下,若M,N分别是线段AB,PB的中点,试求线段MN的长.
【分析】(1)根据非负数的和等于零,可得每个非负数同时为零,根据数轴上两点间的距离是大数减小数,可得答案;
(2)根据线段的和差,可得关于PB的方程,根据解方程,可得PB的长,根据数轴上的两点间的距离,可得x;
(3)根据线段中点的性质,可得MB,NB,根据线段的和差,可得答案.
类型二 动点有速度型
例2.如图,P是线段AB上任意一点,AB=12 cm,C,D两点分别从点P,B开始,同时向点A运动,且点C的运动速度为2 cm/s,点D的运动速度为3 cm/s,运动的时间为t s.
(1)若AP=8 cm.
①求运动1 s后,CD的长;
②当点D在线段PB上运动时,试说明AC=2CD.
(2)如果t=2,CD=1 cm,试探索AP的长.
【分析】(1)①先求出PB、CP与DB的长度,然后利用CD=CP+PB-DB即可求出答案.②用t表示出AC、DP、CD的长度即可求证AC=2CD;
(2)当t=2时,求出CP、DB的长度,由于没有说明D点在C点的左边还是右边,故需要分情况讨论.
强化练习
1.点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,A、B两点之间的距离表示为AB,在数轴上A、B两点之间的距离AB=|a-b|.
已知数轴上两点A、B对应的数分别为-1、3,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.
(1)A,B两点之间的距离是 ;
(2)设点P在数轴上表示的数为x,则x与-4之间的距离表示为
(3)若点P到点A、点B的距离相等,求点P对应的数.
2.如图,B是线段AD上一动点,沿A→D以2 cm/s的速度运动,C是线段BD的中点,AD=10 cm,设点B运动的时间为t s.
(1)当t=2时,
①AB=________ cm;
②求线段CD的长.
(2)在运动过程中,若AB的中点为E,则EC的长是否变化?若不变,求出EC的长;若发生变化,请说明理由.
3.已知A,B两点在数轴上的位置如图所示,其中点A对应的有理数为-4,且AB=10.动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴正方向运动,设运动时间为t秒(t>0).
(1)当t=1时,AP的长为 ,点P表示的有理数为 ;
(2)当PB=2时,求t的值;
(3)M为线段AP的中点,N为线段PB的中点.在点P运动的过程中,线段MN的