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专题02 数轴中的九类动态模型
数轴中的动态问题属于七年级上册必考压轴题型,主要以数轴为载体,体现分类讨论和数形结合等思想,考查学生的分析与综合能力。解题时,一般遵循“点、线、式”三步策略。即:先根据题意中动点的出发位置,移动方向和速度,用含t的式子表示动点,然后根据题中要求提炼出线段,用动点的含t表达式表示线段,最后根据线段间的等量关系,列出式子,然后求解(注意:要检验解是否符合动点的运动时间范围)。
【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:;
③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。
模型1.左右跳跃模型(动态规律模型)
【模型解读】
例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
例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_______.
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.
变式2.(2022·江苏·泰州七年级阶段练习)在如图的数轴上,一动点Q从原点O出发,沿数轴以每秒钟4个单位长度的速度来回移动,其移动方式是先向右移动1个单位长度,再向左移动2个单位长度,又向右移动3个单位长度,再向左移动4个单位长度,又向右移动5个单位长度…
(1)求出2.5秒钟后动点Q所处的位置;(2)求出7秒钟后动点Q所处的位置;
(3)如果在数轴上有一个定点A,且A与原点O相距48个单位长度,问:动点Q从原点出发,可能与点A重合吗?若能,则第一次与点A重合需多长时间?若不能,请说明理由.
模型2.点的常规运动模型
【模型解读】
例1.(2023·江苏、·七年级期中)已知数轴上有A、B、C三点,分别对应有理数-26、-10、10,动点P从B出发,以每秒1个单位的速度向终点C移动,同时,动点Q从A出发,以每秒3个单位的速度向终点C移动,设点P的移动时间为t秒.(1)当t=5秒时,数轴上点P对应的数为 ,点Q对应的数为 ;P、Q两点间的距离为 .(2)用含t的代数式表示数轴上点P对应的数为 .(3)在点P运动到C点的过程中(点Q运动到C点后停止运动),请用含t的代数式表示P、Q两点间的距离.
变式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
变式2.(2022·河北·邯郸七年级阶段练习)在数轴上标出数所对应的点;两点间距离=____;两点间距离= ;
数轴上有两点,点对应的数为,点对应的数为,那么两点之间的距离= ;
若动点分别从点同时出发,沿数轴负方向运动;已知点的速度是每秒个单位长度,点的速度是每秒个单位长度,设运动时间为,问:①为何值时两点重合?②为何值时两点之间的距离为?
模型3.中点与n等分点模型
【模型解读】
例1.(2022·山东·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,