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专题07 线段中的动态模型
线段中的动态模型一直都是一大难点和常考点,它经常以压轴题的形式出现。考查样式也是很丰富,和平时所学的内容结合在一起考。本专题就线段中的动态模型进行梳理及对应试题分析,方便掌握。
【知识储备】
1、在与线段长度有关的问题中,常会涉及线段较多且关系较复杂的问题,而且题中的数据无法直接利用,常设未知数列方程。
2、线段的动态模型解题步骤:
1)设入未知量t表示动点运动的距离; 2)利用和差(倍分)关系表示所需的线段;
3)根据题设条件建立方程求解; 4)观察运动位置可能的情况去计算其他结果。
模型1、线段中点、和差倍分关系中的动态模型
例1.(2022·贵州铜仁·七年级期末)如图1,已知点C在线段AB上,线段AC=10厘米,BC=6厘米,点M,N分别是AC,BC的中点.(1)求线段MN的长度.(2)根据第(1)题的计算过程和结果,设AC=a,BC=b,其他条件不变,求MN的长度.(3)动点P、Q分别从A、B同时出发,点P以2cm/s的速度沿AB向右运动,终点为B,点Q以1cm/s的速度沿AB向左运动,终点为A,当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动.设点P的运动时间为t(s).当C、P、Q三点中,有一点恰好是以另外两点为端点的线段的中点时,直接写出时间t.
例2.(2022·陕西岐山县·七年级期中)如图,点,在数轴上所对应的数分别为-5,7(单位长度为),是,间一点,,两点分别从点,出发,以,的速度沿直线向左运动(点在线段上,点在线段上),运动的时间为.
(1)______.(2)若点,运动到任一时刻时,总有,请求出的长.
(3)在(2)的条件下,是数轴上一点,且,求的长.
例3.(2022·重庆七年级期中)如果一点在由两条公共端点的线段组成的一条折线上且把这条折线分成长度相等的两部分,这点叫做这条折线的“折中点”.如图,点D是折线A﹣C﹣B的“折中点”,请解答以下问题:
(1)当AC>BC时,点D在线段 上; 当AC=BC时,点D与 重合;当AC<BC时,点D在线段 上;
(2)若AC=18cm,BC=10cm,若∠ACB=90°,有一动点P从C点出发,在线段CB上向点B运动,速度为2cm/s, 设运动时间是t(s), 求当t为何值,三角形PCD 的面积为10?
(3)若E为线段AC中点,EC=8cm,CD=6cm,求CB的长度.
模型2、线段上动点问题中的存在性(探究性)模型
例1.(2022·湖北武汉·七年级期末)已知线段AB=m,CD=n,线段CD在直线AB上运动(A在B的左侧,C在D的左侧),且m,n满足|m-12|+(n-4)2=0.
(1)m= ,n= ;(2)点D与点B重合时,线段CD以2个单位长度/秒的速度向左运动.
①如图1,点C在线段AB上,若M是线段AC的中点,N是线段BD的中点,求线段MN的长;
②P是直线AB上A点左侧一点,线段CD运动的同时,点F从点P出发以3个单位/秒的向右运动,点E是线段BC的中点,若点F与点C相遇1秒后与点E相遇.试探索整个运动过程中,FC-5DE是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
例2.(2022·广西桂林·七年级期末)如图,在直线AB上,线段,动点P从A出发,以每秒2个单位长度的速度在直线AB上运动.M为AP的中点,N为BP的中点,设点P的运动时间为t秒.
(1)若点P在线段AB上的运动,当时, ;(2)若点P在射线AB上的运动,当时,求点P的运动时间t的值;(3)当点P在线段AB的反向延长线上运动时,线段AB、PM、PN有怎样的数量关系?请写出你的结论,并说明你的理由.
模型3、阅读理解型(新定义)模型
例1.(2023·江苏七年级课时练习)(理解新知)
如图①,点M在线段AB上,图中共有三条线段AB、AM和BM,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点M是线段AB的“奇妙点”,
(1)线段的中点 这条线段的“奇妙点”(填“是”或“不是”)
(2)(初步应用)如图②,若,点N是线段CD的“奇妙点”,则 ;
(3)(解决问题)如图③,已知,动点P从点A出发,以速度沿AB向点B匀速移动,点从点B出发,以的速度沿BA向点A匀速移动,点P、同时出发,当其中一点到达终点时,运动停止.设移动的时间为 t,请求出 为何值时,A、P、三点中其中一点恰好是另外两点为端点的线段的“奇妙点”.
例2.(2023秋·湖南岳阳·七年级统考期末)材料阅读:当点C在线段上,且时,我们称n为点C在线段上的点值,记作.如点C是的中点时,则,记作;反过来,当时,则有.因此,我们可以这样理解:与具有相同的含义.
初步感知:(1)如图1,点C在线段上,若,则_______;若,则___