专题02 数轴中的动点问题的七种考法-【常考压轴题】2024-2025学年七年级数学上册压轴题攻略(湘教版2024)
2024-07-17
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2份
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51页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学湘教版七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 数轴 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.17 MB |
| 发布时间 | 2024-07-17 |
| 更新时间 | 2024-12-20 |
| 作者 | 初中数学培优研究室 |
| 品牌系列 | 学科专项·压轴题 |
| 审核时间 | 2024-07-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46367354.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 数轴中的动点问题的七种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、利用分类讨论求数轴上单个动点问题 1
类型二、数轴上单个动点规律探究问题 3
类型三、数轴上的动点中求定值问题 4
类型四、数轴上双动点恒速运动问题 8
类型五、数轴上双动点变速运动问题 12
类型六、数轴上多动点恒速运动问题 16
类型七、数轴上中动点新定义型问题 20
压轴能力测评(10题) 25
解题知识必备
数轴
(1)概念:规定了原点、正方向、单位长度的直线叫做数轴。
三要素:原点、正方向、单位长度
(2)对应关系:数轴上的点和有理数是一一对应的。
比较大小:在数轴上,右边的数总比左边的数大 。
(3)应用 求两点之间的距离:两点在原点的同侧作减法,在原点的两侧作加法。
(注意不带“+”“—”号)
压轴题型讲练
类型一、利用分类讨论求数轴上单个动点问题
例题:(23-24七年级上·安徽马鞍山·期中)点A为数轴上表示的一个动点,当点A沿数轴移动5个单位长度到时,点所表示的数是 .
【变式训练】
1.(23-24六年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,在数轴上,点表示的数是,点表示的数为,点是数轴上的动点.点沿数轴的负方向运动,在运动过程中,当点到点的距离与点到点的距离比是时,点表示的数是 .
2.(22-23七年级上·江西南昌·期中)数轴上的三个点,若其中一个点与其它两个点的距离相等,则称该点是其它两个点的“中点”,这三点满足“中点关系”.已知点,表示的数分别为,2,点为数轴上一动点.若,,三点满足“中点关系”时,则点表示的数为
类型二、数轴上单个动点规律探究问题
例题:(23-24七年级上·河南开封·期中)如果数轴上有一点从原点出发,先向左移动2个单位长度,再向右移动1个单位长度;将这一过程共重复2023次后停下,最后点表示的数是 .
【变式训练】
1.(22-23七年级上·江苏连云港·期中)如图所示,将圆的周长分为4个单位长度,在圆的4等分点处标上数字0,1,2,3,先让圆周上数字0所对应的点与数轴上的数1所对应的点重合,再让圆沿着数轴按逆时针方向滚动,那么数轴上的数将与圆周上的数字 重合.
2.(22-23七年级下·重庆渝北·阶段练习)等边在数轴上的位置如图所示,点A、C对应的数分别为0和,若绕顶点按顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转1次后,点B所对应的数为1,则连续翻转次后,点B对应的数是 .
3.一只跳蚤在数轴上从原点开始,第次向右跳个单位长度,第次向左跳个单位长度,第次向右跳个单位长度,第次向左跳个单位长度,…依此规律跳下去,当它跳第次落下时,落点处离原点的距离是 个单位长度.
类型三、数轴上的动点中求定值问题
例题:点在数轴上对应的数分别为,且满足.
(1)如图,求线段的长;
(2)若点C在数轴上对应的数为x,且x是方程的根,在数轴上是否存在点P使,若存在,求出点P对应的数,若不存在,说明理由;
(3)如图,点P在B点右侧,的中点为为靠近于B点的四等分点,当P在B的右侧运动时,有两个结论:①的值不变;②的值不变,其中只有一个结论正确,请判断正确的结论,并求出其值.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·陕西宝鸡·期末)如图,数轴的原点为O,点A、点B表示的有理数分别为a,b,,且,请根据题意回答下列问题:
(1)______,______.
(2)若点A以每秒1个单位长度的速度往左运动,同时,点O和点B分别以每秒2个单位长度和4个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t,
①用含t的式子表示t秒后线段,的长度(点O不再是原点);
②在运动过程中,的值是否变化?如果变化,请说明理由,如果不变,请求出这个定值.
2.如图,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向右移动到达B点,然后再向右移动到达C点,数轴上一个单位长度表示.
(1)请你在数轴上表示出A,B,C三点的位置;
(2)把点C到点A的距离记为,则_______.
(3)若点A沿数轴以每秒匀速向右运动,经过多少秒后点A到点C的距离为?
(4)若点A以每秒的速度匀速向左移动,同时点B、点C分别以每秒、的速度匀速向右移动.设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而改变?若变化,请说明理由,若无变化,请直接写出的值.
类型四、数轴上双动点恒速运动问题
例题:已知数轴上有A,B两点,分别表示的数为,8,点P,Q分别从A,B同时出发,点P以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,点Q以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t秒.
(1)A,B两点之间的距离为__________,线段的中点C所表示的数__________;
(2)点P所在位置的点表示的数为__________,点Q所在位置的点表示的数为__________(用含t的代数式表示);
(3)P、Q两点经过多少秒会相遇?
【变式训练】
1.(23-24七年级上·吉林长春·期末)如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为.点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴正方向运动,点出发的同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴正方向运动,设、两点运动的时间为秒.
(1)点表示的数为________,点表示的数为________.(用含的代数式表示)
(2)当,时,分别求线段的长.
(3)当时,求所有符合条件的的值.
(4)若点一直沿数轴的正方向运动,点运动到点时,立即改变运动方向,以原速度沿数轴的负方向运动,到达点时,随即停止运动,在点的整个运动过程中,当时,直接写出的值.
2.(23-24七年级上·广东潮州·阶段练习)已知数轴上有、、三点,分别对应有理数、、,动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,同时,动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,设点的移动时间为秒.
(1)当秒时,数轴上点对应的数为______,点对应的数为______,、两点间的距离为______,用含t的代数式表示数轴上点对应的数为______.
(2)在点运动到点的过程中(点运动到点后停止运动),请用含的代数式表示、两点间的距离.
(3)在点运动到点的过程中(点运动到点后停止运动),求当为何值时?
类型五、数轴上双动点变速运动问题
例题:(24-25七年级上·全国·假期作业)七年级数学兴趣小组成员自主开展数学微项目研究,他们决定研究“折线数轴”.
探索“折线数轴”:素材1 如图,将一条数轴在原点,点,点处折一下,得到一条“折线数轴”.图中点表示,点表示,点表示,点D表示,我们称点与点在数轴上的“友好距离”为个单位长度,并表示为.
素材2 动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动.当运动到点与点B之间时速度变为初始速度的一半.当运动到点与点之间时速度变为初始速度的两倍.经过点后立刻恢复初始速度.
问题解决:探索1 :动点从点运动至点B需要多少时间?
探索2 : 动点从点出发,运动秒至点和点之间时,求点表示的数(用含的代数式表示);
探索3 :动点从点出发,运动至点D的过程中某个时刻满足时,求动点运动的时间.
【变式训练】
1.已知a、b为常数,且满足,其中a、b分别为点A、点B在数轴上表示的数,如图所示,动点E、F分别从A、B同时开始运动,点E以每秒6个单位向左运动,点F以每秒2个单位向右运动,设运动时间为t秒.
(1)求a、b的值;
(2)请用含t的代数式表示点E在数轴上对应的数为:______;点F在数轴上对应的数为:______;
(3)当E、F相遇后,点E继续保持向左运动,点F在原地停留4秒后向左运动且速度变为原来的5倍,在整个运动过程中,当E、F之间的距离为2个单位时,请求出运动时间t的值.
2.如下图,数轴上,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为9,点D表示的数为13,在点B和点C处各折一下,得到一条“折线数轴”,我们称点A和点D在数轴上相距20个长度单位,动点P从点A出发,沿着“折线数轴”的正方向运动,同时,动点Q从点D出发,沿着“折线数轴”的负方向运动,它们在“水平路线”射线BA和射线CD上的运动速度相同均为2个单位/秒,“上坡路段”从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,“下坡路段”从C到B速度变为“水平路线”速度的2倍.设运动的时间为t秒,问:
(1)动点Q从点C运动到点B需要的时间为______秒;
(2)动点P从点A运动至D点需要的时间为多少秒?
(3)当P、O两点在数轴上相距的长度与Q、O两点在数轴上相距的长度相等时,求出动点P在数轴上所对应的数.
类型六、数轴上多动点恒速运动问题
例题:(22-23七年级上·河北·期末)如图,点对应的有理数为,点对应的有理数为,点对应的有理数为,且,点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点.
(1)___________,___________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,求与点重合的点表示的数;
(3)若点从点开始以个单位长度/秒的速度向左运动,同时,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,设运动时间秒,则的值是否随着的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·广东广州·期中)阅读:如图,已知数轴上有、、三个点,它们表示的数分别是,,.到的距离可以用表示,计算方法:,或.根据阅读完成下列问题:
(1)填空: , .
(2)若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,试探索:到的距离与到的距离的差(即)的值是否随着时间的变化而改变?请说明理由.
(3)现有动点、都从点出发,点以每秒个单位长度的速度向右移动,当点移动秒时,点才从点出发,并以每秒个单位长度的速度向右移动.设点移动的时间为秒(),直接写出、两点间的距离(用含的代数式表示).
2.已知数轴上两点A、B对应的数分别是,M、N、P为数轴上三个动点,点M从A点出发,速度为每秒2个单位,点N从点B出发,速度为M点的3倍,点P从原点出发,速度为每秒1个单位.
(1)若点M向右运动,同时点N向左运动,求多长时间点M与点N相距46个单位?
(2)若点M、N、P同时都向右运动,求多长时间点P到点M,N的距离相等?
(3)当时间t满足时,M、N两点之间,N、P两点之间,M、P两点之间分别有47个、37个、10个整数点,请直接写出t1,t2的值.
类型七、数轴上中动点新定义型问题
例题:(23-24七年级上·河南郑州·阶段练习)如图,数轴上A、B两点表示的数分别是和3,将这两点在数轴上以相同的速度同时相向运动,若A、B分别到达M、N两点,且满足(k为正整数),我们称A、B两点完成了一次“准相向运动”.
(1)A、B两点之间的距离为
(2)若A、B两点完成了一次“准相向运动”.
①当时,M、N两点表示的数分别为 , ;
②当k为任意正整数时,求M、N两点表示的数(用含字母k的式子表示).
【变式训练】
1.(23-24七年级上·福建福州·期中)在数轴上有,两点,点表示的数为.对点给出如下定义:当时,将点向右移动3个单位长度,得到点;当时,将点向左移动个单位长度,得到点.称点为点关于点的“联动点”.如图,点表示的数为.
(1)在图中画出当时,点关于点的“联动点”;
(2)点从数轴上表示的位置出发,以每秒1个单位的速度向右运动.点从数轴上表示5的位置同时出发,以相同的速度向左运动,两个点运动的时间为秒.
①点表示的数为__________(用含的式子表示);
②是否存在,使得此时点关于点的“联动点”佮好与原点重合?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
2.(23-24七年级上·福建厦门·阶段练习)我们规定:对于数轴上不同的三个点,,,当点在点左侧时,若点到点的距离恰好为点到点的距离的倍,且为正整数,(即),则称点是“整关联点”.
如图,已知在数轴上,原点为,点,点表示的数分别为,.
(1)原点________(填“是”或“不是”)“整关联点”;
(2)若点是“整关联点”,则点所表示的数_______;
(3)点在,之间运动,且不与,两点重合,作“整关联点”,记为,作“整关联点”,记为,且满足,分别在线段和上.当点运动时,若存在整数,,使得式子为定值,直接写出,满足的数量关系________.
3.(22-23七年级上·湖南岳阳·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_______;
(2)如图2,已知线段,点P、Q分别从点A和点B同时出发,相向而行,运动速度均为,当点P到达点B时,点P、Q同时停止运动,设运动时间为.请用含有t的式子表示和,并判断它们的数量关系.
拓展运用:
(3)已知线段,点P、Q分别从点A和点B同时出发,相向而行,若点P、Q的运动速度分别为和,点Q到达点A后立即以原速返回,点P到达点B时,点P、Q同时停止运动,设运动时间为ts.则当t为何值时,等式成立.
压轴能力测评(10题)
一、单选题
1.(23-24七年级上·湖北武汉·期中)一个点在数轴上表示,该点在数轴上移动3个单位长度后所表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
2.(23-24七年级上·重庆江津·阶段练习)如图,已知,在的左侧是数轴上的两点,点对应的数为,且,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左运动,在点的运动过程中,,始终为,的中点,设运动时间为秒,则下列结论中正确的有
①对应的数是;
②点到达点时,;
③时,;
④在点的运动过程中,线段的长度会发生变化.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
3.(23-24七年级上·广东佛山·期中)一个直径为1的小圆在数轴上可以左右滚动,若小圆从数轴上表示某个数的点开始,沿着数轴滚动一周以后恰好滚动到表示的点上,则的值是 .(结果保留)
4.(23-24七年级上·福建泉州·阶段练习)已知,A、在数轴上对应的数分别用、表示,且,是数轴上的一个动点.动点从原点开始第一次向右移动1个单位长度,第二次向左移动3个单位长度,第三次向右移动5个单位长度,第四次向左移动7个单位长度,.点在移动过程中,第 次移动与点A重合.
三、解答题
5.(23-24七年级上·广东广州·期中)如图:在数轴上点表示数,点表示数,点表示数.
(1)若将数轴折叠,使得点与点重合,则点与______表示的点重合;
(2)若点、点和点分别以每秒个单位、个单位长度和个单位长度的速度在数轴上同时向左运动.
若秒钟过后,三点中恰有一点为另外两点的中点,求值;
②当点在点右侧时,是否存在常数,使的值为定值,若存在,求的值,若不存在,请说明理由.
6.(23-24七年级上·四川南充·期末)已知数轴上有,两点,分别代表−,,甲,乙两人分别从,两点同时出发,甲沿线段以个单位长度/秒的速度向右运动,甲到达点处时运动停止,乙沿方向以个单位长度/秒的速度向左运动.
(1),两点间的距离为 个单位长度;乙到达点时共运动了 秒.
(2)甲,乙在数轴上的哪个点相遇?
(3)多少秒时,甲、乙相距个单位长度?
(4)若乙到达点后立刻掉头并保持速度不变,则甲到达点前,甲,乙还能在数轴上相遇吗?若能,求出相遇点所对应的数;若不能,请说明理由.
7.(23-24七年级上·河北沧州·期末)如图,已知点、、是数轴上三点,为原点.点对应的数为,,.
(1)则点对应的数是 ,点对应的数是 ;
(2)动点、分别同时从、出发,分别以每秒个单位和个单位的速度沿数轴正方向运动.在线段上,且,在线段上,且,设运动时间为.
①求点、对应的数(用含的式子表示)
②猜想的长度是否与的大小有关?如果有关请你写出用表示的代数式;如果无关请你求出的长度.
8.(23-24七年级上·河南郑州·期中)阅读下面的材料:
如图1,在数轴上A点所示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为,线段的长可以用右边的数减去左边的数表示,即.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图2,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向左移动到达B点,然后向右移动到达C点,用1个单位长度表示.
(1)请你在数轴上表示出A,B,C三点的位置:
(2)点C到点A的距离______;若数轴上有一点D,且,则点D表示的数为_________;
(3)若将点A向右移动,则移动后的点表示的数为_____;(用代数式表示)
(4)若点B以每秒的速度向左移动,同时A.C点分别以每秒、的速度向右移动,设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
9.(23-24七年级上·北京大兴·期中)我们规定:对于数轴上不同的三个点M,N,P,当点M在点N右侧时,若点P到点M的距离恰好为点P到点N的距离的n倍,且n为正整数,(即),则称点P是“关联点”
如图,已知在数轴上,原点为O,点A,点B表示的数分别为4,.
(1)原点O (填“是”或“不是”)“关联点”;
(2)若点C是“整2关联点”,则点C所表示的数 ;
(3)若点A沿数轴向右运动,每秒运动1个单位长度,同时点B沿数轴向左运动,每秒运动2个单位长度,则运动时间为 秒时,原点O恰好是“关联点”,此时n的值为 .
(4)点Q在A,B之间运动,且不与A,B两点重合,作“关联点”,记为,作“关联点”,记为,且满足,分别在线段和上.当点Q运动时,若存在整数m,n,使得式子为定值,求出m,n满足的数量关系.
10.(23-24七年级上·全国·期末)如图,O是数轴的原点,A、B是数轴上的两个点,A点对应的数是,B点对应的数是8,C是线段上一点,满足.
(1)求C点对应的数;
(2)动点M从A点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,当点M到达C点后停留2秒钟,然后继续按原速沿数轴向右匀速运动到B点后停止.在点M从A点出发的同时,动点N从B点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴匀速向左运动,一直运动到A点后停止.设点N的运动时间为t秒.
①当时,求t的值;
②在点M,N出发的同时,点P从C点出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,当点P与点M相遇后,点P立即掉头按原速沿数轴向右匀速运动,当点P与点N相遇后,点P又立即掉头按原速沿数轴向左匀速运动到A点后停止.当时,请直接写出t的值.
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专题02 数轴中的动点问题的七种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、利用分类讨论求数轴上单个动点问题 1
类型二、数轴上单个动点规律探究问题 3
类型三、数轴上的动点中求定值问题 4
类型四、数轴上双动点恒速运动问题 8
类型五、数轴上双动点变速运动问题 12
类型六、数轴上多动点恒速运动问题 16
类型七、数轴上中动点新定义型问题 20
压轴能力测评(10题) 25
解题知识必备
数轴
(1)概念:规定了原点、正方向、单位长度的直线叫做数轴。
三要素:原点、正方向、单位长度
(2)对应关系:数轴上的点和有理数是一一对应的。
比较大小:在数轴上,右边的数总比左边的数大 。
(3)应用 求两点之间的距离:两点在原点的同侧作减法,在原点的两侧作加法。
(注意不带“+”“—”号)
压轴题型讲练
类型一、利用分类讨论求数轴上单个动点问题
例题:(23-24七年级上·安徽马鞍山·期中)点A为数轴上表示的一个动点,当点A沿数轴移动5个单位长度到时,点所表示的数是 .
【答案】3或
【分析】数轴上点的坐标变化和平移规律:左减右加.注意考虑两种情况:可以向左移或向右移.
【详解】解:当点A向右移动5个单位长度到B时,点B是,
当点A向左移动5个单位长度到B时,点B是.
故答案为:3或.
【点睛】本题考查了数轴,解决本题的关键是注意数的大小变化和平移之间的规律:左减右加.
【变式训练】
1.(23-24六年级下·黑龙江哈尔滨·期中)如图,在数轴上,点表示的数是,点表示的数为,点是数轴上的动点.点沿数轴的负方向运动,在运动过程中,当点到点的距离与点到点的距离比是时,点表示的数是 .
【答案】或/或
【分析】本题考查了数轴上的动点问题、数轴上两点间的距离,可分为“当点运动到点右侧时”和“当点运动到点左侧时”两种情况讨论,根据“点到点的距离与点到点的距离比是”,列式计算即可,根据数轴得到两点间的距离是解题的关键.
【详解】解:∵在点运动过程中,点到点的距离与点到点的距离比是,
∴,
当点运动到点右侧时,,
∴此时点表示的数是;
当点运动到点左侧时,,
∴此时点表示的数是,
综上所述,点表示的数是或,
故答案为:或.
2.(22-23七年级上·江西南昌·期中)数轴上的三个点,若其中一个点与其它两个点的距离相等,则称该点是其它两个点的“中点”,这三点满足“中点关系”.已知点,表示的数分别为,2,点为数轴上一动点.若,,三点满足“中点关系”时,则点表示的数为
【答案】0或6或
【分析】先设点C表示的数是x,再以点A,点B,点C分别为中点,求出答案即可.
【详解】解:设点C表示的数是x,
当点A是点B和点C的中点时,,解得;
当点B是点A和点C的中点时,,解得;
当点C是点A和点B的中点时,.
所以点C表示的数是6或或0.
故答案为:6或或0.
【点睛】本题主要考查了表示数轴上的点,解题的关键是理解中点关系,注意分情况讨论.
类型二、数轴上单个动点规律探究问题
例题:(23-24七年级上·河南开封·期中)如果数轴上有一点从原点出发,先向左移动2个单位长度,再向右移动1个单位长度;将这一过程共重复2023次后停下,最后点表示的数是 .
【答案】
【分析】本题考查了数轴,解题的关键是找出规律:重复一次点M向左移动1个单位长度.
【详解】解:点M从原点出发,先向左移动2个单位长度,再向右移动1个单位长度,则这样重复一次点M向左移动1个单位长度,
∴将这一过程共重复2023次后停下,最后点表示的数是:
.
故答案为:.
【变式训练】
1.(22-23七年级上·江苏连云港·期中)如图所示,将圆的周长分为4个单位长度,在圆的4等分点处标上数字0,1,2,3,先让圆周上数字0所对应的点与数轴上的数1所对应的点重合,再让圆沿着数轴按逆时针方向滚动,那么数轴上的数将与圆周上的数字 重合.
【答案】1
【分析】根据周长为4个单位长度,利用除以4,进而即可得到答案.
【详解】解:由题意可得,
,
∵由数轴可得:数轴上的对应圆周上的,
∴数轴上的对应圆周上的,
∴将与圆周上的数字1重合,
故答案为:1.
【点睛】本题考查数轴和点表示的数,解题的关键是找到数轴上的数与圆周上的数之间的对应关系.
2.(22-23七年级下·重庆渝北·阶段练习)等边在数轴上的位置如图所示,点A、C对应的数分别为0和,若绕顶点按顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转1次后,点B所对应的数为1,则连续翻转次后,点B对应的数是 .
【答案】
【分析】先确定,翻转1次后,点B所对应的数为1;翻转4次后,点B所对应的数为;翻转7次后,点B所对应的数为,由于,从而可判断连续翻转次后,点B对应的数为.
【详解】解:∵点A、C对应的数分别为0和,
∴,
∵为等边三角形,
∴,
∵绕顶点按顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转1次后,点B所对应的数为1,翻转3次后,点B所对应的数为3,翻转4次后,点B所对应的数为;翻转7次后,点B所对应的数为,
而,
∴连续翻转次后,点B对应的数为.
故答案为:.
【点睛】本题考查了数轴:所有的有理数都可以用数轴上的点表示.也考查了等边三角形的定义和数字变换规律型问题的解决方法.
3.一只跳蚤在数轴上从原点开始,第次向右跳个单位长度,第次向左跳个单位长度,第次向右跳个单位长度,第次向左跳个单位长度,…依此规律跳下去,当它跳第次落下时,落点处离原点的距离是 个单位长度.
【答案】
【分析】数轴上点的移动规律是“左减右加”,依据规律计算即可.
【详解】解:
;
故答案为.
【点睛】本题考查了数轴与图形的变化规律,数轴上点的移动规律是“左加右减”,在学习的过程中培养数形结合的思维是解题的关键.
类型三、数轴上的动点中求定值问题
例题:点在数轴上对应的数分别为,且满足.
(1)如图,求线段的长;
(2)若点C在数轴上对应的数为x,且x是方程的根,在数轴上是否存在点P使,若存在,求出点P对应的数,若不存在,说明理由;
(3)如图,点P在B点右侧,的中点为为靠近于B点的四等分点,当P在B的右侧运动时,有两个结论:①的值不变;②的值不变,其中只有一个结论正确,请判断正确的结论,并求出其值.
【答案】(1)4
(2)或
(3)正确的结论为①的值不变,其值为2
【分析】(1)利用非负数的性质求出a与b的值,即可确定出的长;
(2)求出已知方程的解确定出x,得到C表示的点,设点P在数轴上对应的数是m,由确定出P位置,即可做出判断;
(3)设P点所表示的数为n,就有,,根据条件就可以表示出, ,再分别代入①和②求出其值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
,
∴,
∴.
答:的长为4;
(2)∵,
∴,
∴BC==5.
设点P在数轴上对应的数是m,
∵,
∴,
令,
,
∴或.
①当时,
,
;
②当时,
,(舍去);
③当时,
,
.
∴当点P表示的数为或时,;
(3)解:设P点所表示的数为n,
∴,
.
∵PA的中点为M,
∴.
∵N为的四等分点且靠近于B点,
∴B,
∴①=2(不变),
②(随点P的变化而变化),
∴正确的结论为①,且.
【点睛】此题考查了数轴的运用,数轴上任意两点间的距离公式的运用,去绝对值的运用,一元一次方程的解,解题的关键是灵活运用两点间的距离公式.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·陕西宝鸡·期末)如图,数轴的原点为O,点A、点B表示的有理数分别为a,b,,且,请根据题意回答下列问题:
(1)______,______.
(2)若点A以每秒1个单位长度的速度往左运动,同时,点O和点B分别以每秒2个单位长度和4个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t,
①用含t的式子表示t秒后线段,的长度(点O不再是原点);
②在运动过程中,的值是否变化?如果变化,请说明理由,如果不变,请求出这个定值.
【答案】(1);5
(2)①,;②的值不发生变化,为定值5,理由见解析
【分析】本题主要考查了线段的和差计算,数轴上两点的距离计算,整式的加减计算:
(1)求出即可得到答案;
(2)①由题意得,点A表示的数为,点B表示的数为,点O表示的数为,再根据数轴上两点距离计算公式求解即可;②根据(2)①所求求出的结果即可得到结论.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
故答案为:;5;
(2)解:①由题意得,点A表示的数为,点B表示的数为,点O表示的数为,
∴,;
②的值不发生变化,为定值5,理由如下:
,
∴的值不发生变化,为定值5.
2.如图,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向右移动到达B点,然后再向右移动到达C点,数轴上一个单位长度表示.
(1)请你在数轴上表示出A,B,C三点的位置;
(2)把点C到点A的距离记为,则_______.
(3)若点A沿数轴以每秒匀速向右运动,经过多少秒后点A到点C的距离为?
(4)若点A以每秒的速度匀速向左移动,同时点B、点C分别以每秒、的速度匀速向右移动.设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而改变?若变化,请说明理由,若无变化,请直接写出的值.
【答案】(1)见解析;
(2);
(3)秒或秒;
(4)不变化,值为.
【分析】(1)根据题意,在数轴上表示点A、B、C的位置即可;
(2)利用数轴上两点间的距离公式解题;
(3)分两种情况讨论:点A在点C的左侧或点A在点C的右侧;
(4)表示出,再相减即可解题.
【详解】(1)如图,
(2)
故答案为:;
(3)①当点A在点C的左侧时:
②点A在点C的右侧时:
所以,经过或秒后点A到点C的距离为3cm.
(4)移动t秒后,,
的值不会随着的变化而变化,.
【点睛】本题考查数轴、数轴上两点间的距离等知识,掌握相关知识是解题关键.
类型四、数轴上双动点恒速运动问题
例题:已知数轴上有A,B两点,分别表示的数为,8,点P,Q分别从A,B同时出发,点P以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,点Q以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t秒.
(1)A,B两点之间的距离为__________,线段的中点C所表示的数__________;
(2)点P所在位置的点表示的数为__________,点Q所在位置的点表示的数为__________(用含t的代数式表示);
(3)P、Q两点经过多少秒会相遇?
【答案】(1)18;
(2);
(3)
【分析】(1)根据两点间的距离公式和中点坐标公式即可求解;
(2)根据左减右加即可求解;
(3)根据路程和=速度和×时间列方程求解可得.
【详解】(1)A、B两点的距离为,线段的中点C所表示的数;
故答案为:18;;
(2)点P所在的位置的点表示的数为,点Q所在位置的点表示的数为(用含t的代数式表示);
故答案为:;;
(3)若P、Q两点相遇,则
解得
【点睛】本题主要考查两点间的距离及一元一次方程的实际应用能力,根据路程和=速度和×时间,列出方程是解题的关键.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·吉林长春·期末)如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为.点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴正方向运动,点出发的同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴正方向运动,设、两点运动的时间为秒.
(1)点表示的数为________,点表示的数为________.(用含的代数式表示)
(2)当,时,分别求线段的长.
(3)当时,求所有符合条件的的值.
(4)若点一直沿数轴的正方向运动,点运动到点时,立即改变运动方向,以原速度沿数轴的负方向运动,到达点时,随即停止运动,在点的整个运动过程中,当时,直接写出的值.
【答案】(1),;
(2)当时,;当时,;
(3)或;
(4)或.
【分析】本题主要考查了两点间的距离,数轴,一元一次方程的应用,解题的关键是熟记两点间的距离公式,找到等量关系.
(1)根据点的运动方向列代数式即可求解;
(2)先根据两点间的距离公式求出,再把值代入求解;
(3)根据两点间的距离公式列方程求解;
(4)根据的取值范围,分类讨论,列方程求解.
【详解】(1)解:点表示的数为,点表示的数为,
故答案为:,;
(2),
当时,,
当时,;
(3)由题意得:,
解得:或;
(4)当时,,
解得:或(不符合题意,舍去),
当时,,
解得:或(不符合题意,舍去),
综上所述,或.
2.(23-24七年级上·广东潮州·阶段练习)已知数轴上有、、三点,分别对应有理数、、,动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,同时,动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,设点的移动时间为秒.
(1)当秒时,数轴上点对应的数为______,点对应的数为______,、两点间的距离为______,用含t的代数式表示数轴上点对应的数为______.
(2)在点运动到点的过程中(点运动到点后停止运动),请用含的代数式表示、两点间的距离.
(3)在点运动到点的过程中(点运动到点后停止运动),求当为何值时?
【答案】(1),,,
(2)或或
(3)当时,
【分析】本题考查了数轴,代数式,一元一次方程的应用,解题的关键是掌握数轴上两点之间的距离,对进行分类讨论.
(1)根据题意,可以计算出当秒时,点和点对应的数,然后用大数减去小数就是两点间的距离,用点对应的数加上点移动的距离即可表示数轴上点对应的数;
(2)先计算、相遇的时间,点到达终点的时间,点到达终点的时间,然后分类写出、两点间的距离;
(3)分为、相遇前和相遇后进行讨论,用含有的式子分别表示出、相遇前、后的、,列方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:当秒时,
数轴上点对应的数为:,
点对应的数为:,
、两点间的距离为:,
用含t的代数式表示数轴上点对应的数为:,
故答案为:,,,;
(2)设点追上点所用的时间为,
,
解得:,
点到达终点的时间为:(秒),
点到达终点的时间为:(秒),
当时,,
当时,,
当时,,
或或;
(3)①、相遇前,
,
,即,
解得:,不符合题意,舍去;
②、相遇后,
,,
,即,
解得:,
综上所述,当时,.
类型五、数轴上双动点变速运动问题
例题:(24-25七年级上·全国·假期作业)七年级数学兴趣小组成员自主开展数学微项目研究,他们决定研究“折线数轴”.
探索“折线数轴”:素材1 如图,将一条数轴在原点,点,点处折一下,得到一条“折线数轴”.图中点表示,点表示,点表示,点D表示,我们称点与点在数轴上的“友好距离”为个单位长度,并表示为.
素材2 动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动.当运动到点与点B之间时速度变为初始速度的一半.当运动到点与点之间时速度变为初始速度的两倍.经过点后立刻恢复初始速度.
问题解决:探索1 :动点从点运动至点B需要多少时间?
探索2 : 动点从点出发,运动秒至点和点之间时,求点表示的数(用含的代数式表示);
探索3 :动点从点出发,运动至点D的过程中某个时刻满足时,求动点运动的时间.
【答案】探索1:从点A运动至点B的时间为秒;探索2:表示的数为;探索3:动点运动的时间是秒或秒.
【分析】本题考查数轴上动点计算问题及数轴上两点间距离问题,解题的关键是理解题意并掌握相关的知识.
探索1:根据时间路程速度,即可求解;
探索2:由探索1可得在段运动时间为:秒,进而得到,结合点表示,即可求解;
探索3:分两种情况:①当在上时,②当在上时,根据线段的和差以及时间路程速度,即可求解.
【详解】解:探索1:点表示,点表示,
,,
在段初始速度为个单位长度/秒,在段速度为初始速度的一半,
在段速度为个单位长度/秒,
从点运动至点的时间为:(秒);
探索2:的初始速度为个单位长度/秒,在段速度为初始速度的两倍,
在段速度为个单位长度/秒,
由探索1可得:在段运动时间为:秒,
,
点表示,
表示的数为:;
探索3:设秒后,
①当在上时,
,
,
,
,
,
,
(秒);
②当在上时,
,
,
,
,
(秒).
综上:动点运动的时间为秒或秒.
【变式训练】
1.已知a、b为常数,且满足,其中a、b分别为点A、点B在数轴上表示的数,如图所示,动点E、F分别从A、B同时开始运动,点E以每秒6个单位向左运动,点F以每秒2个单位向右运动,设运动时间为t秒.
(1)求a、b的值;
(2)请用含t的代数式表示点E在数轴上对应的数为:______;点F在数轴上对应的数为:______;
(3)当E、F相遇后,点E继续保持向左运动,点F在原地停留4秒后向左运动且速度变为原来的5倍,在整个运动过程中,当E、F之间的距离为2个单位时,请求出运动时间t的值.
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】本题主要考查了一元一次方程的应用,列代数式,
(1)根据绝对值和平方式的非负性得出a和b的值即可;
(2)根据点的运动得出代数式即可;
(3)分四种不同情况进行分类讨论,根据路程=速度×时间,列方程求解即可.
解题的关键是要运用分类讨论的思想.
【详解】(1)解: ,
,
;
(2)解:由题意可知,E点对应的数为:,
F对应的数为,
故答案为:,;
(3)解:在相遇前:,
设时E、F相遇,
即;
解得,
①当E点在F点左侧时,且F点没动时,
由题意可得,,
解得:,
②当E点在F点左侧时,且F点已动时,
,
解得:,
③当点E在点F右侧时,
由题意,
解得:,
综上所述,符合条件的t的值为:.
2.如下图,数轴上,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为9,点D表示的数为13,在点B和点C处各折一下,得到一条“折线数轴”,我们称点A和点D在数轴上相距20个长度单位,动点P从点A出发,沿着“折线数轴”的正方向运动,同时,动点Q从点D出发,沿着“折线数轴”的负方向运动,它们在“水平路线”射线BA和射线CD上的运动速度相同均为2个单位/秒,“上坡路段”从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,“下坡路段”从C到B速度变为“水平路线”速度的2倍.设运动的时间为t秒,问:
(1)动点Q从点C运动到点B需要的时间为______秒;
(2)动点P从点A运动至D点需要的时间为多少秒?
(3)当P、O两点在数轴上相距的长度与Q、O两点在数轴上相距的长度相等时,求出动点P在数轴上所对应的数.
【答案】(1)2.5
(2)15
(3)
【分析】(1)求出BC长度,“下坡路段”速度是4个单位/秒,即得动点Q从点C运动到点B的时间;
(2)先求出AB,BC,CD的长度,再根据“水平路线”速度是2个单位/秒,从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,即得动点P从点A运动至D点需要的时间;
(3)设运动时间为秒,分四种情况:①当0≤t≤2,②当2<t≤3,③当3<t<4.5,④当4.5<t≤7.5,列方程求出t.
【详解】(1)∵点B表示的数为-1,点C表示的数为9,
∴BC=1-(-9)=10(个单位),
∵“下坡路段”从C到B速度变为“水平路线”速度的2倍,“水平路线”速度是2个单位/秒,
∴“下坡路段”速度是4个单位/秒,
∴动点Q从点C运动到点B需要的时间为10÷4=2.5(秒);
(2)根据题意知:AB=|-7-(-1)|=6(个单位),BC=1-(-9)=10(个单位),CD=13-9=4(个单位),
∴“水平路线”速度是2个单位/秒,从B到C速度变为“水平路线”速度的一半,
∴动点P从点A运动至D点需要的时间为
6÷2+10÷+4÷2=3+10+2=15(秒);
(3)设运动时间为t秒,
①当0≤t≤2,即P在AB上,Q在CD上,显然P、O两点在数轴上相距的长度与Q、O两点在数轴上相距的长度不会相等;
②当2<t≤3,即P在AB上,Q在CB上时,P表示的数是-7+2t,Q表示的数是9-4(t-2),
∴0-(-7+2t)=9-4(t-2)-0,
解得t=5,
此时P已不在AB上,不符合题意,这种情况不存在;
③当3<t<4.5,即P在BC上,Q在CB上时,P表示的数是-1+(t-3)=t-4,Q表示的数是9-4(t-2)=17-4t,
∴|t-4|=|17-4t|,
解得t=或t=,
∴P表示的数是或;
④当4.5<t≤7.5,即P在BC上,Q在AB上时,P表示的数是t-4,Q表示的数是-1-2(t-4.5)=8-2t,
∴t-4-0=0-(8-2t),
解得t=4(不合题意,舍去),
综上所述,当P、O两点在数轴上相距的长度与Q、O两点在数轴上相距的长度相等时,动点P在数轴上所对应的数【点睛】本题考查数轴上的动点问题,解题的关键是用含t的代数式表示动点表示的数,根据运动过程分类讨论.
类型六、数轴上多动点恒速运动问题
例题:(22-23七年级上·河北·期末)如图,点对应的有理数为,点对应的有理数为,点对应的有理数为,且,点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点.
(1)___________,___________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,求与点重合的点表示的数;
(3)若点从点开始以个单位长度/秒的速度向左运动,同时,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,设运动时间秒,则的值是否随着的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1),
(2)
(3)不会随着的变化而改变,该值是
【分析】(1),点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点,根据点的移动即可求解;
(2)根据(1)可知点与点对应的有理数,根据折叠的性质即可求解;
(3)根据各点运动的情况可以用含的式子表示出,,对应的有理数,根据两点之间的距离,分别表示出,,由此即可求解.
【详解】(1)解:,点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点,
∴,,
故答案为:,.
(2)解:点对应的有理数是,点对应的有理数是,若将数轴折叠,使得点与点重合,
∴折叠点对应的有理数为,且点对应的有理数是,
∴点到折叠点的距离为,
∴与点重合的点表示的数为.
(3)解:的值不会随着的变化而改变.
∵点从点开始以每秒个单位长度的速度向左运动,
∴运动后对应的点为,
∵点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,
∴运动后对应的点为,
∵点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,
∴运动后对应的点为,
∴,,
∴,
∴的值不会随着的变化而改变,该值是.
【点睛】本题主要考查数轴上动点的问题,掌握数轴上两点之间的距离的计算方法,点与点之间的有理数表示方法是解题的关键.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·广东广州·期中)阅读:如图,已知数轴上有、、三个点,它们表示的数分别是,,.到的距离可以用表示,计算方法:,或.根据阅读完成下列问题:
(1)填空: , .
(2)若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,试探索:到的距离与到的距离的差(即)的值是否随着时间的变化而改变?请说明理由.
(3)现有动点、都从点出发,点以每秒个单位长度的速度向右移动,当点移动秒时,点才从点出发,并以每秒个单位长度的速度向右移动.设点移动的时间为秒(),直接写出、两点间的距离(用含的代数式表示).
【答案】(1),;
(2)不变,理由见解析;
(3)或或.
【分析】()根据数轴上两点间距离公式计算即可;
()根据题意求出点,,向右移动后表示的数,然后根据数轴上两点间距离公式出表示,的值,最后再进行计算即可;
()分三种情况讨论,点在点处,点在点的右边,点在点的右边;
本题考查了列代数式,数轴,熟练掌握用数轴上两点间距离表示线段长是解题的关键,同时渗透了分类讨论的数学思想.
【详解】(1),,
故答案为:,;
(2)不变,理由:
因为:经过秒后,,,三点所对应的数分别是,,,
所以:,,
∵,
∴,,
∴,,
所以:,
所以的值不会随着时间的变化而改变;
(3)经过秒后,,两点所对应的数分别是,,
当点追上点时,,
解得:,
当时,点在还点处,
所以:,
当时,点在点的右边,
所以:,
当时,点在点的右边,
所以:,
综上所述,、两点间的距离为或或.
2.已知数轴上两点A、B对应的数分别是,M、N、P为数轴上三个动点,点M从A点出发,速度为每秒2个单位,点N从点B出发,速度为M点的3倍,点P从原点出发,速度为每秒1个单位.
(1)若点M向右运动,同时点N向左运动,求多长时间点M与点N相距46个单位?
(2)若点M、N、P同时都向右运动,求多长时间点P到点M,N的距离相等?
(3)当时间t满足时,M、N两点之间,N、P两点之间,M、P两点之间分别有47个、37个、10个整数点,请直接写出t1,t2的值.
【答案】(1)4;
(2)或;
(3)4或
【分析】(1)利用M、N之间的距离为最初的距离加上各自行驶的路程即可得到一个关于t的方程,解方程即可得出答案;
(2)先将M,N,P三点在数轴上的位置用含t的代数式表示出来,然后分点N在点P左侧和点N在点P右侧两种情况分别讨论即可;
(3)根据M,N,P之间整数点的个数,可以确定出M,N,P三点的位置,从而找到,的值.
【详解】(1)解:设运动时间为t秒,
由题意可得:,
∴,
∴运动4秒点M与点N相距46个单位;
(2)解:设运动时间为t秒,
由题意可知:M点运动到,N点运动到,P点运动到t,
由得,
解得t或,
∴运动或时点P到点M,N的距离相等;
(3)解:由题意可得:M、N、P三点之间整数点的多少可看作它们之间距离的大小,
M、N两点距离最大,M、P两点距离最小,可得出M、P两点向右运动,N点向左运动.
①当时,P在4,M在14,N在,
再往前一点,之间的距离即包含10个整数点,之间有37个整数点;
②当N继续以6个单位每秒的速度向左移动,P点向右运动,
若N点移动到时,此时N、P之间仍为37个整数点,
若N点过了时,此时N、P之间为38个整数点
故,
∴,.
【点睛】本题主要结合数轴考查了点在数轴上的移动,能够根据题中信息利用方程的思想建立关于t的方程是解题的关键.
类型七、数轴上中动点新定义型问题
例题:(23-24七年级上·河南郑州·阶段练习)如图,数轴上A、B两点表示的数分别是和3,将这两点在数轴上以相同的速度同时相向运动,若A、B分别到达M、N两点,且满足(k为正整数),我们称A、B两点完成了一次“准相向运动”.
(1)A、B两点之间的距离为
(2)若A、B两点完成了一次“准相向运动”.
①当时,M、N两点表示的数分别为 , ;
②当k为任意正整数时,求M、N两点表示的数(用含字母k的式子表示).
【答案】(1)4;
(2)①5,;②,.
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离公式,数轴上的点表示有理数,根据题意得出是解题关键.
(1)根据数轴上两点之间的距离公式即可求解;
(2)①由题意可知,,再根据两点间距离公式,得出,即可得出答案;
②同①理可得,,进而得出,即可得出答案.
【详解】(1)解:A、B两点表示的数分别是和3,
之间的距离为,
故答案为:4;
(2)解:①
当时,,
两点在数轴上以相同的速度同时相向运动,
,
,,
,
,
表示的数为,N表示的数为,
故答案为:5;;
②同①理可得,,
,
,
M点表示的数为,N点表示的数为.
【变式训练】
1.(23-24七年级上·福建福州·期中)在数轴上有,两点,点表示的数为.对点给出如下定义:当时,将点向右移动3个单位长度,得到点;当时,将点向左移动个单位长度,得到点.称点为点关于点的“联动点”.如图,点表示的数为.
(1)在图中画出当时,点关于点的“联动点”;
(2)点从数轴上表示的位置出发,以每秒1个单位的速度向右运动.点从数轴上表示5的位置同时出发,以相同的速度向左运动,两个点运动的时间为秒.
①点表示的数为__________(用含的式子表示);
②是否存在,使得此时点关于点的“联动点”佮好与原点重合?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)见解析
(2)①;②不存在,理由见解析
【分析】(1)求出表示的数,再画图即可;
(2)①根据已知可得运动后表示的数;②分两种情况:当,表示的数是,当时,表示的数是,即可得到答案.
【详解】(1)解:当时,将点向右移动3个单位长度,得到点;
表示的数是,如图:
(2)①点表示的数为,
故答案为:;
②不存在恰好与原点重合,理由如下:
表示的数是,
当时,,
表示的数是,
此时不存在恰好与原点重合;
当时,表示的数是,
此时不存在恰好与原点重合,
综上所述,不存在恰好与原点重合.
【点睛】本题考查数轴上的动点问题,解题的关键是用含的代数式表示点运动后所表示的数.
2.(23-24七年级上·福建厦门·阶段练习)我们规定:对于数轴上不同的三个点,,,当点在点左侧时,若点到点的距离恰好为点到点的距离的倍,且为正整数,(即),则称点是“整关联点”.
如图,已知在数轴上,原点为,点,点表示的数分别为,.
(1)原点________(填“是”或“不是”)“整关联点”;
(2)若点是“整关联点”,则点所表示的数_______;
(3)点在,之间运动,且不与,两点重合,作“整关联点”,记为,作“整关联点”,记为,且满足,分别在线段和上.当点运动时,若存在整数,,使得式子为定值,直接写出,满足的数量关系________.
【答案】(1)不是
(2)或者
(3)
【分析】(1)根据关联点的定义,即可;
(2)根据关联点的定义得到等式,再讨论点的位置,求出满足的值;
(3)设点表示的数为,根据关联点的定义,得出用,,表示的代数式,再由点运动时,式子为定值,得关于的代数式中的系数为,即可求出,的数量关系.
【详解】(1)∵在数轴上,原点为,点,点表示的数分别为,
∴,,
∴,
∵不是整数,
∴原点不是“整关联点”.
故答案为:不是.
(2)∵在数轴上,原点为,点,点表示的数分别为,,
∴,,
∴,
若点是“整关联点”,
∴,
当点在线段之间,,
∴点表示的数为:;
当点在线段的延长线上,,
∴,
∴点表示的数为:;
综上所述,点表示的数为:或者.
故答案为:或者.
(3)设点表示的数为,
∵点在,之间运动,且不与,两点重合,作“整关联点”,记为,作“整关联点”,记为,且满足,分别在线段和上,
∴,;,,
∴,,
∴,
当点运动时,若存在整数,,使得式子为定值,
∴,
解得:,
∴整数,满足的数量关系为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查新定义、数轴的知识,解题的关键的掌握数轴上两点的距离,动点问题,线段的数量关系,理解新定义的概念.
3.(22-23七年级上·湖南岳阳·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_______;
(2)如图2,已知线段,点P、Q分别从点A和点B同时出发,相向而行,运动速度均为,当点P到达点B时,点P、Q同时停止运动,设运动时间为.请用含有t的式子表示和,并判断它们的数量关系.
拓展运用:
(3)已知线段,点P、Q分别从点A和点B同时出发,相向而行,若点P、Q的运动速度分别为和,点Q到达点A后立即以原速返回,点P到达点B时,点P、Q同时停止运动,设运动时间为ts.则当t为何值时,等式成立.
【答案】(1),
(2);;
(3)存在t为4或,使等式成立
【分析】本题主要考查了一元一次方程的应用,理解新定义是解题的关键.
(1)根据材料阅读,即可求解;
(2)根据材料阅读,可表示和,即可求解;
(3)分两种情况:当点Q到达点A之前时,当点Q到达点A返回时,结合,列出方程,即可求解.
【详解】(1)解:根据题意得:,
∵,
∴,
故答案为:,
(2)解:∵,
∴,
∵
∴,
∴,
∴;
(3)解:当点Q到达点A之前时,
∵
∴,
∵
∴,
∴,
∵,
∴,
解得:;
当点Q到达点A返回时,此时,
∴
∵,
∴,
∵
∴
∴
∴存在t的值为4或,使等式成立.
压轴能力测评(10题)
一、单选题
1.(23-24七年级上·湖北武汉·期中)一个点在数轴上表示,该点在数轴上移动3个单位长度后所表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,;利用分类讨论的思想解决问题是解题关键.
【详解】解:在数轴上向左移动3个单位长度后所表示的数是;
在数轴上向右移动3个单位长度后所表示的数是;
即该点在数轴上移动3个单位长度后所表示的数是或,
故选:C.
2.(23-24七年级上·重庆江津·阶段练习)如图,已知,在的左侧是数轴上的两点,点对应的数为,且,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左运动,在点的运动过程中,,始终为,的中点,设运动时间为秒,则下列结论中正确的有
①对应的数是;
②点到达点时,;
③时,;
④在点的运动过程中,线段的长度会发生变化.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查了数轴上两点距离.利用数轴,分类讨论即可求解.
【详解】解:已知,在的左侧是数轴上的两点,点对应的数为,且,
对应的数为:;故①是正确的;
,故②是正确的;
当时,,,故③是错误的;
在点的运动过程中,,故④是错误的;
故选:B.
二、填空题
3.(23-24七年级上·广东佛山·期中)一个直径为1的小圆在数轴上可以左右滚动,若小圆从数轴上表示某个数的点开始,沿着数轴滚动一周以后恰好滚动到表示的点上,则的值是 .(结果保留)
【答案】或
【分析】本题考查了数轴上的点表示数以及数轴上两点的距离公式,利用分类讨论的思想解决问题是解题关键.先求出小圆的周长,再根据数轴上两点的距离公式分别求解,即可得到答案.
【详解】解:直径为1的小圆,其周长为,
若小圆沿着数轴向左滚动一周以后恰好滚动到表示的点上,则点表示的数为,
若小圆沿着数轴向右滚动一周以后恰好滚动到表示的点上,则点表示的数为,
的值是或,
故答案为:或.
4.(23-24七年级上·福建泉州·阶段练习)已知,A、在数轴上对应的数分别用、表示,且,是数轴上的一个动点.动点从原点开始第一次向右移动1个单位长度,第二次向左移动3个单位长度,第三次向右移动5个单位长度,第四次向左移动7个单位长度,.点在移动过程中,第 次移动与点A重合.
【答案】15
【分析】本题主要考查了数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题.
求出每次移动后点P对应点所表示的数,从而得到这些数的规律,再结合点A、B表示的数即可解答.
【详解】第一次移动P的对应点表示的数为,
第二次移动点P所得的对应点表示的数为,
第三次移动点P所得的对应点表示的数为,
第四次移动点P所得的对应点表示的数为,
第五次移动点P所得的对应点表示的数为,
第六次移动点P所得的对应点表示的数为,
第n次移动点P所得的对应点表示的数为,
观察发现:当n为奇数时,点P对应的数为奇数n;
当n为偶数时,点P对应的数为偶数,
∵,,且,
∴,解得
∴点A表示的数是15,点B表示的数是,
∴当仅当时,点表示的数为15,第15次移动点P所得的对应点P与点A重合.
三、解答题
5.(23-24七年级上·广东广州·期中)如图:在数轴上点表示数,点表示数,点表示数.
(1)若将数轴折叠,使得点与点重合,则点与______表示的点重合;
(2)若点、点和点分别以每秒个单位、个单位长度和个单位长度的速度在数轴上同时向左运动.
若秒钟过后,三点中恰有一点为另外两点的中点,求值;
②当点在点右侧时,是否存在常数,使的值为定值,若存在,求的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1);
(2)或或;存在,.
【分析】()求出的长度和中点,然后求出中点到点的距离即中点到点的重合点的距离,即可求得点的重合点;
()分别以为中点,列出方程求解即可;使的值为定值,列出等式中的含项合并为,从而求出的值.
【详解】(1),
,
∴的中点表示的数为:,
∵,
点B的重合点为,
故答案为:;
(2)解:由题意可知,秒时,点所在的数为:,点所在的数为:,点所在的数为:,
()若为中点,
则 ,
解得;
()若为中点,
则 ,
解得;
()若为中点,
则,
解得;
综上,当或或时,三点中恰有一点为另外两点的中点;
假设存在.
∵在右侧,在右侧,
∴,,
∴,
当即时,
,为定值,
故存在常数使的值为定值.
【点睛】此题考查了数轴上两点间距离,数轴上动点问题,一元一次方程的应用,解题的关键是能用两点间的距离公式列出方程.
6.(23-24七年级上·四川南充·期末)已知数轴上有,两点,分别代表−,,甲,乙两人分别从,两点同时出发,甲沿线段以个单位长度/秒的速度向右运动,甲到达点处时运动停止,乙沿方向以个单位长度/秒的速度向左运动.
(1),两点间的距离为 个单位长度;乙到达点时共运动了 秒.
(2)甲,乙在数轴上的哪个点相遇?
(3)多少秒时,甲、乙相距个单位长度?
(4)若乙到达点后立刻掉头并保持速度不变,则甲到达点前,甲,乙还能在数轴上相遇吗?若能,求出相遇点所对应的数;若不能,请说明理由.
【答案】(1)80,;
(2)甲,乙在数轴上的点相遇;
(3)秒或秒时,甲、乙相距个单位长度;
(4)甲,乙能在数轴上相遇,相遇点表示的数是.
【分析】此题考查了数轴上两点间距离、数轴上动点问题、一元一次方程的应用等知识,读懂题意,正确列出方程是解题的关键.
(1)根据两点间距离求出,再求出运动时间即可;
(2)设甲,乙经过秒会相遇,根据路程之和列出方程,解方程即可;
(3)分相遇前和相遇后两种情况进行列方程求解即可;
(4)根据乙到达点需要秒,求出甲位于,求出乙追上甲需要秒,求出此时相遇点的数即可.
【详解】(1)解:、两点的距离为,乙到达点时共运动了秒;
故答案为:,;
(2)设甲,乙经过秒会相遇,根据题意得:
,
解得,
.
答:甲,乙在数轴上的点相遇;
(3)解:两种情况,相遇前,
设秒时,甲、乙相距个单位长度,
根据题意得,,
解得;
相遇后,
设秒时,甲、乙相距个单位长度,根据题意得,
,
解得:,
答:秒或秒时,甲、乙相距个单位长度;
(4)解:乙到达点需要秒,甲位于,
乙追上甲需要秒,
此时相遇点的数是,
故甲,乙能在数轴上相遇,相遇点表示的数是.
7.(23-24七年级上·河北沧州·期末)如图,已知点、、是数轴上三点,为原点.点对应的数为,,.
(1)则点对应的数是 ,点对应的数是 ;
(2)动点、分别同时从、出发,分别以每秒个单位和个单位的速度沿数轴正方向运动.在线段上,且,在线段上,且,设运动时间为.
①求点、对应的数(用含的式子表示)
②猜想的长度是否与的大小有关?如果有关请你写出用表示的代数式;如果无关请你求出的长度.
【答案】(1),
(2)①点M对应的数为:,点N对应的数为:;②的长度与无关,长度为
【分析】本题是数轴上的动点问题,涉及数轴上两点之间的距离,数轴上的点表示数等知识,解题的关键是掌握数轴上两点之间的距离公式.
(1)由已知、结合数轴,根据数轴上两点之间的距离即可求解;
(2)①由题意可得、的长度,从而由点、对应的数即可求出点、对应的数;②根据题意可得点对应的数,进而得到的长度,根据结果即可作出判断.
【详解】(1)解:点对应的数为,,
点对应的数为:,
又,
点对应的数为:,
故答案为:,;
(2)①由动点、分别同时从、出发,分别以每秒个单位和个单位的速度沿数轴正方向运动,则,,
又,,
,,
点对应的数为:,点对应的数为:;
②的长度与无关,理由如下:
由于,
点对应的数为:,
则,
即的长度与无关,长度为.
8.(23-24七年级上·河南郑州·期中)阅读下面的材料:
如图1,在数轴上A点所示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为,线段的长可以用右边的数减去左边的数表示,即.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图2,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向左移动到达B点,然后向右移动到达C点,用1个单位长度表示.
(1)请你在数轴上表示出A,B,C三点的位置:
(2)点C到点A的距离______;若数轴上有一点D,且,则点D表示的数为_________;
(3)若将点A向右移动,则移动后的点表示的数为_____;(用代数式表示)
(4)若点B以每秒的速度向左移动,同时A.C点分别以每秒、的速度向右移动,设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
【答案】(1)A表示,B表示,C表示4,图见解析;
(2)6;或3;
(3);
(4)不会变化,理由见解析.
【分析】本题考查了数轴,解一元一次方程以及整式的加减运算,掌握数轴上两点之间的距离求解方法是解决问题的关键.
(1)根据题意分别表示出距离求出坐标,画出图形;
(2)根据距离公式得出的长度;设D表示的数为a,由绝对值的意义容易得出结果;
(3)将点A向右移动,则移动后的点表示的数为;
(4)表示出和,再相减即可得出结论.
【详解】(1)A:,即,A表示,
B:,即,B表示,
C:,即,C表示4,
A、B、C三点的位置如图所示:
(2)(cm);
设D表示的数为a,
,
,解得:或,
点D表示的数为或3;
故答案为:6;或3;
(3)将点A向右移动,则移动后的点表示的数为;
故答案为:
(4)的值不会随着t的变化而变化,理由如下:
根据题意得:平移后,cm ,
,
,
的值恒为3,不会随着t的变化而变化.
9.(23-24七年级上·北京大兴·期中)我们规定:对于数轴上不同的三个点M,N,P,当点M在点N右侧时,若点P到点M的距离恰好为点P到点N的距离的n倍,且n为正整数,(即),则称点P是“关联点”
如图,已知在数轴上,原点为O,点A,点B表示的数分别为4,.
(1)原点O (填“是”或“不是”)“关联点”;
(2)若点C是“整2关联点”,则点C所表示的数 ;
(3)若点A沿数轴向右运动,每秒运动1个单位长度,同时点B沿数轴向左运动,每秒运动2个单位长度,则运动时间为 秒时,原点O恰好是“关联点”,此时n的值为 .
(4)点Q在A,B之间运动,且不与A,B两点重合,作“关联点”,记为,作“关联点”,记为,且满足,分别在线段和上.当点Q运动时,若存在整数m,n,使得式子为定值,求出m,n满足的数量关系.
【答案】(1)是
(2)0或
(3)2;1
(4)
【分析】本题是数轴上新定义应用题,主要运用“数轴上表示数、的两点之间的距离为”来解题.
(1)根据已知条件及新定义即可判定;
(2)根据已知条件及新定义得出等式,再分类讨论点的位置,得出满足条件的值;
(3)设运动秒,根据数轴是两点距离的计算方法用含的代数式表示、,再根据新定义得出关于等量关系,由“是正整数”求出、即可;
(4)设点表示的数为,根据新定义、已知条件,得出用、、表示的代数式,再由“点运动时,式子为定值”知:关于的代数式中的系数为0,从而得出整数、满足的数量关系.
【详解】(1)解:点A,点B表示的数分别为4,,
,,
,
原点是“,2关联点”,
故答案为:是;
(2)点A,点B表示的数分别为4,,
,
若点是“,整2关联点”,则,
当点在线段上时,,
此时,点所表示的数为;
当点在线段的延长线上时,,
此时,点所表示的数为,
综上所述,点所表示的数0或,
故答案为:0或;
(3)若点A沿数轴向右运动,每秒运动1个单位长度,同时点B沿数轴向左运动,每秒运动2个单位长度,设运动秒,
则,,
原点O恰好是“[A,B]n关联点”,
是正整数),即有,
,
是正整数,
而,为3的约数,
,即,
即运动时间为2秒时,原点恰好是“,整关联点”,此时的值为1,
故答案为:2;1;
(4)点在、之间运动,且不与、两点重合,作“,整2关联点”,记为,作“,整3关联点”,记为,且满足、分别在线段和上,
设点表示的数为,则
,,
,,
,,
,
当点运动时,若存在整数、,使得式子为定值,则,
.
即整数、满足的数量关系是.
10.(23-24七年级上·全国·期末)如图,O是数轴的原点,A、B是数轴上的两个点,A点对应的数是,B点对应的数是8,C是线段上一点,满足.
(1)求C点对应的数;
(2)动点M从A点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,当点M到达C点后停留2秒钟,然后继续按原速沿数轴向右匀速运动到B点后停止.在点M从A点出发的同时,动点N从B点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴匀速向左运动,一直运动到A点后停止.设点N的运动时间为t秒.
①当时,求t的值;
②在点M,N出发的同时,点P从C点出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,当点P与点M相遇后,点P立即掉头按原速沿数轴向右匀速运动,当点P与点N相遇后,点P又立即掉头按原速沿数轴向左匀速运动到A点后停止.当时,请直接写出t的值.
【答案】(1)4
(2)①或;②t的值为或或5.5
【分析】(1)根据A点,B点对应的数,得到,根据与的比值,得到,,得到C点对应的数是;
(2)①当M、N未相遇, M表示的数是, N表示的数是,得到,解得;当M、N相遇后,M在上运动,M表示的数是, N表示的数是,得到,解得;②当P与M还未第一次相遇时,P表示的数是,M表示的数是,N表示的数是,得到,解得,此种情况不存在;当P与M第一次相遇后,相遇后P掉头按原速沿数轴向右匀速运动,在未遇到N前,P表示的数是,得到,解得;当P与N相遇后,未与M第二次相遇时,P表示的数是,,解得;当P与M在点C处第二次相遇后直到到达A点前,P表示的数是, M表示的数是4,得到,解得,根据,得到这种情况不存在;当P运动到A后,若N为的中点,此时,,解得.
本题主要考查了数轴上动点问题,熟练掌握数轴上动点表示的数,两点间的距离公式,相遇与追及问题,列代数式,列方程,分类考虑动点的位置,是解题关键.
【详解】(1)∵A点对应的数是,B点对应的数是8,
∴,
∵,
∴,,
∴C点对应的数是,
答:C点对应的数是4;
(2)①∵运动t秒时,
当M、N未相遇,则M在上运动,M表示的数是,N在上运动,N表示的数是,
∴,
解得,
当M、N相遇后,M在上运动,M表示的数是,N在上运动,N表示的数是,
∴,
解得,
综上所述,t的值为或;
②当P与M还未第一次相遇时,P表示的数是,M表示的数是,N表示的数是,
∵
∴,
解得(舍去),此种情况不存在,
由已知得,P与M在时第一次相遇,相遇后P掉头按原速沿数轴向右匀速运动,在未遇到N前,P表示的数是,
∴,
解得,
由已知可知,当P与M在表示1的点处相遇,此时N运动到表示7的点处,再经过秒,即时,P与N相遇,此时M正好运动到C,P与N相遇后又立即掉头按原速沿数轴向左匀速运动,未与M第二次相遇,此时P表示的数是,
∴,
解得,
当P与M在点C处第二次相遇后直到到达A点前,P表示的数是,M在C点处,M表示的数是4,
次情况,
∴,
解得,不合,
∴这种情况不存在,
当P运动到A后,若N为的中点,此时,
∴,
解得,
综上所述,t的值为,或,或5.5.
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