内容正文:
专题2.2 数轴中的动点问题
· 思想方法
数形结合思想:所谓数形结合,就是根据数与形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的思想,实现数形结合。
分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。分类讨论的分类并非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:
1. 不重(互斥性)不漏(完备性);
2. 按同一标准划分(同一性);
3. 逐级分类(逐级性)。
· 典例分析
【典例1】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.
【思路点拨】
(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.
【解题过程】
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.
· 学霸必刷
1.(23-24七年级上·贵州毕节·阶段练习)如图,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达点,再向右移动到达点,然后再向右移动到达点,数轴上一个单位长度表示.
(1)请你在数轴上标出、、三点的位置,并填空:A表示的数为_______,B表示的数为_______,C表示的数为______.
(2)把点到点的距离记为,则_____,______;
(3)若点从(1)中的位置沿数轴以每秒匀速向右运动,经过多少秒使?
2.(23-24七年级上·安徽六安·期中)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.
3.(23-24七年级上·吉林长春·期中)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.
4.(23-24七年级上·广东广州·阶段练习)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.
5.(23-24七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,已知:、分别是数轴上两点、所表示的有理数,满足.
(1)求、两点相距多少个单位长度?
(2)若点在数轴上,点到点的距离是点到点距离的,求点表示的数;
(3)点从点出发,先向左移动一个单位长度,再向右移动个单位长度,再向左移动个单位长度,再向右移动个单位长度,如此下去,依次操作次后,求点表示的数.
6.(23-24七年级上·湖北黄冈·期中)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.
7.(23-24七年级上·湖南长沙·阶段练习)如图,1个单位长度表示,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.
(1)请你直接写出A、B、C三点所表示的数,点A表示的数为 ,点B表示的数为 ,点C表示的数为 ;
(2)若动点P、Q分别从B、C两点同时向左移动,点P、Q的速度分别为每秒和每秒,设移动时间为t秒;
① 当时,求t的值;
② 运动过程中,点M到P、Q两点的距离始终保持相等,试探究的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
8.(22-23七年级上·湖南长沙·期中)已知:在一条东西向的双轨铁路上迎面驶来一快一慢两列火车,快车长 (单位长度),慢车长 (单位长度,设正在行驶途中的某一时刻,如图,以两车之间的某点0为原点,取向右方向为正方向画数轴,此时快车头A在数轴上表示的数是a,慢车头C在数轴上表示的数是c.若快车以6个单位长度/秒的速度向右匀速继续行驶,同时慢车以2个单位长度/秒的速度向左匀速继续行驶,且a、c分别是多项式的二次项系数和常数项.
(1)求此时刻快车头A与慢车头C之间相距多少单位长度?
(2)从此时刻开始算起,问再行驶多少秒钟两列火车的车头相距8个单位长度?
(3)此时在快车上有一位爱动脑筋的乘客——明德少年P,他发现行驶中有一段时间t秒钟,他的位置P到两列火车头的距离和加上到两列火车尾的距离和是一个不变的值(即为定值).你认为明德少年P发现的这一结论是否正确?若正确,求出这个时间及定值;若不正确,请说明理由.
9.(23-24七年级上·广东广州·期中)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.
10.(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).
11.(23-24七年级上·河南平顶山·期末)综合与探究
数轴可以将数与形完美结合.请借助数轴,结合具体情境解答下列问题:
(1)平移运动
一机器人从原点O开始,第1次向左跳1个单位,紧接着第2次向右跳2个单位,第3次向左跳3个单位,第4次向右跳4个单位,…,依此规律跳,当它跳完5次时,落在数轴上的点表示的数是 ;当它跳完2024次时,落在数轴上的点表示的数是 .
(2)翻折变换
①若折叠数轴所在纸条,表示的点与表示3的点重合,则表示5的点与表示 的点重合.
②若数轴上D、E两点经折叠后重合,两点之间的距离为2024(D在E的左侧,且折痕与①折痕相同),则D点表示 ,E点表示 .
③一条数轴上有点M、N、P,其中点M、N表示的数分别是、8,现以点P为折点,将数轴向右对折,若点M对应的点落在点N的右边,并且线段的长度为3,请直接写出点P表示的数 .
12.(23-24七年级上·山西晋中·期中)综合与探究:
数轴是规定了原点、正方向和单位长度的直线,利用数轴可以解决很多问题,班里三个小组分别设计了三个问题,请你与他们共同解决:
(1)勤奋小组:在图所示的数轴上,把数,,4,,2.5表示出来,并用“<”将它们连接起来.
(2)励志小组:折叠数轴,使表示1的点与表示3的点重合,在这个操作下回答下列问题:
①表示的点与表示______的点重合;
②若数轴上A,B两点间的距离为7(A在B的左侧),且折叠后A,B两点重合,则点A表示的数为_____.
(3)攀登小组:假如在原点处放立一挡板(厚度不计),有甲、乙两个小球(忽略球的大小,可看成一点),小球甲从表示数的点处出发,以1个单位长度/秒的速度沿数轴向右运动,同时小球乙从表示数4的点处出发,以2个单位长度/秒的速度沿数轴向左运动,两个小球在碰到挡板后即刻按原来的速度向相反的方向运动,设运动的时间为秒.
①当时,求甲、乙两个小球之间的距离;
②用含t的代数式表示甲、乙两个小球之间的距离.
13.(23-24七年级上·广西百色·期中)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.
14.(23-24七年级上·福建福州·期中)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.
15.(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.
16.(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.
17.(23-24七年级上·山东青岛·期末)如图1,在数轴上点表示的数为,点表示的数为满足,点是数轴原点.
(1)点表示的数为______,点表示的数为______,线段的长为______;
(2)若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,请在数轴上找一点,使,则点在数轴上表示的数为______;
(3)在图1基础上,将一根长度为6个单位的木棒放在数轴上(如图2).木棒的右端与数轴上的点重合,以每秒2个单位长度的速度向点移动;木棒出发6秒后,动点从点出发,以每秒3个单位长度的速度向点移动;且当点到达点时,木棒与点同时停止移动.设点移动的时间为秒,当为多少时,点恰好距离木棒2个单位长度?
18.(22-23七年级上·云南红河·期末)如图,半径为1的小圆与半径为2的大圆上有一点与数轴上原点重合,两圆在数轴上做无滑动的滚动,小圆的运动速度为每秒π个单位,大圆的运动速度为每秒个单位.
(1)若大圆沿数轴向右滚动1周,则该圆与数轴重合的点所表示的数是______;
(2)若大圆不动,小圆沿数轴来回滚动,规定小圆向右滚动时间记为正数,向左滚动时间记为负数,依次滚动的情况记录如下(单位:秒):,,,,,;当小圆结束运动时,小圆运动的路程是多少?(结果保留π)
(3)若两圆同时在数轴上各自沿着某一方向连续滚动,滚动一段时间后两圆与数轴重合的点之间相距,求此时两圆与数轴重合的点所表示的数.
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专题2.2 数轴中的动点问题
· 思想方法
数形结合思想:所谓数形结合,就是根据数与形之间的对应关系,通过数与形的相互转化来解决数学问题的思想,实现数形结合。
分类讨论思想:当问题所给的对象不能进行统一研究时,我们就需要对研究对象进行分类,然后对每一类分别进行研究,得出每一类的结论,最后综合各类的结果,得到整个问题的解答。分类讨论的分类并非是随心所欲的,而是要遵循以下基本原则:
1. 不重(互斥性)不漏(完备性);
2. 按同一标准划分(同一性);
3. 逐级分类(逐级性)。
· 典例分析
【典例1】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.
【思路点拨】
(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.
【解题过程】
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.
· 学霸必刷
1.(23-24七年级上·贵州毕节·阶段练习)如图,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达点,再向右移动到达点,然后再向右移动到达点,数轴上一个单位长度表示.
(1)请你在数轴上标出、、三点的位置,并填空:A表示的数为_______,B表示的数为_______,C表示的数为______.
(2)把点到点的距离记为,则_____,______;
(3)若点从(1)中的位置沿数轴以每秒匀速向右运动,经过多少秒使?
【思路点拨】
本题考查数轴上点的表示,数轴上两点间距离,数轴上动点问题.
(1)根据题意利用观察即可得到本题答案;
(2)根据题意利用两点间距离即可得到;
(3)分情况讨论当点A在点C的左侧时和当点A在点C的右侧时,分别列式即可得到本题答案.
【解题过程】
(1)解:由题意得:A点对应的数为,B点对应的数为1,点C对应的数为4,
点A,B,C在数轴上表示如图:
A表示的数为,B表示的数为1,C表示的数为4,
故答案为:;
(2)解:∵A点对应的数为,B点对应的数为1,点C对应的数为4,
∴,,
故答案为:5,8;
(3)解∶①当点A在点C的左侧时,设经过x秒后点A到点C的距离为3cm,
由题意得:,
解得:;
②当点A在点C的右侧时,
设经过x秒后点A到点C的距离为3cm,
由题意得:,
解得:,
综上,经过5或11秒后点A到点C的距离为3cm.
2.(23-24七年级上·安徽六安·期中)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.
【思路点拨】
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.
【解题过程】
(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.
3.(23-24七年级上·吉林长春·期中)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.
【思路点拨】
()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.
【解题过程】
(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.
4.(23-24七年级上·广东广州·阶段练习)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.
【思路点拨】
(1)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;
(2)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.
【解题过程】
(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
5.(23-24七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)如图,已知:、分别是数轴上两点、所表示的有理数,满足.
(1)求、两点相距多少个单位长度?
(2)若点在数轴上,点到点的距离是点到点距离的,求点表示的数;
(3)点从点出发,先向左移动一个单位长度,再向右移动个单位长度,再向左移动个单位长度,再向右移动个单位长度,如此下去,依次操作次后,求点表示的数.
【思路点拨】
(1)先由绝对值和平方数的非负性求出和,再根据数轴上表示的数之间的距离的公式即可求解;
(2)根据点的位置分情况讨论即可求解;
(3)点向左移个单位,再向右移动个单位,依次规律,列出算式即可求解.
【解题过程】
(1)因为,,,
所以,,
所以,,
,
答:、两点相距12个单位长度;
(2)若点在B点的右侧,则.
所以.
所以点表示的数为.
若点在A,B点之间,则.
所以.
所以点表示的数为.
综上,点表示的数为或.
(3),
答:点表示的数为.
6.(23-24七年级上·湖北黄冈·期中)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.
【思路点拨】
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.
【解题过程】
(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:.
7.(23-24七年级上·湖南长沙·阶段练习)如图,1个单位长度表示,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.
(1)请你直接写出A、B、C三点所表示的数,点A表示的数为 ,点B表示的数为 ,点C表示的数为 ;
(2)若动点P、Q分别从B、C两点同时向左移动,点P、Q的速度分别为每秒和每秒,设移动时间为t秒;
① 当时,求t的值;
② 运动过程中,点M到P、Q两点的距离始终保持相等,试探究的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
【思路点拨】
(1)根据点在数轴上的位置写出答案即可;
(2)①由题可得点P表示的数为,点Q表示的数为,得到,由得到,解方程即可得到答案;
②由点M到P、Q两点的距离始终保持相等得到点M表示的数是,,,则,即可证明结论.
【解题过程】
(1)解:由数轴可知,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为4;
故答案为:,,4
(2)①由题可得点P表示的数为,点Q表示的数为,
∴,
∵,
∴,
∴或,
②不会随着t的变化而改变,理由如下:
由题可得点P表示的数为,点Q表示的数为,点C表示的数是4,点A表示的数是,
∵点M到P、Q两点的距离始终保持相等,
∴点M表示的数是,
∵,
∴,
即为定值.
8.(22-23七年级上·湖南长沙·期中)已知:在一条东西向的双轨铁路上迎面驶来一快一慢两列火车,快车长 (单位长度),慢车长 (单位长度,设正在行驶途中的某一时刻,如图,以两车之间的某点0为原点,取向右方向为正方向画数轴,此时快车头A在数轴上表示的数是a,慢车头C在数轴上表示的数是c.若快车以6个单位长度/秒的速度向右匀速继续行驶,同时慢车以2个单位长度/秒的速度向左匀速继续行驶,且a、c分别是多项式的二次项系数和常数项.
(1)求此时刻快车头A与慢车头C之间相距多少单位长度?
(2)从此时刻开始算起,问再行驶多少秒钟两列火车的车头相距8个单位长度?
(3)此时在快车上有一位爱动脑筋的乘客——明德少年P,他发现行驶中有一段时间t秒钟,他的位置P到两列火车头的距离和加上到两列火车尾的距离和是一个不变的值(即为定值).你认为明德少年P发现的这一结论是否正确?若正确,求出这个时间及定值;若不正确,请说明理由.
【思路点拨】
(1)根据题意,得到的值,再利用数轴上两点之间的距离公式,即可解答;
(2)分类讨论,即相遇之前,相距8个单位;相遇之后,相距8个单位,分情况讨论即可解答;
(3)根据,在之间时,是一个定值,求出这个定值和此时的时间即可。
【解题过程】
(1)解:由题可知:
所以此刻快车头与慢车头之间的相距
(单位长度)
答:快车头与慢车头之间的相距个单位长度
(2)解:本题有两种可能,
第一种,相遇之前,相距8个单位
则列出算式:
第二种,相遇之后,相距8个单位
则列出算式:
答:在行驶2秒或4秒两列火车行驶到车头相距8个单位
(3)解:正确,理由如下:
因为人坐在快车上,所以, 单位长度
当在之间时,(单位长度),此时
此时,单位长度
答:正确,这个时间为0.5秒,定值为6个单位长度
9.(23-24七年级上·广东广州·期中)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.
【思路点拨】
(1)根据绝对值及平方的非负性,求出,的值,从而求出线段的长;
(2)设P对应的数为y,再由,可得出点对应的数;
(3)根据,,的运动情况即可确定,的变化情况,即可确定的值.
【解题过程】
(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.
10.(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).
【思路点拨】
(1)根据数轴上两点间距离公式计算即可;
(2)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;
(3)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.
【解题过程】
(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.
11.(23-24七年级上·河南平顶山·期末)综合与探究
数轴可以将数与形完美结合.请借助数轴,结合具体情境解答下列问题:
(1)平移运动
一机器人从原点O开始,第1次向左跳1个单位,紧接着第2次向右跳2个单位,第3次向左跳3个单位,第4次向右跳4个单位,…,依此规律跳,当它跳完5次时,落在数轴上的点表示的数是 ;当它跳完2024次时,落在数轴上的点表示的数是 .
(2)翻折变换
①若折叠数轴所在纸条,表示的点与表示3的点重合,则表示5的点与表示 的点重合.
②若数轴上D、E两点经折叠后重合,两点之间的距离为2024(D在E的左侧,且折痕与①折痕相同),则D点表示 ,E点表示 .
③一条数轴上有点M、N、P,其中点M、N表示的数分别是、8,现以点P为折点,将数轴向右对折,若点M对应的点落在点N的右边,并且线段的长度为3,请直接写出点P表示的数 .
【思路点拨】
本题考查图形变化的规律,熟知折叠后能重合的两个点到折点的距离相等是解题的关键.
(1)根据机器人的运动方式,依次求出每次跳完落在数轴上时所表示的数,发现规律即可解决问题.
(2)根据折叠后重合的点到折点的距离相等即可解决问题.
【解题过程】
(1)解:根据机器人的运动方式可知,
它跳完第1次时,落在数轴上的点表示的数是:;
它跳完第2次时,落在数轴上的点表示的数是:1;
它跳完第3次时,落在数轴上的点表示的数是:;
它跳完第4次时,落在数轴上的点表示的数是:2;
它跳完第5次时,落在数轴上的点表示的数是:;
它跳完第6次时,落在数轴上的点表示的数是:3;
…,
由此可见,它跳完第次时,落在数轴上的点表示的数是n,
它跳完第次时,落在数轴上的点表示的数是;
当,即 时,
,
所以它跳完第5次时,落在数轴上的点表示的数是;
当,即时,
可得它跳完第2024次时,落在数轴上的点表示的数是1012;
故答案为: ,1012.
(2)①由表示的点与表示3的点重合可知,
,
则折点所表示的数为1.
因为,
所以表示5的点与表示的点重合.
故答案为:.
②因为折痕与①的折痕相同,
所以这次折叠的折点所表示的数也为1.
又因为,
所以点D表示的数为,点E表示的数为1013.
故答案为:,1013.
③由折叠可知,
,
因为点M、N表示的数分别是、8,
所以 .
又因为点落在点N的右边,并且线段的长度为3,
所以.
因为,,
所以点P表示的数为.
故答案为:.
12.(23-24七年级上·山西晋中·期中)综合与探究:
数轴是规定了原点、正方向和单位长度的直线,利用数轴可以解决很多问题,班里三个小组分别设计了三个问题,请你与他们共同解决:
(1)勤奋小组:在图所示的数轴上,把数,,4,,2.5表示出来,并用“<”将它们连接起来.
(2)励志小组:折叠数轴,使表示1的点与表示3的点重合,在这个操作下回答下列问题:
①表示的点与表示______的点重合;
②若数轴上A,B两点间的距离为7(A在B的左侧),且折叠后A,B两点重合,则点A表示的数为_____.
(3)攀登小组:假如在原点处放立一挡板(厚度不计),有甲、乙两个小球(忽略球的大小,可看成一点),小球甲从表示数的点处出发,以1个单位长度/秒的速度沿数轴向右运动,同时小球乙从表示数4的点处出发,以2个单位长度/秒的速度沿数轴向左运动,两个小球在碰到挡板后即刻按原来的速度向相反的方向运动,设运动的时间为秒.
①当时,求甲、乙两个小球之间的距离;
②用含t的代数式表示甲、乙两个小球之间的距离.
【思路点拨】
(1)根据数轴的点的表示解答即可;
(2)①根据题意找出对称轴即可;②根据题意列出方程即可;
(3)①当时,小球甲在的位置表示的数为,小球乙在的位置表示的数为2,据此回答即可;②设运动的时间为t,根据题意列出代数式即可.
【解题过程】
(1)如图所示.
用“<”将它们连接起来为.
(2)由题意得:折叠点与数轴的交点表示的数为,
,
所以表示的点与表示6的点重合,
故答案为:6,
设点A表示的数为x,则点B表示的数为,
可得,
解得:
故答案为:;
(3)①当时,小球甲在的位置表示的数为,小球乙在的位置表示的数为2,
所以甲、乙两个小球之间的距离为.
②运动前,甲、乙两个小球之间的距离为.
当时,甲、乙两个小球之间的距离为;
当时,甲、乙两个小球之间的距离为.
所以甲、乙两个小球之间的距离为.
13.(23-24七年级上·广西百色·期中)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.
【思路点拨】
(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.
【解题过程】
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.
14.(23-24七年级上·福建福州·期中)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.
【思路点拨】
(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.
【解题过程】
(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.
15.(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.
【思路点拨】
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.
【解题过程】
(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.
16.(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.
【思路点拨】
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.
【解题过程】
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.
17.(23-24七年级上·山东青岛·期末)如图1,在数轴上点表示的数为,点表示的数为满足,点是数轴原点.
(1)点表示的数为______,点表示的数为______,线段的长为______;
(2)若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,请在数轴上找一点,使,则点在数轴上表示的数为______;
(3)在图1基础上,将一根长度为6个单位的木棒放在数轴上(如图2).木棒的右端与数轴上的点重合,以每秒2个单位长度的速度向点移动;木棒出发6秒后,动点从点出发,以每秒3个单位长度的速度向点移动;且当点到达点时,木棒与点同时停止移动.设点移动的时间为秒,当为多少时,点恰好距离木棒2个单位长度?
【思路点拨】
本题主要考查数轴,熟练掌握数轴的性质是解题的关键.
(1)根据绝对值和二次方的非负性求出的值即可得到答案;
(2)设未知数,分类讨论接触一元一次方程解题即可;
(3)分情况进行讨论列式计算即可.
【解题过程】
(1)解: ,
,
点表示的数为,点表示的数为,
线段的长为,
故答案为:;
(2)解:设点在数轴上表示的数为,
①当点在中间,,,
,
,
解得;
②当点在点左边,,,
,
,
解得;
③当点在点右边,不符合题意;
故答案为:或.
(3)解:①当点位于木棒左侧时,,
解得,
②当点位于木棒左侧时,,
解得,
当点到达点时,木棒与点同时停止移动,
,
故舍去,
故点移动的时间为秒.
18.(22-23七年级上·云南红河·期末)如图,半径为1的小圆与半径为2的大圆上有一点与数轴上原点重合,两圆在数轴上做无滑动的滚动,小圆的运动速度为每秒π个单位,大圆的运动速度为每秒个单位.
(1)若大圆沿数轴向右滚动1周,则该圆与数轴重合的点所表示的数是______;
(2)若大圆不动,小圆沿数轴来回滚动,规定小圆向右滚动时间记为正数,向左滚动时间记为负数,依次滚动的情况记录如下(单位:秒):,,,,,;当小圆结束运动时,小圆运动的路程是多少?(结果保留π)
(3)若两圆同时在数轴上各自沿着某一方向连续滚动,滚动一段时间后两圆与数轴重合的点之间相距,求此时两圆与数轴重合的点所表示的数.
【思路点拨】
(1)根据滚动一周长度为圆的周长求解即可得到答案;
(2)根据路程是绝对值之和求解即可得到答案;
(3)分同左,同右,一左一右四种情况讨论,结合重合的点之间相距列式求解即可得到答案;
【解题过程】
(1)解:若大圆沿数轴向左滚动1周,则该圆与数轴重合的点所表示的数是,
故答案为:;
(2)解:,
,
答:当小圆结束运动时,小圆运动的路程共有;
(3)解:设时间为t秒,
分四种情况讨论:
①当两圆同向右滚动:
由题意得:t秒时,大圆与数轴重合的点所表示的数:,
小圆与数轴重合的点所表示的数为:,
,
,
,
,,
则此时两圆与数轴重合的点所表示的数分别为、
②当两圆同向左滚动:
由题意得:t秒时,大圆与数轴重合的点所表示的数:,
小圆与数轴重合的点所表示的数:,
,
,
,
,,
则此时两圆与数轴重合的点所表示的数分别为、
③当大圆向右滚动,小圆向左滚动时:
同理得:,
,
,
,,
则此时两圆与数轴重合的点所表示的数分别为、,
④当大圆向左滚动,小圆向右滚动时:
同理得:,
,
,,
则此时两圆与数轴重合的点所表示的数分别为、;
综上所述:①当两圆同向右滚动:,;②当两圆同向左滚动:,;③当大圆向右滚动,小圆向左滚动时:、;④当大圆向左滚动,小圆向右滚动时:、.
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