内容正文:
专题02 数轴中动点的六种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、单动点问题(分类讨论) 1
类型二、单动点问题(变化规律) 2
类型三、双动点问题 3
类型四、双动点问题(变速) 4
类型五、多动点问题 5
类型六、新定义问题 6
压轴能力测评(12题) 7
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)
类型一、单动点问题(分类讨论)
【典例1】点A为数轴上一点,距离原点4个单位长度,一只蚂蚁从点A出发,向右爬了3个单位长度到达点B,则点B表示的数是( )
A. B.7 C.或7 D.或1
【变式1-1】A为数轴上表示的点,将点A在数轴上平移3个单位长度到点B,则点B所表示的实数为( )
A.3 B.2 C.2或3 D.2或
【变式1-2】数轴上点表示的数是,将点沿数轴移动单位长度得到点,则点表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
【变式1-3】如图,圆的直径为个单位长度,该圆上的点与数轴上表示的点重合,将该圆沿数轴滚动周,点到达点的位置,则点表示的数是( ).
A. B. C.或 D.或
类型二、单动点问题(变化规律)
【典例2】一只跳蚤在数轴上从原点O开始沿数轴左右跳动,第1次向右跳1个单位长度,第2次向左跳2个单位长度,第3次向右跳3个单位长度,第4次向左跳4个单位长度……依此规律跳下去,当它第次落下时,落点处对应的数为( )
A. B. C. D.
【变式2-1】如图,一个动点从原点O开始向左运动,每秒运动个单位长度,并且规定:每向左运动秒就向右运动秒,则该动点运动到第秒时所对应的数是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】若在正方形的四个顶点处依次标上“我”“爱”“数”“学”四个字,且将正方形放置在数轴上,其中“我”“爱”对应的数分别为和,如图,现将正方形绕着顶点按顺时针方向在数轴上向右无滑动地翻滚.例如,第一次翻滚后“数”所对应的数为0,则连续翻滚后数轴上数2022对应的字是( )
A.我 B.爱 C.数 D.学
【变式2-3】一个动点P从数轴上的原点O出发开始移动,第1次向右移动1个单位长度到达点P1,第2次向右移动2个单位长度到达点P2,第3次向左移动3个单位长度到达点P3,第4次向左移动4个单位长度到达点P4,第5次向右移动5个单位长度到达点P5…,点P按此规律移动,则移动第158次后到达的点在数轴上表示的数为( )
A.159 B.-156 C.158 D.1
类型三、双动点问题
【典例3】如图,已知数轴上点表示的数为,是数轴上在左侧的一点,且,两点间的距离为,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒.
(1)数轴上点表示的数是________,点表示的数是________(用含的代数式表示);
(2)动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点、同时出发.求:
①当点运动多少秒时,点与点相遇?
②当点运动多少秒时,点与点间的距离为个单位长度?
【变式3-1】如图,数轴的原点为,在数轴上有、两点,点对应的数是,点对应的数是1,动点、同时从、出发,分别以3个单位/秒和1个单位/秒的速度沿着数轴正方向运动,设运动时间为秒().
(1)两点间的距离是 ;
(2)当时,动点对应的数是 ,动点对应的数是 ;
(3)当运动时间为秒时,用含的代数式表示出点和点所对应的数;
(4)当时,点是否为线段的中点?
【变式3-2】如图,点均在数轴上,点所对应的数是,点在点的右边,且距点个单位长度,点是数轴上的两个动点.
(1)求出点所对应的数;
(2)当点到点的距离之和是个单位长度时,求出此时点所对应的数;
(3)若点分别从点出发,均沿数轴向左运动,点每秒运动个单位长度,点每秒运动个单位长度.若点先出发秒后点出发,当两点相距个单位长度时,直接写出此时点分别对应的数.
类型四、双动点问题(变速)
【典例4】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.
【变式4-1】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.
类型五、多动点问题
【典例5】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.
【变式5-1】预备知识:在数学中,把点与点之间的距离用表示
如图,在数轴上点表示数点表示数点表示数,已知数是最小的正整数,且满足.
(1) , , ;
(2)点开始在数轴上运动,若点以每秒1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4个单位长度的速度向右运动,运动秒钟后,求三点在数轴上所表示的数(用含的式子表示),若在此过程中,的值保持不变,求的值.
(3)在此数轴有上一动点对应的数为,求的最小值.
【变式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.
类型六、新定义问题
【典例6】定义:数轴上A、B两点的距离为a个单位记作,根据定义完成下列各题.
两个长方形和的宽都是3个单位长度,长方形的长是6个单位长度,长方形的长是10个单位长度,其中点A、D、E、H在数轴上(如图),点E在数轴上表示的数是5,且E、D两点之间的距离为14,原点记为0.
(1)求数轴上点H、A所表示的数?
(2)若长方形以4个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时长方形以3个单位长度/秒的速度向左匀速运动,数轴上有M、N两点,其中点M在A、D两点之间,且,其中点N在E、H两点之间,且,设运动时间为x秒.
①经过x秒后,M点表示的数是 ,N点表示的数是 (用含x的式子表示,结果需化简).
②求(用含x的式子表示,结果需化简).
(3)若长方形以2个单位长度/秒的速度向右匀速运动,长方形固定不动,设长方形运动的时间为秒,两个长方形重叠部分的面积为S,当时,求此时t的值.
【变式6-1】数轴上有A,,三个不同的点,给出如下定义:若其中一个点到其他两个点之间的距离相等时,则称该点是其他两个点的“中点”,这三个点为“中点关联点”.例如在图中的数轴上,点A,,所表示的数分别为1,3,5,此时点是点A,的“中点”.
(1)若点A表示数,点表示数1,当点是点A与点的“中点”时,求点表示的数;
(2)点A表示数,点表示数15,点为数轴上一个动点,若点A,,是“中点关联点”,求此时点表示的数.
【变式6-2】数轴上有A,B,C 三点,给出如下定义:若其中一个点与其它两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“关联点”.
例:如图1所示,数轴上点A,B,C 所表示的数分别为1,3,4,因为,所以称点B 是点A,C的“关联点”.
图1
(1)如图2所示,点A表示数,点B 表示数1,下列各数2,4,6所对应的点分别是C1,C2,C3其中是点A,B 的“关联点”的是 ;
图2
(2)如图3所示,点A 表示数,点B 表示数15,P 为数轴上一个动点:
①若点P 在点B 的左侧,且P 是点A,B 的“关联点”,求此时点P 表示的数;
②若点P 在点B 的右侧,点P,A,B 中,有一个点恰好是其它两个点的“关联点”, 请求出此时点P 表示的数.
图3
一、单选题
1.如图所示,把数轴上的点A先向左移动3个单位,再向右移动7个单位得到点B,若A与B表示的数互为相反数,则点A表示的数是( )
A. B. C. D.
二、填空题
2.阅读与思考
如图,一个点从数轴上的原点开始,先向右移动3个单位长度,再向左移动5个单位长度,可以看出,终点表示的数是.参照图中所给的信息,完成填空:
已知A,B都是数轴上的点.
(1)若点A表示数.将点A向右移动5个单位长度至点.则点表示的数是 ;
(2)若点A表示数2,将点A先向左移动7个单位长度,再向右移动个单位长度至点,则点表示的数是 ;
(3)若将点B先向左移动3个单位长度,再向右移动6个单位长度,终点表示的数恰好是0,则点B所表示的数是 .
3.在数轴上,如果点A表示的数为,点B表示的数为1,一个小球从点A出发,沿着数轴先向左移动7个单位长度,再向右移动4个单位长度,此时小球到达点C处,则点A到点C的距离与点B到点C之间的距离之和为 .
三、解答题
4.如图,在数轴上点表示的数是8,若动点从原点出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点从点出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为秒.
(1)当时,求点到原点的距离;
(2)当时,求点到原点的距离;
(3)当点到点的距离为4时,求点到点的距离.
5.综合与实践,阅读理解:
【问题背景】数轴是一个非常重要的数学工具,使数和数轴上的点建立起对应关系,这样能够用“数形结合”的方法解决一些实际问题.如图,在纸面上有一数轴,按要求折叠纸面:
【问题解决】
(1)若折叠后数1对应的点与数对应的点重合,则此时数对应的点与数________对应的点重合;
【学以致用】
(2)若折叠后数2对应的点与数对应的点重合,则此时数0对应的点与数________对应的点重合;
【问题拓展】
(3)若如(2)这样折叠后,数轴上有A、B两点也重合,且A、B两点之间的距离为11(点B在A点的右侧),则点A对应的数为________,点B对应的数为________;
(4)在(3)的条件下,数轴上有一动点P,动点P从B点出发,以每秒2个单位长度的速度在数轴上匀速运动,设运动时间为t秒().
①动点P从B点向右出发,t为何值时,P、A两点之间的距离为15个单位长度;
②请直接写出动点P从B点向左出发时,P、A两点之间的距离为15个单位长度的t的值.
6.若点在数轴上对应的数为,点在数轴上对应的数为,我们把、两点之间的距离表示为,记,且,满足.
(1) ; ;线段的长 ;
(2)点在数轴上对应的数是,且与互为相反数,在数轴上是否存在点,使得?若存在,求出点对应的数;若不存在,请说明理由;
(3)在()、()的条件下,点、、开始在数轴上运动,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,秒钟后,若点和点之间的距离表示为,点和点之间的距离表示为,那么的值是否随着时间的变化而变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出的值.
7.如图,已知数轴上A,B,C三个点表示的数分别是a,b,c,且,若点A沿数轴向右移动12个单位长度后到达点B,且点A,B表示的数互为相反数.
(1)a的值为 ,的值为 ;
(2)动点P,Q分别同时从点A,C出发,点P以每秒1个单位长度的速度向终点C移动,点Q以每秒m个单位长度的速度向终点A移动,点P表示的数为x.
①若点P,Q在点B处相遇,求m的值;
②若点Q的运动速度是点P的2倍,当点P,Q之间的距离为2时,求此时x的值.
8.如图1,已知线段,点C为线段上的一点,点D、E分别是和的中点.
(1)若,则的长为______;
(2)若,求的长;
(3)动点P,Q分别从A,B两点同时出发,相向而行,点P以每秒3个单位长度沿线段向右匀速运动,Q点以P点速度的两倍,沿线段向左匀速运动,设运动时间为t秒,问当t为多少秒时P,Q之间的距离为6?
9.已知数轴上有三点,分别表示有理数:,,,动点P从A点出发,以每秒1个单位长度的速度向终点C运动,设点P运动时间为t秒.
(1)填空:两点之间的距离是________;两点之间的距离是________;点P对应的数是________.(可用含t的代数式表示)
(2)当点P运动到B点时,点Q从A点出发,以每秒3个单位长度的速度向终点C运动,请用含t的代数式表示两点之间的距离.
10.如图:在数轴上,点A对应的数是,点B对应的数是16,两动点M、N同时从原点O出发,点M以每秒1个单位的速度沿数轴向点B运动;点N以每秒3个单位的速度沿数轴向左运动,到达点A后停留1秒,再从点A沿数轴向右到达点B后停止运动.设点M的运动时间为秒.
(1)当时,线段的长为________(直接填空);当时,线段的长为________(直接填空);
(2)在运动过程中,当点M与点N重合时,求t的值;
(3)当线段的长为7时,直接写出t的值.
11.知识准备:数轴上A、B两点对应的数分别为a、b,则A、B两点之间的距离就是线段的长,且,AB的中点C对应的数为:.问题探究:在数轴上,已知点A所对应的数是,点B对应的数是10.
(1)求线段的长为 ___________;线段的中点对应的数是 ___________.
(2)数轴上表示x和的两点之间的距离是 ___________;若该距离是8,则x=___________.
(3)若动点P从点A出发以每秒6个单位长度的速度向右运动,同时动点Q从点B出发以每秒2个单位长度的速度向左运动.经过多少秒,P、Q两点相距6个单位长度?
12.已知,点A、B在数轴上对应的数分别是a、b;
(1)求a、b的值,并在数轴上标出点A和点B;
(2)若动点P从点A出发沿数轴正方向运动,点P的速度是每秒1个单位长度,求几秒后点P与点B的距离是3个单位长度;
(3)在(2)的条件下,动点Q以每秒2个单位长度的速度,从点B出发向数轴正方向运动,求几秒后点P与点Q的距离等于3个单位长度.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题02 数轴中动点的六种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 1
类型一、单动点问题(分类讨论) 1
类型二、单动点问题(变化规律) 3
类型三、双动点问题 5
类型四、双动点问题(变速) 7
类型五、多动点问题 11
类型六、新定义问题 14
压轴能力测评(12题) 18
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)
类型一、单动点问题(分类讨论)
【典例1】点A为数轴上一点,距离原点4个单位长度,一只蚂蚁从点A出发,向右爬了3个单位长度到达点B,则点B表示的数是( )
A. B.7 C.或7 D.或1
【答案】C
【分析】平移规律:向右加,向左减;据此即可求解.
【详解】解:设点A表示的数是,
所以,
当时,;
当时,;
所以点B表示的数或7;
故选:C.
【点睛】本题考查了数轴上点的平移规律,掌握规律是解题的关键.
【变式1-1】A为数轴上表示的点,将点A在数轴上平移3个单位长度到点B,则点B所表示的实数为( )
A.3 B.2 C.2或3 D.2或
【答案】D
【分析】分点A在数轴上向左移动和向右移动两种情况,分别分解平移规律即可解答.
【详解】解:点A为数轴上表示的点,
当将点A在数轴上向右平移3个单位长度到点B,则点B所表示的实数为2;
当将点A在数轴上向左平移3个单位长度到点B,则点B所表示的实数为.
故选:D.
【点睛】本题主要考查了实数与数轴,掌握利用点的坐标左移减右移加的平移规律是解题关键.
【变式1-2】数轴上点表示的数是,将点沿数轴移动单位长度得到点,则点表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查数轴上点移动后数字表示,解题关键是移动规律左减右加.根据数轴上点的移动规律,左减右加计算即可.
【详解】解:根据数轴上点的移动规律,左减右加,
可得点向左移动时:,
可得点向右移动时:,
综上可得点表示的数是或,
故选.
【变式1-3】如图,圆的直径为个单位长度,该圆上的点与数轴上表示的点重合,将该圆沿数轴滚动周,点到达点的位置,则点表示的数是( ).
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离,先求出圆的周长为,点沿数轴滚动周滚动的路程为圆的周长,分向左和向右两种情况讨论即可解答,理解点沿数轴滚动周滚动的路程为圆的周长是解题的关键.
【详解】解:∵圆的直径为个单位长度,
∴这个圆的周长为,
∵该圆上的点与数轴上表示的点重合,将该圆沿数轴滚动周,点到达点的位置,
∴当圆沿数轴向左滚动一周时,点所表示的数是;当圆沿数轴向右滚动一周时,点所表示的数是,即,
故选:.
类型二、单动点问题(变化规律)
【典例2】一只跳蚤在数轴上从原点O开始沿数轴左右跳动,第1次向右跳1个单位长度,第2次向左跳2个单位长度,第3次向右跳3个单位长度,第4次向左跳4个单位长度……依此规律跳下去,当它第次落下时,落点处对应的数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】数轴上点的移动规律是“左加右减”,依据规律计算即可.
【详解】解:由题可得:
=
=,
故答案选:B.
【点睛】本题考查了数轴与图形的变化,数轴上点的移动规律是“左加右减”,把数和点对应起来,数形结合是解答本题的关键.
【变式2-1】如图,一个动点从原点O开始向左运动,每秒运动个单位长度,并且规定:每向左运动秒就向右运动秒,则该动点运动到第秒时所对应的数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据每向左运动秒就向右运动秒,可得每经过秒就向左移动个单位,根据可得答案.正确得出数轴上动点的运动规律是解题关键.
【详解】解:∵动点每向左运动秒就向右运动秒,
∴每经过秒就向左移动个单位,
∴,即经过个秒后,又向左移动秒,
∴个单位,
∴动点运动到第秒时所对应的数是,
故选:B.
【变式2-2】若在正方形的四个顶点处依次标上“我”“爱”“数”“学”四个字,且将正方形放置在数轴上,其中“我”“爱”对应的数分别为和,如图,现将正方形绕着顶点按顺时针方向在数轴上向右无滑动地翻滚.例如,第一次翻滚后“数”所对应的数为0,则连续翻滚后数轴上数2022对应的字是( )
A.我 B.爱 C.数 D.学
【答案】A
【分析】根据规律可知,“我”字是数字除以4余2的,“爱”是除以4余3的,“数”是能被4整除的,“学”是除以4余1的,由此可以推出连续翻滚后数轴上数2022对应的字.
【详解】由题意得,“我”字是数字除以4余2的,“爱”是除以4余3的,“数”是能被4整除的,“学”是除以4余1的,
,
所以数字对应“我”,
故选:A.
【点睛】本题考查了数轴及翻转的性质,根据翻转变化规律确定每4次翻转为一次循环组是解题的关键.
【变式2-3】一个动点P从数轴上的原点O出发开始移动,第1次向右移动1个单位长度到达点P1,第2次向右移动2个单位长度到达点P2,第3次向左移动3个单位长度到达点P3,第4次向左移动4个单位长度到达点P4,第5次向右移动5个单位长度到达点P5…,点P按此规律移动,则移动第158次后到达的点在数轴上表示的数为( )
A.159 B.-156 C.158 D.1
【答案】A
【分析】根据数轴,按题目叙述的移动方法即可得到点前五次移动后在数轴上表示的数;根据移动的规律即可得移动第158次后到达的点在数轴上表示的数.
【详解】解:设向右为正,向左为负,则
表示的数为+1,
表示的数为+3
表示的数为0
表示的数为-4
表示的数为+1……
由以上规律可得,每移动四次相当于向左移动4个单位长度.所以当移动156次时,156=39×4相当于向左移动了39次四个单位长度.此时表示的数为.则第157次向右移动157个单位长度,;第158次还是向右,移动了158个单位长度,所以.
故在数轴上表示的数为159.
故选A.
【点睛】本题考查了数轴上点的运动规律,正确理解题意,找出点在数轴上的运动次数与对应点所表示的数的规律是解题的关键.
类型三、双动点问题
【典例3】如图,已知数轴上点表示的数为,是数轴上在左侧的一点,且,两点间的距离为,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒.
(1)数轴上点表示的数是________,点表示的数是________(用含的代数式表示);
(2)动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点、同时出发.求:
①当点运动多少秒时,点与点相遇?
②当点运动多少秒时,点与点间的距离为个单位长度?
【答案】(1),
(2)①当点运动秒时,点与点相遇;②当点运动秒或秒时,点与点间的距离为个单位长度
【分析】此题考查数轴上两点间的距离,一元一次方程的应用,根据数轴上的动点情况列方程是解题的关键.
(1)根据数轴上两点间的距离公式即可求解;
(2)①根据追及问题的等量关系,利用点的运动距离减去点的运动距离,列方程即可;②根据点与点相遇前和相遇后之间的距离为个单位长度,分两种情况列方程即可求解.
【详解】(1)解:点表示的数为,是数轴上在左侧的一点,且,两点间的距离为,
点表示的数是:,
点表示的数是:,
故答案为:,;
(2)①根据题意得:,
解得:,
答:当点运动秒时,点与点相遇;
②当点与点相遇前距离为个单位长度,
,
解得:;
当点与点相遇后距离为个单位长度,
,
解得:,
答:当点运动秒或秒时,点与点间的距离为个单位长度.
【变式3-1】如图,数轴的原点为,在数轴上有、两点,点对应的数是,点对应的数是1,动点、同时从、出发,分别以3个单位/秒和1个单位/秒的速度沿着数轴正方向运动,设运动时间为秒().
(1)两点间的距离是 ;
(2)当时,动点对应的数是 ,动点对应的数是 ;
(3)当运动时间为秒时,用含的代数式表示出点和点所对应的数;
(4)当时,点是否为线段的中点?
【答案】(1)
(2),
(3),
(4)是,理由见解析
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,涉及了数轴上两点间的距离公式.根据动点的起始位置、运动方向和运动速度确定动点在数轴上对应的数是解题关键.
(1)根据即可求解;
(2)根据动点的起始位置、运动方向和运动速度即可求解;
(3)根据动点的起始位置、运动方向和运动速度即可求解;
(4)表示出线段的中点对应的数即可求解;
【详解】(1)解:,
故答案为:
(2)解:当时,动点对应的数是:;
动点对应的数是:,
故答案为:,
(3)解:当运动时间为秒时,动点对应的数是:;
动点对应的数是:
(4)解:线段的中点对应的数是:
令,
解得:
∴当时,点是否为线段的中点
【变式3-2】如图,点均在数轴上,点所对应的数是,点在点的右边,且距点个单位长度,点是数轴上的两个动点.
(1)求出点所对应的数;
(2)当点到点的距离之和是个单位长度时,求出此时点所对应的数;
(3)若点分别从点出发,均沿数轴向左运动,点每秒运动个单位长度,点每秒运动个单位长度.若点先出发秒后点出发,当两点相距个单位长度时,直接写出此时点分别对应的数.
【答案】(1);
(2)或;
(3)点对应的数是,点对应的数是或点对应的数是,点对应的数是.
【分析】()根据两点间的距离公式即可求解;
()分两种情况:点在点的左边,;点在点的右边,进行讨论即可求解;
(3)分两种情况:点在点的左边,点在点的右边,进行讨论即可求解;
本题考查了两点间的距离和数轴,解题的关键是熟练掌握数轴及“分类讨论”的数学思想.
【详解】(1),故点所对应的数是;
(2),
点在点的左边,
,
点在点的右边,
,
故点所对应的数是或;
(3)点在点的左边,
(秒),
点对应的数是,点对应的数是;
点在点的右边,
(秒),
点对应的数是,点对应的数是,
综上可知:点对应的数是,点对应的数是或点对应的数是,点对应的数是.
类型四、双动点问题(变速)
【典例4】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:.
【变式4-1】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是或.
【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.
类型五、多动点问题
【典例5】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.
【变式5-1】预备知识:在数学中,把点与点之间的距离用表示
如图,在数轴上点表示数点表示数点表示数,已知数是最小的正整数,且满足.
(1) , , ;
(2)点开始在数轴上运动,若点以每秒1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4个单位长度的速度向右运动,运动秒钟后,求三点在数轴上所表示的数(用含的式子表示),若在此过程中,的值保持不变,求的值.
(3)在此数轴有上一动点对应的数为,求的最小值.
【答案】(1),1,7
(2)点A表示的数为,点B表示的数为;点C表示的数为,
(3)9
【分析】(1)根据数是最小的正整数,得出,根据绝对值和平方的非负性得出,即可得出a和c的值;
(2)根数两点之间的距离表示方法,即可得出t秒后A、B、C三点表示的数,得出关于t的表达式,根据的值保持不变可知,的值与t无关,即可求出m的值.
(3)根据绝对值的几何意义,可得表示点Q和的距离,表示点Q和7的距离,则当点Q在和7之间时,的值最小,即可求解.
【详解】(1)解:∵数是最小的正整数,
∴,
∵,
∴,
解得:,
故答案为:,1,7;
(2)解:根据题意可得:
∵,
∴t秒中后,点A表示的数为,点B表示的数为;点C表示的数为,
∴,,
∴,
∵的值保持不变,
∴的值与t无关,即,
解得:;
(3)解:∵,
∴表示点Q和的距离,
∵表示点Q和7的距离,
∴当点Q在和7之间时,的值最小,
此时.
【点睛】本题主要考查了绝对值和平方的非负性,绝对值的几何意义,数轴上两点之间距离的表示方法,解题的关键是掌握几个非负数相加和为0,则这几个非负数分别为0,以及数轴上两点之间距离的表示方法.
【变式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.
类型六、新定义问题
【典例6】定义:数轴上A、B两点的距离为a个单位记作,根据定义完成下列各题.
两个长方形和的宽都是3个单位长度,长方形的长是6个单位长度,长方形的长是10个单位长度,其中点A、D、E、H在数轴上(如图),点E在数轴上表示的数是5,且E、D两点之间的距离为14,原点记为0.
(1)求数轴上点H、A所表示的数?
(2)若长方形以4个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时长方形以3个单位长度/秒的速度向左匀速运动,数轴上有M、N两点,其中点M在A、D两点之间,且,其中点N在E、H两点之间,且,设运动时间为x秒.
①经过x秒后,M点表示的数是 ,N点表示的数是 (用含x的式子表示,结果需化简).
②求(用含x的式子表示,结果需化简).
(3)若长方形以2个单位长度/秒的速度向右匀速运动,长方形固定不动,设长方形运动的时间为秒,两个长方形重叠部分的面积为S,当时,求此时t的值.
【答案】(1)点H在数轴上表示的数是15,点A在数轴上表示的数是
(2)①,;②当M点在N点的左侧时,;当点M在N点的右侧时,
(3)9秒或13秒
【分析】(1)根据,,,,推出, ,得到,得到在数轴上点H表示的数是15,点A表示的数是;
(2)①根据长方形以4个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时长方形以3个单位长度/秒的速度向左匀速运动, , ,得到x秒后,M点表示的数:, N点表示的数:;②当M点在N点的左侧时,,当点M在N点的右侧时,;
(3)根据两个长方形的宽都是3个单位长度,重叠部分的面积为12,得到重叠部分的长为4个单位长度,当点D运动到E点右边4个单位时,长方形运动的时间为9秒;当点A运动到H点左边4个单位时,长方形运动的时间为13秒.
【详解】(1)由题意得:,,,,
∴,∴,
∴,
∴点H在数轴上表示的数是15,点A在数轴上表示的数是;
(2)①∵,,
∴, ,
∵,,
∴,,
∵长方形以4个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时长方形以3个单位长度/秒的速度向左匀速运动,
∴M点表示的数为:, N点表示的数为:;
故答案为:,;
②当M点在N点的左侧时,,
当点M在N点的右侧时,;
(3)∵两个长方形的宽都是3个单位长度,重叠部分的面积为12,
∴重叠部分的长为4个单位长度,
当点D运动到E点右边4个单位时,
;
当点A运动到H点左边4个单位时,
,
综上,长方形运动的时间为9秒或13秒时,两个长方形重叠部分的面积为12.
【点睛】本题主要考查了数轴动点问题,熟练掌握数轴上的点表示的数,数轴上两点间的距离,路程、速度和时间的关系,长方形面积公式等知识点,求数轴上两点间的距离用右边点对应的数减左边对应的数;路程等于速度乘时间;熟记长方形的面积是长乘宽是解题的关键.
【变式6-1】数轴上有A,,三个不同的点,给出如下定义:若其中一个点到其他两个点之间的距离相等时,则称该点是其他两个点的“中点”,这三个点为“中点关联点”.例如在图中的数轴上,点A,,所表示的数分别为1,3,5,此时点是点A,的“中点”.
(1)若点A表示数,点表示数1,当点是点A与点的“中点”时,求点表示的数;
(2)点A表示数,点表示数15,点为数轴上一个动点,若点A,,是“中点关联点”,求此时点表示的数.
【答案】(1)
(2)40或或
【分析】(1)根据题意求得与的关系,得出答案;
(2)分点P为A、B的中点关联点,A为P、B的中点关联点,B为A、P的中点关联点列式解答即可.
【详解】(1)解:因为点A表示数,点表示数1,且点是点与点的中点,
所以,
所以点表示的数为;
(2)解:分三种情况:
①若点是点,的“中点”则点表示的数是:;
②若点是点,的“中点”则点表示的数是:;
③若点是点,的“中点”则点表示的数是:.
故点表示的数为40或或.
【点睛】本题考查了数轴及数轴上两点的距离,理解新定义,分类讨论是解题关键.
【变式6-2】数轴上有A,B,C 三点,给出如下定义:若其中一个点与其它两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“关联点”.
例:如图1所示,数轴上点A,B,C 所表示的数分别为1,3,4,因为,所以称点B 是点A,C的“关联点”.
图1
(1)如图2所示,点A表示数,点B 表示数1,下列各数2,4,6所对应的点分别是C1,C2,C3其中是点A,B 的“关联点”的是 ;
图2
(2)如图3所示,点A 表示数,点B 表示数15,P 为数轴上一个动点:
①若点P 在点B 的左侧,且P 是点A,B 的“关联点”,求此时点P 表示的数;
②若点P 在点B 的右侧,点P,A,B 中,有一个点恰好是其它两个点的“关联点”, 请求出此时点P 表示的数.
图3
【答案】(1)C2
(2)①点P表示的数为,;②点P表示的数为
【分析】(1)分别求出点C1,C2,C3到两点间的距离,再进行验证即可;
(2)①分类讨论点在之间和点在点左侧时的情况即可;②分类讨论点为点的“关联点”、点为点的“关联点”、点为点的“关联点”即可求解.
【详解】(1)解:∵
∴点C1不是点A,B的“关联点”
∵
∴
即:点是点A,B的“关联点”
∵
∴点不是点A,B的“关联点”
故答案为:
(2)解:解:设点P在数轴上表示的数为
①(i)当点在之间时,
若,则
解得:
若,则
解得:
(ii)当点在点左侧时,
则,即:
解得:
故:点P表示的数为,;
②(i)当点为点的“关联点”时,
则,即:
解得:
(ii)当点为点的“关联点”时,
则,即:
解得:
或,即:
解得:
(iii)当点为点的“关联点”时,
则,即:
解得:
故:点P表示的数为
【点睛】本题以新定义题型为背景,考查了数轴上两点间的距离公式.掌握相关结论,进行分类讨论是解题关键.
一、单选题
1.如图所示,把数轴上的点A先向左移动3个单位,再向右移动7个单位得到点B,若A与B表示的数互为相反数,则点A表示的数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了相反数的应用,注意:a的相反数是.设A表示的数是a,根据题意得出方程,求出即可.
【详解】解:设A表示的数是a,根据题意得:
,
解得:,
即A点对应的数是.
故选:C.
二、填空题
2.阅读与思考
如图,一个点从数轴上的原点开始,先向右移动3个单位长度,再向左移动5个单位长度,可以看出,终点表示的数是.参照图中所给的信息,完成填空:
已知A,B都是数轴上的点.
(1)若点A表示数.将点A向右移动5个单位长度至点.则点表示的数是 ;
(2)若点A表示数2,将点A先向左移动7个单位长度,再向右移动个单位长度至点,则点表示的数是 ;
(3)若将点B先向左移动3个单位长度,再向右移动6个单位长度,终点表示的数恰好是0,则点B所表示的数是 .
【答案】 2 /
【分析】本题主要考查了数轴上动点平移问题,解题关键是掌握数轴上点往右移几就加几,往左移几就减几,概括为“右加左减”.
(1)根据数轴上的点向右平移加,向左平移减,可得点表示的数;
(2)根据数轴上的点向右平移加,向左平移减,可得点表示的数;
(3)根据数轴上的点向右平移加,向左平移减,可得B点表示的数.
【详解】(1)解:由题意得:,
∴点表示的数是2;
(2)解:由题意得:,
∴点表示的数是;
(3)解:由题意得:0先向右移动3个单位长度,再向左移动6个单位长度得到点B
∴,
∴点B所表示的数是.
故答案为:2,;.
3.在数轴上,如果点A表示的数为,点B表示的数为1,一个小球从点A出发,沿着数轴先向左移动7个单位长度,再向右移动4个单位长度,此时小球到达点C处,则点A到点C的距离与点B到点C之间的距离之和为 .
【答案】10
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离、数轴上动点问题,根据数轴上点移动的规律得点C表示的数是,再利用数轴上两点之间的距离公式即可求解,熟练掌握数轴上两点之间的距离公式及数轴上点移动的规律是解题的关键.
【详解】解:由题意得,点C表示的数是:,
因为点A表示的数为,点B表示的数为1,
所以点A到点C的距离为:,
点B到点C的距离为:,
所以点A到点C的距离与点B到点C之间的距离之和为:,
故答案为:10.
三、解答题
4.如图,在数轴上点表示的数是8,若动点从原点出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点从点出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为秒.
(1)当时,求点到原点的距离;
(2)当时,求点到原点的距离;
(3)当点到点的距离为4时,求点到点的距离.
【答案】(1)当时,点到原点的距离为6
(2)点到原点的距离为2
(3)点到点的距离为6或10或22
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,熟练掌握数轴上两点之间距离的表示方法是解题的关键.
(1)先计算出点Q运动的路程,即可解答;
(2)先计算出点Q的运动路程,即可解答;
(3)①点向左运动4个单位长度,②点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动4个单位长度,③点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动12个单位长度.
【详解】(1)解:当时,,
,
当时,点到原点的距离为6.
(2)解:当时,点运动的距离为,
,
∴点到原点的距离为2;
(3)解:点到原点的距离为4时,分三种情况讨论:
①点向左运动4个单位长度,此时运动时间:(秒),
点表示的数是,点表示的数是4;
此时点到点之间的距离是6.
②点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动4个单位长度,
则点运动的距离为:,运动时间:(秒)
点表示的数是,点表示的数是4;
此时点到点之间的距离是10.
③点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动12个单位长度,
则点运动的距离为:,运动时间:(秒)
点表示的数是,点表示的数是12;
此时点到点之间的距离是22.
综上,点到点的距离为6或10或22.
5.综合与实践,阅读理解:
【问题背景】数轴是一个非常重要的数学工具,使数和数轴上的点建立起对应关系,这样能够用“数形结合”的方法解决一些实际问题.如图,在纸面上有一数轴,按要求折叠纸面:
【问题解决】
(1)若折叠后数1对应的点与数对应的点重合,则此时数对应的点与数________对应的点重合;
【学以致用】
(2)若折叠后数2对应的点与数对应的点重合,则此时数0对应的点与数________对应的点重合;
【问题拓展】
(3)若如(2)这样折叠后,数轴上有A、B两点也重合,且A、B两点之间的距离为11(点B在A点的右侧),则点A对应的数为________,点B对应的数为________;
(4)在(3)的条件下,数轴上有一动点P,动点P从B点出发,以每秒2个单位长度的速度在数轴上匀速运动,设运动时间为t秒().
①动点P从B点向右出发,t为何值时,P、A两点之间的距离为15个单位长度;
②请直接写出动点P从B点向左出发时,P、A两点之间的距离为15个单位长度的t的值.
【答案】(1)3;(2);(3),4.5;(4)①2;②13
【分析】(1)根据对称的知识,找出对称中心,即可解答;
(2)根据对称的知识,找出对称中心,即可解答;
(3)根据对称点连线被对称中心平分,先找到对称中心,列方程求解;
(4)①根据题意,,点P对应的数为,用代数式表示,列方程求解即可;
②根据题意,点P在点A的左侧,点P对应的数为,用代数式表示,列方程求解即可.
本题考查了数轴上的动点问题以及数轴上两点之间的距离,难度较大,属于压轴题,熟练掌握数轴上两点之间的距离的表示方法是解题的关键.
【详解】解:(1)根据题意,得对称中心是原点,则数对应的点与数3对应的点重合;
故答案为:3
(2)因为数2对应的点与数对应的点重合,
所以,对称中心是数对应的点,
,
此时数0对应的点与数对应的点重合;
故答案为:0
(3)由(2)可知,对称中心是数对应的点,
数轴上A、B两点之间的距离为11(点B在A点的右侧),
设点A对应的数为x,点B对应的数为,
,
解得:,
则,
所以,点A对应的数为,点B对应的数为,
故答案为:,;
(4)①根据题意,,
点P对应的数为,
,
解得:,
答:t为2时,P、A两点之间的距离为15个单位长度;
②动点P从B点向左出发,P、A两点之间的距离为15个单位长度时,
此时,点P在点A的左侧,
点P对应的数为,
,
解得:,
答:时,P、A两点之间的距离为15个单位长度.
6.若点在数轴上对应的数为,点在数轴上对应的数为,我们把、两点之间的距离表示为,记,且,满足.
(1) ; ;线段的长 ;
(2)点在数轴上对应的数是,且与互为相反数,在数轴上是否存在点,使得?若存在,求出点对应的数;若不存在,请说明理由;
(3)在()、()的条件下,点、、开始在数轴上运动,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,秒钟后,若点和点之间的距离表示为,点和点之间的距离表示为,那么的值是否随着时间的变化而变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出的值.
【答案】(1),,;
(2)或;
(3)的值不随着时间的变化而变化,值为.
【分析】()根据绝对值及平方的非负性,求出,的值,从而求出线段的长;
()设P对应的数为y,再由,可得出点对应的数;
()根据,,的运动情况即可确定,的变化情况,即可确定的值.
【详解】(1)∵,
∴, ,
解得:,,
∴线段的长为:,
故答案为:,,;
(2)由()得:,
∴,
设对应的数为,
由图知:
在右侧时,不可能存在点;
在左侧时,,
解得: ,
当在、中间时,,
解得: ,
故点对应的数是或;
(3)的值不随着时间的变化而变化,理由如下:
秒钟后,点位置为:,
∴点的位置为: ,点的位置为: ,
∴ ,
∴,
∴的值不随着时间的变化而变化,值为.
【点睛】此题考查了非负数的应用,数轴的应用,数轴上的距离,理解数轴上点的距离是解题的关键.
7.如图,已知数轴上A,B,C三个点表示的数分别是a,b,c,且,若点A沿数轴向右移动12个单位长度后到达点B,且点A,B表示的数互为相反数.
(1)a的值为 ,的值为 ;
(2)动点P,Q分别同时从点A,C出发,点P以每秒1个单位长度的速度向终点C移动,点Q以每秒m个单位长度的速度向终点A移动,点P表示的数为x.
①若点P,Q在点B处相遇,求m的值;
②若点Q的运动速度是点P的2倍,当点P,Q之间的距离为2时,求此时x的值.
【答案】(1)
(2)① ②或
【分析】根据两点间的距离为且两点表示的数互为相反数即可求; 再根据绝对值为非负数求出,从而得出结论;
①根据相遇时走的路程是,根据速度时间路程列方程求出的值;②根据点的路程之差的绝对值等于列出方程,解方程即可.
【详解】(1)∵,
∴,
∵, 互为相反数,
∴,
∴,
故答案为: ;
(2)①∵点的速度是每秒个单位长度,点在点处相遇, ,
∴点从点运动到点所用时间为秒,
∵,
∴,
解得
②设运动时间为秒,
根据题意:,
解得或
或
∴或
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,路程、速度与时间关系的应用,两点间距离公式的应用,进行分类讨论是解题的关键.
8.如图1,已知线段,点C为线段上的一点,点D、E分别是和的中点.
(1)若,则的长为______;
(2)若,求的长;
(3)动点P,Q分别从A,B两点同时出发,相向而行,点P以每秒3个单位长度沿线段向右匀速运动,Q点以P点速度的两倍,沿线段向左匀速运动,设运动时间为t秒,问当t为多少秒时P,Q之间的距离为6?
【答案】(1)的长为12;
(2)的长为12;
(3)当或时,之间的距离为6;
【分析】(1)由,,则,由点D、E分别是和的中点,则,即可得到答案;
(2)由,,则,由点D、E分别是和的中点,则,即可得到答案;
(3)由,则或,即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,,
,
∵点D、E分别是和的中点,
,
,即的长为12;
(2)解:∵,,
,
∵点D、E分别是和的中点,
,
,即的长为12;
(3)解:,
如图,
,
如图,
∴,
或,
解得:或,
∴当或时,之间的距离为6;
【点睛】本题考查了线段的中点,线段的和差倍分,一元一次方程的应用,解题的关键是根据题意画出图形,得出线段之间的关系式.
9.已知数轴上有三点,分别表示有理数:,,,动点P从A点出发,以每秒1个单位长度的速度向终点C运动,设点P运动时间为t秒.
(1)填空:两点之间的距离是________;两点之间的距离是________;点P对应的数是________.(可用含t的代数式表示)
(2)当点P运动到B点时,点Q从A点出发,以每秒3个单位长度的速度向终点C运动,请用含t的代数式表示两点之间的距离.
【答案】(1),,
(2)P,Q两点距离表示为
【分析】(1)根据数轴上两点之间的距离为右边代表的数减去左边代表的数,进而得出答案;
(2)根据速度路程时间的关系结合数轴上两点之间的距离进行解答即可.
【详解】(1)解:∵数轴上有三点,分别表示有理数:,,,
∴,
∵动点P从A点出发,以每秒1个单位长度的速度向终点C运动,设点P运动时间为t秒,
∴两点之间的距离是,点P对应的数是,
故答案为:,,;
(2)∵点P表示的数为,
点P到达点B共用秒,
∴点Q所表示的数为,
∴P,Q两点距离表示为:.
【点睛】本题考查了在数轴上表示有理数以及数轴上两点之间的距离,熟知数轴上两点之间的距离总等于右边的数减去左边的数是解本题的关键.
10.如图:在数轴上,点A对应的数是,点B对应的数是16,两动点M、N同时从原点O出发,点M以每秒1个单位的速度沿数轴向点B运动;点N以每秒3个单位的速度沿数轴向左运动,到达点A后停留1秒,再从点A沿数轴向右到达点B后停止运动.设点M的运动时间为秒.
(1)当时,线段的长为________(直接填空);当时,线段的长为________(直接填空);
(2)在运动过程中,当点M与点N重合时,求t的值;
(3)当线段的长为7时,直接写出t的值.
【答案】(1)4,3
(2)
(3)8或9
【分析】(1)分别求出当时,当点M和点N表示的数,然后利用数轴上两点距离公式求解即可;
(2)先判断出当点M与点N重合时,点N肯定是在从A向B的运动过程中,由此表示出运动t秒后点M和点N表示的数,再根据二者重合建立方程求解即可;
(3)分当点N向点A运动的过程时,当点N在点A停留时,点N从点A向点B运动过程中,且点N没有追上M时,当点N从点A向点B运动过程中,且点N追上M,且点N为到点B前,当点N从点A向点B运动过程中,且点N到达点B后,表示出点N和点M表示的数,再根据的长为7建立方程求解即可.
【详解】(1)解:当时,点M表示的数为,点N表示的数为,
∴;
当时,点N表示的数为,点N表示的数为,
∴;
故答案为:4,3;
(2)解:由题意得,当点M与点N重合时,点N肯定是在从A向B的运动过程中,此时运动t秒后,点N表示的数为,点M表示的数为,
∴,
解得;
(3)解:当点N向点A运动的过程时,由题意得,
解得,不符合题意;
当点N在点A停留时,由题意得,,
解得,不符合题意;
当点N从点A向点B运动过程中,且点N没有追上M时,由题意得,,
解得,不符合题意;
当点N从点A向点B运动过程中,且点N追上M,且点N为到达点B前,由题意得,,
解得;
当点N从点A向点B运动过程中,且点N到达点B后停止运动,由题意得,,
解得;
综上所述,或.
【点睛】本题主要考查了数轴上的动点问题,数轴上两点距离公式,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
11.知识准备:数轴上A、B两点对应的数分别为a、b,则A、B两点之间的距离就是线段的长,且,AB的中点C对应的数为:.问题探究:在数轴上,已知点A所对应的数是,点B对应的数是10.
(1)求线段的长为 ___________;线段的中点对应的数是 ___________.
(2)数轴上表示x和的两点之间的距离是 ___________;若该距离是8,则x=___________.
(3)若动点P从点A出发以每秒6个单位长度的速度向右运动,同时动点Q从点B出发以每秒2个单位长度的速度向左运动.经过多少秒,P、Q两点相距6个单位长度?
【答案】(1)14 3
(2) 3或
(3)1秒或2.5秒
【分析】(1)直接代入题目中的公式即可求解;
(2)代入公式,解绝对值方程求解;
(3)分别用时间t表示P、Q点的数值,继而表示线段的长,解关于时间t的方程求解.
【详解】(1),
AB的中点C对应的数为:.
故答案为14,3
(2)
若
则
∴
答案为故 或
(3)设运动时间为t秒,则点P运动后所对应的点为,点Q运动后所对应的点为,
∴之间的距离为,
当P、Q两点相距6个单位长度时,,解得或,
∴经过1秒或2.5秒时,P、Q两点相距6个单位长度.
【点睛】本题考查数轴上的动点问题,解题时表示动点的数值是解题的关键.
12.已知,点A、B在数轴上对应的数分别是a、b;
(1)求a、b的值,并在数轴上标出点A和点B;
(2)若动点P从点A出发沿数轴正方向运动,点P的速度是每秒1个单位长度,求几秒后点P与点B的距离是3个单位长度;
(3)在(2)的条件下,动点Q以每秒2个单位长度的速度,从点B出发向数轴正方向运动,求几秒后点P与点Q的距离等于3个单位长度.
【答案】(1),,图见解析
(2)3秒或9秒
(3)1秒或3秒
【分析】(1)根据非负数相加和为0,则这几个非负数分别为0即可求出a和b的值,再在数轴上表示出来即可;
(2)先求出距离点B三个单位长度的点所表示的数,再求出时间即可;
(3)根据题意,分别讨论在相遇前距离为3个单位长度和相遇后距离为3个单位长度的情况.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,;
在数轴上表示如下:
(2)∵,,
∴,
根据题意,当点P在点B左侧3个单位长度时,,
(秒)
当点P在点B右侧3个单位长度时,AP=9
(秒)
∴3秒或9秒后点P与点B的距离是3个单位长度
(3)①当点P与点Q相遇前时,
∵点P与点Q的距离等于3个单位长度
∴(秒)
②当点P与点Q相遇后时,
∵点P与点Q的距离等于3个单位长度
∴(秒)
综上所述,1秒或3秒后,点P与点Q的距离等于3个单位长度.
【点睛】本题主要考查了用数轴上的点表示数,两点之间的距离以及追击问题,熟练掌握相关知识根据题意进行分类讨论是解题的关键.
原创精品资源学科网独家享有版权,侵权必究!1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$$