内容正文:
第2讲 数轴中的动点问题
【知识图谱】
【知识清单】
1.数轴
定义:规定了原点、正方向和单位长度的直线叫做数轴.
2.数轴的画法
(1)画一条直线(通常画成水平位置);
(2)在这条直线上取一点作为原点,这点表示0;
(3)规定直线上向右为正方向,画上箭头;
(4)再选取适当的长度,从原点向右每隔一个单位长度取一点,依次标上1,2,3,…从原点向左,每隔一个单位长度取一点,依次标上-1,-2,-3,…
3.数轴与有理数的关系
任何一个有理数都可以用数轴上的点来表示,但数轴上的点不都表示有理数,还可以表示其他数(无理数),比如.
4. 比较有理数的大小
数轴右边的点表示的数总比左边的点表示的数大.
【典型例题】
【例题1】一质点P从距原点2个单位的A点处向原点方向跳动,第一次跳动到OA的中点A1处,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,如此不断跳动下去,则第5次跳动后,该质点到原点O的距离为 .
【答案】
【解析】
解:第一次跳动到OA的中点A1处,即在离原点1个单位长度处,
第二次从A1点跳动到A2处,即在离原点个单位长度处,
第三次从A2点跳动到A3处,即在离原点个单位长度处,
…
则跳动n次后,即跳到了离原点个单位长度处,
则第5次跳动后,该质点到原点O的距离为.
故答案为:.
【例题2】如图所示,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,点B与点C之间的距离表示为BC,点A与点C之间的距离表示为AC.
(1)则AB= ,BC= ,AC= ;
(2)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.请问:BC﹣AB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,请求其值;
【答案】(1)3,5,8;(2)见解析
【解析】(1)由图可得,AB=3,BC=5,AC=8,故答案为:3,5,8;
(2)BC﹣AB=(5t﹣2t+5)﹣(t+2t+3)=2,故BC﹣AB的值不会随着时间t的变化而改变.
【例题3】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.
【答案】(1)PA=t;PC=36﹣t;(2)①24或30;②见解析
【解析】
(1)PA=t;PC=36﹣t;
(2)①由题意得:
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.
答案为:24或30;
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.
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【例题4】已知在纸面上有一数轴如图,折叠纸面.
(1)若1表示的点与-1表示的点重合,则-3表示的点与数______表示的点重合;
(2)若5表示的点与-1表示的点重合,回答以下问题:
①数3表示的点与数_______表示的点重合;
②若数轴上A,B两点之间的距离为9(点A在点B左侧),且A,B两点经折叠后重合,求A,B两点所表示的数.
【答案】(1)3 (2)①1 ②点A表示-2.5,点B表示6.5.
【例题5】如图一根木棒放在数轴上,数轴的1个单位长度为1cm,木棒的左端
与数轴上的点A重合,右端与点B重合.
(1)若将木棒沿数轴向右水平移动,则当它的左端移动到点B时,它的右端在数轴上所对应的数为20;若将木棒沿数轴向左水平移动,则当它的右端移动到A点时,则它的左端在数轴上所对应的数为5,由此可得到木棒长为 cm.
(2)图中点A所表示的数是 ,点B所表示的数是 .
(3)由题(1)(2)的启发,请你能借助“数轴”这个工具帮助小红解决下列问题:一天,小红去问曾当过数学老师现在退休在家的爷爷的年龄,爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要40年才出生;你若是我现在这么大,我已经125岁,是老寿星了,哈哈!”,请求出爷爷现在多少岁了?
【答案】(1)5;(2)10,15;(3)70.
【解析】解:(1)由数轴观察知三根木棒长是20﹣5=