内容正文:
期中考前满分冲刺之优质压轴题思维导图
【类型覆盖】
类型一、代数式中的图形规律
1.将一些完全相同的梅花按如图所示的规律摆放,第1个图形有5朵梅花,第2个图形有8朵梅花,第3个图形有13朵梅花,⋯,按此规律,则第6个图形中共有梅花的朵数是( )
A.39 B.40 C.41 D.42
2.把三角形按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案中有1个三角形,第②个图案中有4个三角形,第③个图案中有8个三角形,…,按此规律排列下去,则第⑦个图案中三角形的个数为( )
A.15 B.17 C.19 D.24
3.如图是用大小相等的五角星按一定规律拼成的一组图案,请根据你的观察,写出第个图案中小五角星有 颗.
4.疫情期间,隔壁社区搭建如图1所示的单顶帐篷需要17根钢管,这样的帐篷按图2、图3的方式串起来搭建,则串起来搭建6顶帐篷需要 根钢管,有171根钢管可以串起来搭建 顶帐篷,如果想串起来搭建顶帐篷,需要 根钢管.
5.【观察思考】
第1个图形是1个三条长度都为的线段构成的小三角形;第2个图形是4个边长都为的小三角形拼成的大三角形;第3个图形是9个边长都为的小三角形拼成的大三角形;第4个图形是16个边长都为的小三角形拼成的大三角形;
【规律发现】
请用含的式子填空:
(1)请直接写出第个图形有___________个小三角形;
(2)第1个图形共有长度为的线段(条),
第2个图形共有长度为的线段(条)
第3个图形共有长度为的线段(条),
第4个图形共有长度为的线段(条),
……,
按此规律,第个图形中共有长度为的线段___________条;
(3)请类比(2)的探究方法,求第个图形中共有交点的个数.
6.人行道常用同样大小的灰、白两种小正方形地砖铺设而成,如图的每一个小正方形表示一块地砖,如果按图1、图2、图3……的次序铺设地砖,把第个图形用图表示,回答下列问题:
(1)完成表格中的填空;
图形序号
图1
图2
图3
图4
…
白色小正方形地砖块数
12
19
______
______
…
(2)若设第个图形中白色小正方形地砖的块数为,直接写出与之间的数量关系.
类型二、数列中的错位相减法
1.观察等式:;;;,已知按一定规律排列的一组数:,,.若,用含的式子表示这组数的和是( )
A. B. C. D.
2.求的值,可令①,①式两边都乘以3,则②,②-①得,则仿照以上推理,计算出的值为( )
A. B. C. D.
3.为计算,可令,则,因此,根据以上解题过程,猜想:
4.求的值,可令,则,因此.仿照以上推理,计算出 .
5.探究:22﹣21=2×21﹣1×21=2( )
23﹣22= =2( ),
24﹣23= =2( ),
……
(1)请仔细观察,写出第4个等式;
(2)请你找规律,写出第n个等式;
(3)计算:21+22+23+…+22019﹣22020.
6.阅读理解:为了求1+3+32+33+…+3100的值,可设M=1+3+32+33+…+3100,则3M=3+32+33+34+…+3101,因此3M﹣M=3101﹣1.所以M=,
即1+3+32+33+…+3100=.问题解决:仿照上述方法求下列式子的值.
(1)1+4+42+43+…+420.
(2)5101+5102+5103+…+52016.
类型三、代数式中的行列规律
1.观察下面三行数:
,9,,81……①
1,,9,……②
,10,,82……③
设x,y,z分别为第①②③行的202个数,则的值为( )
A.1 B. C. D.
2.如图,被称为“杨辉三角”或“贾宪三角”.其规律是:从第二行起,每行两端的数都是“1”,其余各数都等于该数“两肩”上的数之和,表中两平行线之间的一列数:1,3,6,10,15,…,我们把第一个数记为,第二个数记为,第三个数记为,…,第n个数记为.则的值为( )
A.100 B.199 C.5050 D.10000
3.如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,小芳在探索杨辉三角每一行中所有数字之和的规律时,将第1行的数字之和记为,第2行的数字之和记为,第3行的数字之和记为,…,第n行的数字之和记为.根据每一行的规律,图中a的值为 ;则 .(用含n的式子表示).
4.如图,观察表中数字的排列规律,则数字在表中的位置是第 行,第 列.
5.观察下面的三行单项式
,,,,…
,,,,…
,,,,…
根据你发现的规律,完成以下各题:
(1)第行第个单项式为 ;第行第个单项式为 .
(2)第行第个单项式为 .
(3)取每行的第个单项式,令这三个单项式的和为.计算当时,的值.
6.(1)【发现问题】如图,在数阵1中,第1行圆圈中的数为1,即;第2行两个圆圈中的数和为,即;…;第行个圆圈中的数和为,即______.这样,数阵1中共有______个圆圈,数阵1中所有圆圈中的数之和可以表示为______.
(2)【解决问题】将数阵1旋转可得数阵2,将数阵2旋转可得数阵3,请仔细观察这三个数阵,并结合三个数阵,计算:.(结果用含的代数式表示)
(3)【拓展应用】根据以上发现,计算:.
类型四、绝对值中的“1”与“-1”化简
1.若,则的值可能是( )
A.1和3 B.和3 C.1和 D.和
2.若,那么的取值可能是( )
A. B.1 C.或3 D.1或
3.三个有理数a、b、c满足abc>0,则的值为 .
4.设a,b,c为有理数,则由构成的各种数值是 .
5.【总结提炼】
小明学习了绝对值的性质后,有这样的思考和总结:当时,,则;当时,,则.
【解决问题】
(1)若,则 .
(2)若,则 .
【拓展提升】
(3)若,计算:_________.
6.阅读下列材料:,即当时,,当时,,运用以上结论解决下面问题:
(1)已知m,n是有理数,当时,则______;
(2)已知m,n,t是有理数,当时,求的值;
(3)已知m,n,t是有理数,,且,求的值.
类型五、绝对值中的最值问题
1.点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,A、B两点之间的距离表示为AB,在数轴上A、B两点之间的距离AB=|a-b|.
请用上面的知识解答下面的问题:
(1)数轴上表示1和5的两点之间的距离是_________,数轴上表示-2和-4的两点之间的距离是__________,数轴上表示1和-3的两点之间的距离是______;
(2)数轴上表示x和-1的两点A和B之间的距离是___________,如果|AB|=2,那么x为_______;
(3)取最小值是_____________.
2.材料阅读:已知点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,表示A、B两点之间的距离,如:表示数轴上1与2两点之间的距离,所以数轴上1与2两点之间的距离是,式子的几何意义是数轴上表示有理数的点与表示有理数3的点之间的距离;同理也可理解为x与4两数在数轴上所对应的两点之间的距离,试探索:
(1)数轴上表示和的两点之间的距离是___________.
(2)数轴上表示和的两点A和B之间的距离是________________,如果,那么为________________.
(3)同理表示数轴上有理数所对应的点到1和所对应的两点距离之和为3,则所有符合条件的整数是______________.
(4)若点P表示的数为x,当点P在数轴上什么位置时,有最小值?如果有,直接写出最小值是多少?
3.【定义】把在数轴上表示数a的点与原点的距离叫做数a的绝对值,记作.可以理解为.
【运用】(1)若,则_______;
(2)由,一定能得到吗?请说明理由.
【拓展】根据的几何意义,式子的几何意义可以理解为在数轴上表示数a的点与2所对应的点之间的距离;因为,所以的几何意义就是在数轴上表示数a的点与-1所对应的点之间的距离.
(1)式子的几何意义为______;
(2)的最小值为_______.
4.我们知道,可以理解为,它表示:数轴上表示数a的点到原点的距离,这是绝对值的几何意义.进一步地,数轴上的两个点A,B,分别用数a,b表示,那么A,B两点之间的距离为,反过来,式子的几何意义是:数轴上表示数a的点和表示数b的点之间的距离.利用此结论,回答以下问题:
(1)数轴上点A用数a表示,若,那么a的值为______.
(2)数轴上点A用数a表示,
①若,那么a的值是______;
②当时,数a的取值范围是______,这样的整数a有______个;
③有最小值,最小值是______.
5.阅读理解:数轴上表示有理数的点到原点(有数数0表示的点)的距离,叫做这个有理数的绝对值例如:,它表示数轴上有理数2表示的点到原点0的距离,从数轴上容易发现,有理数2表示的点到原点0的距离是2个单位长度,即(如图1).
同样的,数轴上表示m和表示n的两个有理数之间的距离可以用来表示.例如:数轴上表示的点到表示2的点的距离用表示,从数轴上容易发现,表示-3的点到表示2的点的距离是5个单位长度,即(如图2).
以上这种借助直观的数轴来解决问题的方法就是研究数学问题常用的“数形结合”的方法.请你根据以上学到的方法完成下列任务解答:
任务一:
请根据以上阅读列式并计算(不必在卷面上画数轴):数轴上表示2的点和表示的点之间的距离;
任务二:
根据绝对值的意义求字母的值:
(1)若,求x所表示的有理数.
根据绝对值的意义,“”指数轴上表示x的点到表示3的点的距离是2个单位长度,x表示的有理数是______.
(2)若,求x所表示的有理数.
根据绝对值的意义,“”指数轴上表示x的点到表示_______的点的距离是4个单位长度,x表示的有理数是______.
任务三:
设点P在数轴上表示的有理数是x,借助数轴解答下列问题:
(1)当x取哪些有理数时,的值最小?最小值是多少?
(2)若,求x所表示的有理数;
(3)若,求x所表示的有理数.
6.阅读理解:我们知道的几何意义是:在数轴上数x对应的点与原点的距离,也就是说,表示在数轴上数x与数0对应点之间的距离,这个结论可以推广为:表示在数轴上数x1,x2对应点之间的距离.举例:数轴上表示数a和的两点A和B之间的距离是.
问题探究:参考阅读材料,解答下列问题.
(1)①数轴上表示2和5的两点之间的距离是 ,
②数轴上表示x和的两点A和B之间的距离是 .
(2)若数轴上表示数a的点位于与5之间,求的值是 ;
(3)当取最小值时,相应的数a的取值范围是 ;
(4)求的最小值是 .
实际应用:
(5)问题:某一直线沿街一侧有2023户居民(相邻两户居民间隔相同),每户按序标记为:,,,,,…,某餐饮公司想为这2023户居民提供早餐,决定在路旁建立一个快餐店P,点P选在 ,才能使这2023户居民到点P的距离总和最小.(填住户标记字母)
拓展提升:
(6)若数a,b满足,求的最小值为 .
类型六、代数式中的裂项规律
1.请观察下列算式,找出规律并填空
, 则:
(1)第个算式是______________________.
(2)第个算式为 ______________________.
(3)根据以上规律解答下题: 的值.
2.观察是数学抽象的基础,在数学探究学习中,我们要善于通过观察发现规律,进而解决问题,请你擦亮眼睛,开动脑筋,解答下列问题:
(1)观察算式:;;;.请根据你发现的规律填空:______;
(2)用含的等式表示上面的规律:______;(为正整数)
(3)利用找到的规律解决下面的问题:
计算:.
3.观察下列等式:
第1个等式:
第2个式:
第3个等式:
第4个等式:
……
【总结规律】按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第5个等式:__________;
(2)写出第n个等式:__________(用含有n的等式表示);
(3)利用以上规律,化简下面的问题(结果只需化简).
.
4.综合与实践:问题情境:数学活动课上,王老师出示了一个问题:
,,,.
(1)独立思考:解答王老师提出的问题:第5个式子为______,第n个式子为______.
(2)实践探究:在(1)中找出规律,并利用规律计算:;
(3)问题拓展,求;
5.已知:,,,…
(1)按照上面算式,你能猜出______;
(2)利用上面的规律计算:的值.
6.
(1)第5个式子是_______;第个式子是_______.
(2)从计算结果中找规律,利用规律计算:_______;
(3)计算:(由此拓展写出具体过程):
类型七、代数式中的数字规律
1.观察以下等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
……
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第(取正整数)个等式:______(用含的等式表示);
(2)利用以上规律计算的值.
2.观察下面的点阵图和相应的等式,探究其中的规律:
(1)在④后面的横线上写出相应的等式:
①;②;③;④_____________;
(2)试用含有n的式子表示这一规律:________;(n为正整数)
(3)请计算:.
3.综合与实践
【问题情境】数形结合是解决数学问题的一种重要思想,有时我们可以借助图形的直观性研究数之间的某种关系.数学课上数学老师组织同学们以探究“?”为主题开展数学活动.
【实践探究】小明所在这个数学小组想到了用图形来帮忙解决这个问题,解决方法如下:
; ;
.
【问题解决】
(1)请你观察上面图形和式子填空:
______;
(2)根据以上分析,他们得出“?”的计算方法为______(用含的代数式表示,为正整数)
(3)利用上述结论计算:.
【拓展延伸】
计算:.
4.观察下列等式:;;;
;…
(1)根据上述规律,可以得出 = .
(2)请直接用一个含有n(n为正整数)的等式表示这个规律.
(3)根据你发现的规律,计算下面算式的值:.
5.观察下面算式:
…
解答下面的问题:
(1)的结果为________;
(2)若表示正整数,请用含的代数式表示的值为__________;
(3)请用上述规律计算:
的值(要求写出详细的解答过程).
6.观察以下等式:
第一个等式:
第二个等式:
第三个等式:
…
按照上述规律,解决下列问题:
(1)写出第四个等式________.
(2)写出你猜想的第个等式:_______(用含的等式表示),并证明.
类型八、数轴动点求t——定值、无关问题
1.如图,数轴上点、分别对应数、,其中,.
(1)当,时,线段的中点对应的数是_________.
(2)若该数轴上另有一点对应着数.
①当,,且时,求代数式的值;
②.且时,小明通过演算发现代数式是一个定值,老师点评:小明同学的演算发现还不完整!请你通过演算解释为什么“小明的演算发现”是不完整的?
2.如图,线段和在数轴上运动,开始时,点与原点重合,且.
(1)若,且为线段的中点,求点在数轴上表示的数.
(2)在(1)的条件下,线段和同时开始向右运动,线段的速度为个单位/秒,线段的速度为个单位/秒,经过秒恰好有,求的值.
(3)若线段和同时开始向左运动,且线段的速度大于线段的速度,在点和之间有一点(不与点重合),且有,此时线段为定值吗?若是,请求出这个定值,若不是,请说明理由.
3.如图,记数轴上A、B两点之间线段长为,(单位长度),(单位长度),在数轴上,点A在数轴上表示的数是,点D在数轴上表示的数是15.
(1)点B在数轴上表示的数是_____,点C在数轴上表示的数是_____,线段BC的长=_____.
(2)若线段以1个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段以2个单位长度/秒的速度向左匀速运动,当点B与C重合时,点B与点C在数轴上表示的数是多少?
(3)若线段以1个单位长度/秒的速度向左匀速运动,同时线段以2个单位长度/秒的速度也向左匀速运动,设运动时间为t秒,当时,M为中点,N为中点.
①若数轴上两个数为a、b,则它们的中点可表示为.则点M表示的数为_____,点N表示的数为______.(用代数式表示)
②线段MN的长是否为定值,如果是,请求出这个值;如果不是,请说明理由.
4.如图,已知数轴上点O为原点,A、B两点所表示数分别为﹣2和8.
(1)线段AB的长为 ;
(2)动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒,
①当0<t<10时,PA= ,PB= ,点P表示的数为 ;
②若点M是线段PA的中点,点N是线段PB的中点,试判断线段MN的长度是否与点P的运动时间t有关.若有关,请求出线段MN的长度与t的关系式;若无关,请说明理由,并求出线段MN的长度.
5.A、B为数轴上的两个点,点A对应的数记为a,点B对应的数记为b,且是关于x、y的三次二项式.解答下列问题:
(1)________,________;
(2)若数轴上有一点C,且,求点C对应的数;
(3)若点M、N分别从O、B出发,同时向左匀速运动,点M的速度为m个单位长度每秒,点N的速度是3个单位长度每秒,点P、Q分别为线段、线段的中点.设运动时间为t秒,在点M,N的运动过程中,若的长度与t的取值无关,求m的值及的长度.
6.已知M,N两点在数轴上所表示的数分别为m,n,且m,n满足:.
(1)求m、n的值;
(2)①情境:有一个玩具火车如图1所示,放置在数轴上,将火车沿数轴左右水平移动,当点A移动到点B时,点B所对应的数为m,当点B移动到点A时,点A所对应的数为n.则玩具火车的长为__________个单位长度;
②应用:如图1所示,当火车匀速向右运动时,若火车完全经过点M需要2秒,则火车的速度为__________个单位长度/秒.
(3)在(2)的条件下,当火车匀速向右运动,同时点P和点Q从N、M出发,分别以每秒1个单位长度和2个单位长度的速度向左和向右运动,记火车运动后对应的位置为.是否存在常数k使得的值与它们的运动时间无关?若存在,请求出k和这个定值:若不存在,请说明理由.
类型九、数轴动点求t——相遇、追及问题
1.如图,已知数轴上点表示的数为6,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6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:当点运动多少秒时,点与点相遇?
2.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.
3.数轴上有不同两点,,点表示的数为,点表示的数为.
(1)若点表示的数的相反数是,求点表示的数.
(2)若点与点之间的距离为6,且点在点的右侧,求的值.
(3)在(1)的条件下,在数轴上有两动点,,若动点从点出发向点运动,同时动点从点出发向点运动,经过2秒相遇;若动点从点出发向点运动,同时,动点从点出发与点同向运动,经过6秒相遇,求点与点的运动速度.
4.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.
5.如图,数轴上点、对应的数分别是、,并且.
(1)求、两点之间距离.
(2)若两动点、同时从原点出发,点以个单位长度/秒的速度沿数轴向左运动,点以个单位长度/秒的速度向右运动,问运动多少秒时点到点的距离是点到点距离的倍?
(3)点是数轴上、之间一点,、两点同时从点出发,沿数轴分别向左、右运动,运动时间为秒时,、两点恰好分别到达点、,又运动秒时,、两点分别到达点、,接下来调转方向保持原来速度不变相向而行,同时点从点出发沿数轴向右运动,当点运动秒时,点与点在点相遇,此时点和点的距离为个单位长度,点和点的距离为个单位长度,求点的速度.
6.已知,如图A、B分别为数轴上的两点,A点对应的数为-10,B点对应的数为90.
(1)与A、B两点距离相等的M点对应的数是 ;
(2)现在有一只电子蚂蚁P从B点出发时,以5个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A点出发,以3个单位/秒的速度向右运动,设两只电子蚂蚁在数轴上的C点相遇,则C点对应的数是 ;
(3)若当电子蚂蚁P从B点出发时,以5个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A点出发,以3个单位/秒的速度向右运动,经过多长的时间两只电子蚂蚁在数轴上相距24个单位长度?
类型十、数轴动点求t——新定义问题
1.对于数轴上的点P,Q,给出如下定义:若点P到点Q的距离为d(d≥0),则称d为点P到点Q的d追随值,记作d[PQ].例如,在数轴上点P表示的数是2,点Q表示的数是5,则点P到点Q的d追随值为d[PQ]=3.
问题解决:
(1)点M,N都在数轴上,点M表示的数是1,且点N到点M的d追随值d[MN]=a(a≥0),则点N表示的数是_____(用含a的代数式表示);
(2)如图,点C表示的数是1,在数轴上有两个动点A,B都沿着正方向同时移动,其中A点的速度为每秒3个单位,B点的速度为每秒1个单位,点A从点C出发,点B表示的数是b,设运动时间为t(t>0).
①当b=4时,问t为何值时,点A到点B的d追随值d[AB]=2;
②若0<t≤3时,点A到点B的d追随值d[AB]≤6,求b的取值范围.
2.对于数轴上的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“联盟点”.
例如数轴上点A,B,C所表示的数分别为1,3,4,此时点B是点A, C的“联盟点”.
(1)若点A表示数-2, 点B表示的数2,下列各数,0,4,6所对应的点分别是C1,C2 ,C3 ,C4,其中是点A,B的“联盟点”的是 ;
(2)点A表示数-10, 点B表示的数30,P在为数轴上一个动点:
①若点P在点B的左侧,且点P是点A, B的“联盟点”,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“联盟点”,写出此时点P表示的数 .
3.阅读理解,完成下列各题
定义:已知A、B、C 为数轴上任意三点,若点C 到A 的距离是它到点B 的距离的2 倍,则称点C 是[A,B]的2 倍点.例如:如图1,点C 是[A,B]的2 倍点,点D 不是[A,B]的2 倍点,但点D 是[B,A]的2 倍点,根据这个定义解决下面问题:
(1)在图1 中,点A 是 的2倍点,点B是 的2 倍点;(选用A、B、C、D 表示,不能添加其他字母);
(2)如图2,M、N 为数轴上两点,点M 表示的数是﹣2,点N 表示的数是4,若点E是[M,N]的2倍点,则点E 表示的数是 ;
(3)若P、Q 为数轴上两点,点P在点Q的左侧,且PQ=m,一动点H从点Q 出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,设运动时间为t 秒,求当t 为何值时,点H 恰好是P和Q两点的2倍点?(用含m 的代数式表示)
4.定义:若,,C为数轴上三点,若点到点的距离是点到点B的距离倍,我们就称点是【,B】的美好点.
例如:如图,点表示的数为,点表示的数为.表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点是【,】的美好点;又如,表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点D就不是【,】的美好点,但点是【,】的美好点.
如图2,,为数轴上两点,点所表示的数为,点所表示的数为
(1)点,,表示的数分别是,,,其中是【,】美好点的是_;写出【,】美好点所表示的数是_.
(2)现有一只电子蚂蚁从点开始出发,以个单位每秒的速度向左运动.当为何值时,,和中恰有一个点为其余两点的美好点?
5.阅读以下材料:我们给出如下定义:数轴上给定不重合两点A,B,若数轴上存在一点M,使得点M到点A的距离等于点M到点B的距离,则称点M为点A与点B的“雅中点”.解答下列问题:
(1)若点A表示的数为,点B表示的数为1,点M为点A与点B的“雅中点”,则点M表示的数为 ;
(2)若A、B两点的“雅中点M”表示的数为2,A、B两点的距离为9(A在B的左侧),则点A表示的数为 ,点B表示的数为 ;
(3)点A表示的数为,点O为数轴原点,点C,D表示的数分别是,,且B为线段上一点(点B可与C、D两点重合).
①设点M表示的数为,若点M可以为点A与点B的“雅中点”,则m可取得整数有 ;
②若点C和点D向数轴正半轴方向移动相同距离,使得点O可以为点A与点B的“雅中点”,则n的所有整数值为 .
6.在数轴上,点表示的数为0,点表示的数为. 给出如下定义:对于该数轴上的一点与线段上一点,如果线段的长度有最大值,那么称这个最大值为点与线段的“闭距离”. 如图1,若,点表示的数为3,当点与点重合时,线段的长最大,值是4,则点与线段的“闭距离”为4.
(1)如图2,在该数轴上,点表示的数为,点表示的数为2.
①当时,点与线段的“闭距离”为___________;
②若点与线段的“闭距离”为3,求的值;
(2)在该数轴上,点表示的数为,点表示的数为,若线段上存在点,使得点与线段的“闭距离”为5,直接写出的最大值与最小值.
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【类型覆盖】
类型一、代数式中的图形规律
1.将一些完全相同的梅花按如图所示的规律摆放,第1个图形有5朵梅花,第2个图形有8朵梅花,第3个图形有13朵梅花,⋯,按此规律,则第6个图形中共有梅花的朵数是( )
A.39 B.40 C.41 D.42
【答案】B
【分析】本题主要考查图形规律,理解图示中数量关系,找出规律即可求解,掌握含有乘方的有理数的混合运算是解题的关键.
【详解】解:∵第1个图形有(朵)梅花,
第2个图形有(朵)梅花,
第3个图形有(朵)梅花,
…
∴第n个图形中共有梅花的朵数是,
∴第6个图形中共有梅花的朵数是.
故选:B.
2.把三角形按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案中有1个三角形,第②个图案中有4个三角形,第③个图案中有8个三角形,…,按此规律排列下去,则第⑦个图案中三角形的个数为( )
A.15 B.17 C.19 D.24
【答案】D
【分析】本题考查了规律型:图形的变化类,根据给定图形中三角形的个数,找出是解题的关键.由图可知:第①个图案有三角形1个,第②图案有三角形个,第③个图案有三角形个,第④个图案有三角形,…第n个图案有三角形个(时),由此得出规律解决问题.
【详解】解:∵第①个图案有三角形1个,
第②图案有三角形个,
第③个图案有三角形个,
…
∴第n个图案有三角形个(时),
则第⑦个图中三角形的个数是个,
故选:D.
3.如图是用大小相等的五角星按一定规律拼成的一组图案,请根据你的观察,写出第个图案中小五角星有 颗.
【答案】
【分析】本题考查学生通过观察、归纳、抽象出图形规律的能力,要求学生要会分析题意,找到规律,并进行推导得出答案.观察图案总结小五角星数与图案数间的关系,据此规律求和即可.
【详解】解:第个图案中,小五角星有个,
第个图案中,小五角星有个,
第个图案中,小五角星有个,
第个图案中,小五角星有个,
,
∴第个图案中,小五角星有个,
∴第个图案中小五角星有个.
故答案为:
4.疫情期间,隔壁社区搭建如图1所示的单顶帐篷需要17根钢管,这样的帐篷按图2、图3的方式串起来搭建,则串起来搭建6顶帐篷需要 根钢管,有171根钢管可以串起来搭建 顶帐篷,如果想串起来搭建顶帐篷,需要 根钢管.
【答案】 72 15 6
【分析】本题考查图形中的数字规律,由题中搭建帐篷的钢管数,找到规律即可得到答案,读懂题意,准确找出规律是解决问题的关键.
【详解】解:搭建1顶帐篷用钢管数为17根;
搭建2顶帐篷用钢管数为(根);
搭建3顶帐篷用钢管数为(根);
以此类推,搭建6顶帐篷用钢管数为(根);
搭建顶帐篷用钢管数为(根);
故答案为:72,15,6.
5.【观察思考】
第1个图形是1个三条长度都为的线段构成的小三角形;第2个图形是4个边长都为的小三角形拼成的大三角形;第3个图形是9个边长都为的小三角形拼成的大三角形;第4个图形是16个边长都为的小三角形拼成的大三角形;
【规律发现】
请用含的式子填空:
(1)请直接写出第个图形有___________个小三角形;
(2)第1个图形共有长度为的线段(条),
第2个图形共有长度为的线段(条)
第3个图形共有长度为的线段(条),
第4个图形共有长度为的线段(条),
……,
按此规律,第个图形中共有长度为的线段___________条;
(3)请类比(2)的探究方法,求第个图形中共有交点的个数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查几何图形中的数字规律,由前面的几个图形,得到满足要求的数字规律,即可归纳概括出第个图形的结论,由特殊到一般发现规律是解决问题的关键.
(1)根据题中所给图形,数出其中的小三角形个数,得出数字规律即可得到答案;
(2)根据题中所给图形,数出其中的线段条数,得出数字规律即可得到答案;
(3)根据题中所给图形,数出其中的交点个数,得出数字规律即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示:
第1个图形小三角形个数为:;
第2个图形小三角形个数为:;
第3个图形小三角形个数为:;
第4个图形小三角形个数为:;
……,
按此规律,第个图形中小三角形个数为,
故答案为:;
(2)解:如图所示:
第1个图形共有长度为的线段为:(条);
第2个图形共有长度为的线段为:(条);
第3个图形共有长度为的线段为:(条);
第4个图形共有长度为的线段为:(条);
……,
按此规律,第个图形中共有长度为的线段为:条;
故答案为:;
(3)解:如图所示:
第1个图形共有交点:(个);
第2个图形共有交点:(个);
第3个图形共有交点:(个);
第4个图形共有交点:(个);
……,
按此规律,第个图形共有交点:.
6.人行道常用同样大小的灰、白两种小正方形地砖铺设而成,如图的每一个小正方形表示一块地砖,如果按图1、图2、图3……的次序铺设地砖,把第个图形用图表示,回答下列问题:
(1)完成表格中的填空;
图形序号
图1
图2
图3
图4
…
白色小正方形地砖块数
12
19
______
______
…
(2)若设第个图形中白色小正方形地砖的块数为,直接写出与之间的数量关系.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题主要考查图形规律,有理数的混合运算,根据图示分别找出每个图形中白色方砖的数量关系,根据数量关系找出规律即可求解,掌握有理数的混合运算,理解图形中数量关系的计算方法是解题的关键.
(1)根据图示中白色小正方形地砖块数增加的数量列式求解即可;
(2)根据(1)中的计算方法即可求解.
【详解】(1)解:图1中,白色小正方形地砖块数为,
图2中,白色小正方形地砖块数为,
图3中,白色小正方形地砖块数为,
图中4,白色小正方形地砖块数为,
故答案为:26,33;
(2)解:根据上述数量关系可得,.
类型二、数列中的错位相减法
1.观察等式:;;;,已知按一定规律排列的一组数:,,.若,用含的式子表示这组数的和是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】分析式子猜想规律,利用规律计算解题.
【详解】解:;
;
;
,
,
,
,
原式.
故选:D.
【点睛】本题考查规律问题,找准不变化的量和变化的量是解题关键.
2.求的值,可令①,①式两边都乘以3,则②,②-①得,则仿照以上推理,计算出的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,然后两边同时乘以5,再两式作差即可.
【详解】解:令①,
①式两边同时乘以5,得②,
②-①得,即.
故选:C.
【点睛】本题考查有理数的运算,解题的关键是模仿题目中给出的计算方法进行计算.
3.为计算,可令,则,因此,根据以上解题过程,猜想:
【答案】
【分析】读懂题目中的解题过程,模仿进行即可得到结果.
【详解】令,则,
所以,
所以,
故答案为:.
【点睛】本题考查了有理数乘方运算的应用,读懂题意并能灵活运用是关键.
4.求的值,可令,则,因此.仿照以上推理,计算出 .
【答案】
【分析】设,求出,二式相减即可求出S的值.
【详解】解:设,
则,
=
=
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查了有理数的乘方运算,以及有理数的减法运算,正确理解题目所介绍的计算方法是解答本题的关键.
5.探究:22﹣21=2×21﹣1×21=2( )
23﹣22= =2( ),
24﹣23= =2( ),
……
(1)请仔细观察,写出第4个等式;
(2)请你找规律,写出第n个等式;
(3)计算:21+22+23+…+22019﹣22020.
【答案】探究:1;2×22﹣1×22;2;2×23﹣1×23;3;(1)25﹣24=2×24﹣1×24=24;(2)2n+1﹣2n=2×2n﹣1×2n=2n;(3)﹣2.
【分析】探究:根据有理数的乘方运算逐个补充即可;
(1)观察探究的等式,即可写出第4个等式;
(2)根据探究的等式,归纳类推出一般规律即可得;
(3)先将所求式子进行变形,再根据题(2)中的规律进行求解即可得.
【详解】探究:
(1)第4个等式为;
(2)归纳类推得:第n个等式为;
(3)原式
.
【点睛】本题考查了有理数的乘方运算,观察探究中的式子,归纳类推出一般规律是解题关键.
6.阅读理解:为了求1+3+32+33+…+3100的值,可设M=1+3+32+33+…+3100,则3M=3+32+33+34+…+3101,因此3M﹣M=3101﹣1.所以M=,
即1+3+32+33+…+3100=.问题解决:仿照上述方法求下列式子的值.
(1)1+4+42+43+…+420.
(2)5101+5102+5103+…+52016.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)根据题目信息,设S=1+4+42+43+…+420 ,求出4S,然后相减计算即可得解;
(2)设P=5101+5102+5103+…+52016,求出5P,两式相减计算即可得.
【详解】解:(1)设S=1+4+42+43+…+420 ①,
则4S=4+42+43+…+420+421②,
②﹣①得:3S=421﹣1,
∴S=,
即1+4+42+43+…+420=;
(2)设P=5101+5102+5103+…+52016①,
则5P=5102+5103+…+52016+52017②,
②﹣①得:4P=52017﹣5101,
∴P=,
即5101+5102+5103+…+52016=.
【点睛】本题考查有理数的乘方和数字的变化类,读懂题目信息,解题关键是理解求和的运算方法.
类型三、代数式中的行列规律
1.观察下面三行数:
,9,,81……①
1,,9,……②
,10,,82……③
设x,y,z分别为第①②③行的202个数,则的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查数字类规律探究、代数式求值,找到每行数字的变化规律是解答的关键.先根据每行前几个数字的变化得到变化规律,进而求得a、b、c,然后代值求解即可.
【详解】解:①由,9,,81……,得第n个数为,则;
②由1,,9,……,得第n个数为,则;
③由,10,,82……,得第n个数为,则,
∴
,
故选:A.
2.如图,被称为“杨辉三角”或“贾宪三角”.其规律是:从第二行起,每行两端的数都是“1”,其余各数都等于该数“两肩”上的数之和,表中两平行线之间的一列数:1,3,6,10,15,…,我们把第一个数记为,第二个数记为,第三个数记为,…,第n个数记为.则的值为( )
A.100 B.199 C.5050 D.10000
【答案】C
【分析】本题考查了数字变化的规律,根据题意寻求出变化的规律是解题的关键.
根据题目中的数据,写出前几项分析前几项的变化特点,从而得到的表达式,再代入运算求解即可.
【详解】解:由题意可得:
,
,
,
,
∴,
∴当时,,
故选:C.
3.如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,小芳在探索杨辉三角每一行中所有数字之和的规律时,将第1行的数字之和记为,第2行的数字之和记为,第3行的数字之和记为,…,第n行的数字之和记为.根据每一行的规律,图中a的值为 ;则 .(用含n的式子表示).
【答案】 10
【分析】此题考查了数字变化规律问题的解决能力,关键是能准确归纳出该组数字出现的规律.
根据图形可得,a的值为a上面两个数字之和,即可求出a的值;根据题意,总结出,,即可解答.
【详解】解:由图可知,,
根据题意可得:,
,
,
,
……
∴,,
∴,
故答案为:10,.
4.如图,观察表中数字的排列规律,则数字在表中的位置是第 行,第 列.
【答案】
【分析】本题考查数字类规律探究,由表格中的数据可知,第一行是一些连续的奇数,后一行的数字是前一行数字的2倍,据此进行判断即可.
【详解】解:由表格中的数据可知,第一行是一些连续的奇数,第二行的数据是对应的第一行数据的2倍,第三行的数据是对应的第二行数据的2倍,第四行的数据是对应的第三行数据的2倍,
∵,
∴数字2000在表中的位置是第5行,第63列,
故答案为:5,63.
5.观察下面的三行单项式
,,,,…
,,,,…
,,,,…
根据你发现的规律,完成以下各题:
(1)第行第个单项式为 ;第行第个单项式为 .
(2)第行第个单项式为 .
(3)取每行的第个单项式,令这三个单项式的和为.计算当时,的值.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】本题考查数字的变化规律,能够通过所给例子,找到式子的规律,利用有理数的混合运算解题是关键.
(1)观察所给的与式子可得的特点,第个数是,的特点,第个数是;
(2)观察式子的特点,可得第个数是,即可求出解;
(3)先求出,再将代入求出,最后再求即可.
【详解】(1)解:的特点,第个数是,
第个单项式是;
的特点,第个数是,
第个单项式是,
故答案为:,.
(2)解:的特点,第个数是,
故答案为:.
(3)解:的第个单项式是,的第个单项式是,的第个单项式是,
,
当时,,
.
6.(1)【发现问题】如图,在数阵1中,第1行圆圈中的数为1,即;第2行两个圆圈中的数和为,即;…;第行个圆圈中的数和为,即______.这样,数阵1中共有______个圆圈,数阵1中所有圆圈中的数之和可以表示为______.
(2)【解决问题】将数阵1旋转可得数阵2,将数阵2旋转可得数阵3,请仔细观察这三个数阵,并结合三个数阵,计算:.(结果用含的代数式表示)
(3)【拓展应用】根据以上发现,计算:.
【答案】(1);;;(2);(3)
【分析】本题考查了图形和数字的规律,
(1)根据数阵1中数的排列特征求解即可;
(2)根据这三个数阵中数的排列特征求解即可;
(3)根据上述规律计算即可;
能根据所给数阵,发现数字排列规律是解题的关键.
【详解】解:(1)在数阵1中,第行个圆圈中数的和为,即;
这样,数阵1中共有个圆圈,
所有圆圈中数的和为,
故答案为:,,;
(2)观察发现:三个数阵中各行同一位置圆圈中的三个数的和均为,
,
,
;
(3)原式
.
类型四、绝对值中的“1”与“-1”化简
1.若,则的值可能是( )
A.1和3 B.和3 C.1和 D.和
【答案】B
【分析】本题考查的绝对值的应用,以及化简求值,解题的关键是熟练掌握绝对值的非负性,根据,即a、b全为正数时,或a、b为一正一负时,或a、b全负时分类讨论计算即可.
【详解】解:,
设时,
,
或时,
,或,
时,
,
综上可得:或,
故选:B.
2.若,那么的取值可能是( )
A. B.1 C.或3 D.1或
【答案】C
【分析】分为,;,;,;,四种情况化简计算即可.
【详解】解:当,时,原式;
当,时,原式;
,时,原式;
当,时,原式.
综上所述,的值是3或.
故选:.
【点睛】本题主要考查的是绝对值的化简、有理数的除法,分类讨论是解题的关键.
3.三个有理数a、b、c满足abc>0,则的值为 .
【答案】3或-1
【分析】a、b、c为三个非零有理数,若,则a、b、c中有两个为负数或者三个都是正数,分两种情况进行讨论即可.
【详解】a、b、c为三个非零有理数,若,则a、b、c中有一个为负数或者三个都是负数,
若a、b、c中有两个为负数,则原式
a、b、c三个都是正数,则原式
故答案为3或-1.
【点睛】考查有理数的乘法以及绝对值的化简,注意分类讨论,不要漏解.
4.设a,b,c为有理数,则由构成的各种数值是 .
【答案】,0
【分析】此题要分类讨论a,b,c与0的关系,然后根据绝对值的性质进行求解;
【详解】解:∵a,b,c为有理数,
①若,
∴;
②若a,b,c中有两个负数,则,
∴,
③若a,b,c中有一个负数,则,
∴,
④若a,b,c中有三个负数,则,
∴,
故答案为:,0.
【点睛】此题主要考查绝对值的性质,解题的关键是如何根据已知条件,去掉绝对值,还考查了分类讨论的思想,正数的绝对值是它本身,负数的绝对值是它的相反数,0的绝对值是0.
5.【总结提炼】
小明学习了绝对值的性质后,有这样的思考和总结:当时,,则;当时,,则.
【解决问题】
(1)若,则 .
(2)若,则 .
【拓展提升】
(3)若,计算:_________.
【答案】(1)或2(2)或1;(3)或或3
【分析】(1)分和,两种情况进行讨论求解即可;
(2)分 中有一个负数和三个均为负数,两种情况进行讨论求解;
(3)分,和,两种情况,进行讨论求解.
【详解】解:(1)∵,
∴同号,
当时:;
当时:;
故答案为:或2;
(2)∵,
∴有两种情况:有一个负数和两个正数或三个均为负数,
当时,则:;
当有两个正数和一个负数时,假设:,则:;
故答案为:或1;
(3)∵,
∴中有两正一负,
①当时:则:均为正,
∴,
∴;
②当时,则:一正一负,
若,则:,此时:;
如,则:,此时:;
综上,原式或或3.
故答案为:或或3
【点睛】本题考查化简绝对值,有理数乘法的符号法则.熟练掌握绝对值的性质,利用分类讨论的思想进行求解,是解题的关键.
6.阅读下列材料:,即当时,,当时,,运用以上结论解决下面问题:
(1)已知m,n是有理数,当时,则______;
(2)已知m,n,t是有理数,当时,求的值;
(3)已知m,n,t是有理数,,且,求的值.
【答案】(1)0;
(2)1或;
(3)或3.
【分析】本题考查的是有理数的四则混合运算,化简绝对值,熟练的化简绝对值是解本题的关键;
(1)先判断同号,再分两种情况化简绝对值,再计算即可;
(2)先判断m,n,t全负或m,n,t两正一负,再分情况化简绝对值,再计算即可;
(3)先判断m,n,t两正一负,再结合(2)的结论即可得到答案.
【详解】(1)解:∵m,n是有理数,当时,
∴同号,
当,时,
,
当,时,
;
(2)∵
∴m,n,t全负或m,n,t两正一负
①当m,n,t全负时,
②当m,n,t两正一负时
Ⅰ)当,,时,
Ⅱ)当,,时,
Ⅲ)当,,时,
综上所述,的值为1或;
(3)∵
∴,,.
∴
又∵,
∴m,n,t两正一负
由(2)可知的值为或3.
类型五、绝对值中的最值问题
1.点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,A、B两点之间的距离表示为AB,在数轴上A、B两点之间的距离AB=|a-b|.
请用上面的知识解答下面的问题:
(1)数轴上表示1和5的两点之间的距离是_________,数轴上表示-2和-4的两点之间的距离是__________,数轴上表示1和-3的两点之间的距离是______;
(2)数轴上表示x和-1的两点A和B之间的距离是___________,如果|AB|=2,那么x为_______;
(3)取最小值是_____________.
【答案】(1)4,2,4;(2),1或;(3)3.
【详解】试题分析:(1)在数轴上A、B两点之间的距离AB=|a﹣b|,依此即可求解;
(2)在数轴上A、B两点之间的距离AB=|a﹣b|,依此即可求解;
(3)根据绝对值的性质去掉绝对值号,然后计算即可得解.
试题解析:(1)|1﹣5|=4;|﹣2﹣(﹣4)|=2,|1﹣(﹣3)|=4;故答案为4,2,4;
(2)|x﹣(﹣1)|=|x+1|;由|AB|=2,得到:|x+1|=2,∴x=1或;故答案为,1或;
(3)当x<﹣1时,|x+1|+|x-2|=﹣x-1﹣x+2=﹣2x+1;
当﹣1≤x≤2时,|x+1|+|x-2|=x+1﹣x+2=3;
当x>2时,|x+1|+|x-2|=x+1+x-2=2x-1;
在数轴上的几何意义是:表示有理数x的点到﹣1及到2的距离之和,所以当﹣1≤x≤2时,它的最小值为3.
考点:1.绝对值;2.数轴.
2.材料阅读:已知点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,表示A、B两点之间的距离,如:表示数轴上1与2两点之间的距离,所以数轴上1与2两点之间的距离是,式子的几何意义是数轴上表示有理数的点与表示有理数3的点之间的距离;同理也可理解为x与4两数在数轴上所对应的两点之间的距离,试探索:
(1)数轴上表示和的两点之间的距离是___________.
(2)数轴上表示和的两点A和B之间的距离是________________,如果,那么为________________.
(3)同理表示数轴上有理数所对应的点到1和所对应的两点距离之和为3,则所有符合条件的整数是______________.
(4)若点P表示的数为x,当点P在数轴上什么位置时,有最小值?如果有,直接写出最小值是多少?
【答案】(1)3
(2),或
(3),,0,1
(4)当点P在表示1和的点连接的线段上时,有最小值4
【分析】(1)直接根据数轴上两点之间的距离的求法计算即可;
(2)根据数轴上两点之间的距离意义表示,再去绝对值求解;
(3)根据数轴上有理数所对应的点到1和所对应的两点距离之和为3,找到相应整数点即可;
(4)根据绝对值的几何意义,分三种情况,化简绝对值,可得最小值.
【详解】(1)解:数轴上表示和的两点之间的距离是;
故答案为:3
(2)数轴上表示和的两点A和B之间的距离是;
如果,
则,
解得:或;
故答案为:,或
(3)数轴上有理数所对应的点到1和所对应的两点距离之和为3,
则整数x对应的数为,,0,1;
(4)表示数轴上有理数所对应的点到1和所对应的两点距离之和
当时,;
当时,;
当时,;
∴当点P在表示1和的点连接的线段上时,有最小值4.
【点睛】本题考查了数轴,绝对值的性质,读懂题目信息,理解数轴上两点间的距离的表示是解题的关键.
3.【定义】把在数轴上表示数a的点与原点的距离叫做数a的绝对值,记作.可以理解为.
【运用】(1)若,则_______;
(2)由,一定能得到吗?请说明理由.
【拓展】根据的几何意义,式子的几何意义可以理解为在数轴上表示数a的点与2所对应的点之间的距离;因为,所以的几何意义就是在数轴上表示数a的点与-1所对应的点之间的距离.
(1)式子的几何意义为______;
(2)的最小值为_______.
【答案】【运用】(1);(2)不能,理由见解析;【拓展】(1)在数轴上表示数a的点与所对应的点之间的距离;(2)
【分析】本题考查了绝对值的几何意义,根据定义即可求解;
【运用】(1)由数轴上表示的点与原点的距离都为即可求解;(2)由绝对值的几何意义即可判断;
【拓展】(1)根据即可求解;(2)
【详解】解:【运用】(1)∵数轴上表示的点与原点的距离都为,
∴若,则;
故答案为:
(2)由,不一定能得到,理由如下:
若,由绝对值的几何意义可知:或;
【拓展】(1)∵,
∴式子的几何意义为在数轴上表示数a的点与所对应的点之间的距离;
故答案为:在数轴上表示数a的点与所对应的点之间的距离;
(2)∵,
故式子的几何意义为在数轴上表示数a的点与和所对应的点之间的距离之和;
当数a在和之间时,有最小值,最小值为:,
故答案为:.
4.我们知道,可以理解为,它表示:数轴上表示数a的点到原点的距离,这是绝对值的几何意义.进一步地,数轴上的两个点A,B,分别用数a,b表示,那么A,B两点之间的距离为,反过来,式子的几何意义是:数轴上表示数a的点和表示数b的点之间的距离.利用此结论,回答以下问题:
(1)数轴上点A用数a表示,若,那么a的值为______.
(2)数轴上点A用数a表示,
①若,那么a的值是______;
②当时,数a的取值范围是______,这样的整数a有______个;
③有最小值,最小值是______.
【答案】(1)
(2)①或8;②,6;③
【分析】(1)根据绝对值的意义可得;
(2)①利用绝对值定义知或,分别求解可得;②根据绝对值的几何意义可知时,,再由是整数,求出符合条件的的值即可;③根据题意分类讨论后可知当时,的最小值是2026.
本题考查绝对值的意义,数轴上两点之间的距离;熟练掌握绝对值的意义和性质,逐步探索变化规律是解题的关键.
【详解】(1)解:若,那么的值为5或,
故答案为:;
(2)①数轴上点用数表示,若,则或,
或,
故答案为:或8;
②表示数轴上表示的点与、3的点的距离之和,
时,,
是整数,
的值有,,0,1,2,3,共6个,
故答案为:,6;
③表示数轴上表示的点与表示、3的点的距离之和,
当时,,
当时,,
当时,,
故当时,有最小值,最小值是,
故答案为:.
5.阅读理解:数轴上表示有理数的点到原点(有数数0表示的点)的距离,叫做这个有理数的绝对值例如:,它表示数轴上有理数2表示的点到原点0的距离,从数轴上容易发现,有理数2表示的点到原点0的距离是2个单位长度,即(如图1).
同样的,数轴上表示m和表示n的两个有理数之间的距离可以用来表示.例如:数轴上表示的点到表示2的点的距离用表示,从数轴上容易发现,表示-3的点到表示2的点的距离是5个单位长度,即(如图2).
以上这种借助直观的数轴来解决问题的方法就是研究数学问题常用的“数形结合”的方法.请你根据以上学到的方法完成下列任务解答:
任务一:
请根据以上阅读列式并计算(不必在卷面上画数轴):数轴上表示2的点和表示的点之间的距离;
任务二:
根据绝对值的意义求字母的值:
(1)若,求x所表示的有理数.
根据绝对值的意义,“”指数轴上表示x的点到表示3的点的距离是2个单位长度,x表示的有理数是______.
(2)若,求x所表示的有理数.
根据绝对值的意义,“”指数轴上表示x的点到表示_______的点的距离是4个单位长度,x表示的有理数是______.
任务三:
设点P在数轴上表示的有理数是x,借助数轴解答下列问题:
(1)当x取哪些有理数时,的值最小?最小值是多少?
(2)若,求x所表示的有理数;
(3)若,求x所表示的有理数.
【答案】任务一:数轴上表示2的点和表示的点之间的距离为9个单位长度;任务二:(1)1或5;(2);3或;任务三:(1)x取与4之间(包含和4)的有理数时,+的值最小;最小值是5;(2)x所表示的有理数是或;(3)x所表示的有理数的值是
【分析】此题主要考查了数轴上两点间的距离的求法,以及相反数和绝对值的含义和求法,熟练掌握数形结合是解题关键.
任务一,阅读:数轴上表示m和表示n的两个有理数之间的距离可以用表示, ,可求出.
任务二∶(1)数轴上表示x的点到表示3的点的距离是2个单位长度,x有两个值;(2)数轴上表示必的点到表示的点的距离是4个单位长度,必有两个值,计算即可.
任务三∶(1)指数轴上表示必的点到表示4和的两点的距离的和; (2)指数轴上表示x的点到表示4和的两点的距离的和等于8;(3) 指数轴上表示必的点到表示2和-3的两点的距离相等.
【详解】任务一:
,
所以,数轴上表示2的点和表示的点之间的距离为9个单位长度;
任务二:
(1),
数轴上表示x的点到表示3的点的距离是2个单位长度,
,
,
故答案为:1或5
(2),
数轴上表示x的点到表示-1的点的距离是4个单位长度,
,
,
故答案为:;3或
任务三:
(1)指数轴上表示x的点到表示4和的两点的距离和,
x取与4之间(包含和4),的值最小;
最小值是;
(2)①当点P在和4之间时,,
∴点P表示的数不在和之间,
②当点P在左边时,,,
③当点P在4右边时, , ,
所以x的值是或,
(3)即数轴上点P到2表示的点的距离与到表示的点的距离相等,
2到的距离是5个单位长度,
,
,
所以x的值是.
6.阅读理解:我们知道的几何意义是:在数轴上数x对应的点与原点的距离,也就是说,表示在数轴上数x与数0对应点之间的距离,这个结论可以推广为:表示在数轴上数x1,x2对应点之间的距离.举例:数轴上表示数a和的两点A和B之间的距离是.
问题探究:参考阅读材料,解答下列问题.
(1)①数轴上表示2和5的两点之间的距离是 ,
②数轴上表示x和的两点A和B之间的距离是 .
(2)若数轴上表示数a的点位于与5之间,求的值是 ;
(3)当取最小值时,相应的数a的取值范围是 ;
(4)求的最小值是 .
实际应用:
(5)问题:某一直线沿街一侧有2023户居民(相邻两户居民间隔相同),每户按序标记为:,,,,,…,某餐饮公司想为这2023户居民提供早餐,决定在路旁建立一个快餐店P,点P选在 ,才能使这2023户居民到点P的距离总和最小.(填住户标记字母)
拓展提升:
(6)若数a,b满足,求的最小值为 .
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【分析】本题主要考查实数与数轴,熟练掌握数轴上点的特征,两点间距离的求法,绝对值的几何意义是解题的关键.
(1)由两点间距离直接求解即可;
(2)根据绝对值的性质化简绝对值,在计算即可;
(3)由两点距离的意义进行解得;
(4)当时代数式的值最小,即可得到答案;
(5)取最中间点即可;
(6)在范围内,解方程便可得到答案.
【详解】(1)解:数轴上表示2和5的两点之间的距离是;
数轴上表示x和的两点A和B之间的距离是;
(2)解:,
;
(3)解:表示数的点与表示数和的点的距离之和,
当位于和之间时,其距离之和最小,
故当取最小值时,相应的数a的取值范围是;
(4)解:当时,取最小值,
原式;
(5)解:点选在最中间时,距离总和最小,
故答案为:;
(6)解:,
当时,
,
,
数a,b满足,求的最小值为.
类型六、代数式中的裂项规律
1.请观察下列算式,找出规律并填空
, 则:
(1)第个算式是______________________.
(2)第个算式为 ______________________.
(3)根据以上规律解答下题: 的值.
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】本题主要考查了数字类的规律探索,根据前几个式子找到规律是解题的关键:
(1)由已知等式得出:连续整数乘积的倒数等于较小整数倒数与较大整数的倒数的差,据此规律求解即可;
(2)根据(1)所求即可得到答案;
(3)根据把所求式子裂项求解即可.
【详解】(1)解:第1个算式为,
第2个算式为,
第3个算式为,
第4个算式为,
……,
以此类推可知,第个算式为,
∴第个算式是,
故答案为:;;
(2)解;由(1)可得第个算式为,
故答案为:;;
(3)解:∵
∴
.
2.观察是数学抽象的基础,在数学探究学习中,我们要善于通过观察发现规律,进而解决问题,请你擦亮眼睛,开动脑筋,解答下列问题:
(1)观察算式:;;;.请根据你发现的规律填空:______;
(2)用含的等式表示上面的规律:______;(为正整数)
(3)利用找到的规律解决下面的问题:
计算:.
【答案】(1)9
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了数字类的规律探索,有理数的计算:
(1)先计算出,再根据乘方的逆运算法则求解即可;
(2)观察可知等式左边第一个乘数为序号,第二个乘数为序号加2,加数为1,等式右边为序号加1的平方,据此规律求解即可;
(3)先把括号内的式子通分,再根据(2)的规律求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,,
故答案为:9;
(2)解:;
;
;
;
……,
以此类推可知,第n个等式为,
故答案为:;
(3)解:
,
.
3.观察下列等式:
第1个等式:
第2个式:
第3个等式:
第4个等式:
……
【总结规律】按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第5个等式:__________;
(2)写出第n个等式:__________(用含有n的等式表示);
(3)利用以上规律,化简下面的问题(结果只需化简).
.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了数字类规律题、有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解此题的关键.
(1)根据题中所给的式子直接写出第4个等式即可;
(2)根据(1)中的规律可得第个等式即可;
(3)将(1)(2)中发现的规律代入进行计算即可得到答案.
【详解】(1)解:根据题意可得:
第5个等式为:,
故答案为:;
(2)解:第1个等式:
第2个式:
第3个等式:
第4个等式:
……
第个等式为:,
故答案为:;
(3)
.
4.综合与实践:问题情境:数学活动课上,王老师出示了一个问题:
,,,.
(1)独立思考:解答王老师提出的问题:第5个式子为______,第n个式子为______.
(2)实践探究:在(1)中找出规律,并利用规律计算:;
(3)问题拓展,求;
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】本题主要考查数字规律及有理数的混合运算;
(1)根据已知条件得到第一个式子的分母是,第二个式子的分母是,第三个式子的分母是,由此即可求解第五个式子和第个式子;
(2)根据题意,将每个式子拆成,由此即可求解;
(3)根据题意,将每个式子拆成,由此即可求解.
【详解】(1)解:第1个式子为,
第2个式子为,
第3个式子为,
第4个式子为,
∴第5个式子为,
,
∴第n个式子为,
故答案为:,;
(2)解:
;
(3)解:
.
5.已知:,,,…
(1)按照上面算式,你能猜出______;
(2)利用上面的规律计算:的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】()根据所给的等式的形式进行求解即可;
()利用所给的等式的形式,对各项进行拆分,从而可求解;
本题主要考查数字的变化规律,解题的关键是分析清楚所给的式子的特点,找到其规律.
【详解】(1)解:原式
故答案为:;
(2)解:原式
.
6.
(1)第5个式子是_______;第个式子是_______.
(2)从计算结果中找规律,利用规律计算:_______;
(3)计算:(由此拓展写出具体过程):
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】此题考查了数字的变化规律,根据题目给出的条件找出变化规律是解题的关键.
(1)结合题目给出的式子求解即可;
(2)结合(1)把式子化简,再求解即可;
(3)结合(1),把化成,再求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得,第5个式子为,
第n个式子为.
故答案为:;.
(2)解:
.
故答案为:.
(3)解:
.
类型七、代数式中的数字规律
1.观察以下等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
……
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第(取正整数)个等式:______(用含的等式表示);
(2)利用以上规律计算的值.
【答案】(1)
(2)6
【分析】本题主要考查了数字的变化类、有理数的混合运算等知识点,明确题意、发现数字的变化规律是解答本题的关键.
(1)根据题目中给出的等式的规律,即可写出第n个等式;
(2)先根据(1)得到的等式规律,然后运用乘法分配律解答即可.
【详解】(1)解: 第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
……
第n个等式:.
故答案为:.
(2)解:由(1)的规律化解原式:
.
2.观察下面的点阵图和相应的等式,探究其中的规律:
(1)在④后面的横线上写出相应的等式:
①;②;③;④_____________;
(2)试用含有n的式子表示这一规律:________;(n为正整数)
(3)请计算:.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了图形的变化类问题,仔细观察图形和算式找到规律是解答本题的关键.
(1)根据图形结合算式规律直接得到第个图案所代表的算式为:,得到答案;
(2)根据图形结合算式规律可以找到一般规律:第个图案所代表的算式为:,写出答案.
(3)根据(2)得出的一般规律,将,写成即可得到答案.
【详解】(1)解:由已知可知:
第个图案所代表的算式为:;
第个图案所代表的算式为:;
第个图案所代表的算式为:;
第个图案所代表的算式为:;
(2)由已知可知:
第个图案所代表的算式为:;
第个图案所代表的算式为:;
第个图案所代表的算式为:;
第个图案所代表的算式为:;
以此类推:
第个图案所代表的算式为:.
故答案为:.
(3)根据(2)得出的一般规律,
,
,
.
3.综合与实践
【问题情境】数形结合是解决数学问题的一种重要思想,有时我们可以借助图形的直观性研究数之间的某种关系.数学课上数学老师组织同学们以探究“?”为主题开展数学活动.
【实践探究】小明所在这个数学小组想到了用图形来帮忙解决这个问题,解决方法如下:
; ;
.
【问题解决】
(1)请你观察上面图形和式子填空:
______;
(2)根据以上分析,他们得出“?”的计算方法为______(用含的代数式表示,为正整数)
(3)利用上述结论计算:.
【拓展延伸】
计算:.
【答案】【问题解决】(1);(2);(3);【拓展延伸】.
【分析】本题考查了新定义运算以及有理数的混合运算,
(1)根据题干的新定义运算法则,代入计算,即可作答.
(2)根据(1)的现有式子,总结,即可作答.
(3)比较(2),此时,代入计算即可;
拓展延伸:先把整理得,再对括号内的式子进行整理,即可作答.
正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【详解】解:(1)依题意:
;
故答案为:.
(2)因为
;
;
;
;
,
故答案为:;
(3)结合,
把代入,
即
,
拓展延伸:依题意,
.
4.观察下列等式:;;;
;…
(1)根据上述规律,可以得出 = .
(2)请直接用一个含有n(n为正整数)的等式表示这个规律.
(3)根据你发现的规律,计算下面算式的值:.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】本题考查数字的变化类、有理数的混合运算、列代数式;
(1)根据题目中的等式,可以计算出的值;
(2)根据题目中的等式,可以发现结果的分母都是6,分子的第一个数字和这是第几个等式对应的数字一样,第二数字比第一个数字大1,第三个数字是(2n+1),这里的n和第几个式子对应的数字相同,从而可以写出第n个等式;
(3)根据题目中式子,可以得到,然后计算即可解答本题.
【详解】(1),
故答案为:,.
(2)解:∵;;;
;…
∴第个算式是;
(3)解:
.
5.观察下面算式:
…
解答下面的问题:
(1)的结果为________;
(2)若表示正整数,请用含的代数式表示的值为__________;
(3)请用上述规律计算:
的值(要求写出详细的解答过程).
【答案】(1)196
(2)
(3)
【分析】(1)根据题干中算式的计算方法,进行计算即可;
(2)根据题干中算式的计算方法,即可得出结论;
(3)令,,利用(2)中的规律求出的值,再用求出的值即可.
【详解】(1)解:由题意,可知:;
故答案为:;
(2)解:由题意,得:;
故答案为:;
(3)设
,
=
;
∴原式.
【点睛】本题考查数字的规律探究.通过观察题干中所给的算式,抽象概括出数字的变化规律,是解题的关键.
6.观察以下等式:
第一个等式:
第二个等式:
第三个等式:
…
按照上述规律,解决下列问题:
(1)写出第四个等式________.
(2)写出你猜想的第个等式:_______(用含的等式表示),并证明.
【答案】(1);(2).证明见解析.
【分析】(1)根据题目中的式子,可以写出第四个等式;
(2)根据题目中的式子,可以写出第n个等式,然后设S=1+3+9+……+3n,再×3,两式相减即可证明猜想成立.
【详解】解:(1);
故答案为:.
(2).
证明:设①,
则②,
②-①得,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查数字的变化类、列代数式,解答本题的关键是明确式子的特点,写出相应的式子.
类型八、数轴动点求t——定值、无关问题
1.如图,数轴上点、分别对应数、,其中,.
(1)当,时,线段的中点对应的数是_________.
(2)若该数轴上另有一点对应着数.
①当,,且时,求代数式的值;
②.且时,小明通过演算发现代数式是一个定值,老师点评:小明同学的演算发现还不完整!请你通过演算解释为什么“小明的演算发现”是不完整的?
【答案】(1)2
(2)①2021;②见解析
【分析】(1)根据数轴上两点之间中点的表示方法,直接列式计算即可;
(2)①用含a、b的代数式表示AM、BM,根据AM=2BM列式求出a+2b=9即可解决问题;
②分两种情况进行解答,一种是m<b时,另一种是m>b时,分别根据AM=3BM列式整理,即可得出答案.
【详解】(1)解:线段的中点对应的数是:,
故答案为:2;
(2)①由m=3,b>3,且AM=2BM,
可得3−a=2(b−3),
整理得:a+2b=9,
所以,a+2b+2012=9+2012=2021;
②当a=−3,且AM=3BM时,需要分两种情形:
Ⅰ:当m<b时,则m−(−3)=3(b−m),
整理得:3b−4m=3;
Ⅱ:当m>b时,则m−(−3)=3(m−b),
整理得:2m−3b=3;
综上,小明的演算发现并不完整.
【点睛】本题考查用数轴上的点表示数,根据数轴上的点表示的数,求两点间的距离和中点所表示的数等,当不知道点所在位置的时候,要注意分情况讨论,避免漏解.
2.如图,线段和在数轴上运动,开始时,点与原点重合,且.
(1)若,且为线段的中点,求点在数轴上表示的数.
(2)在(1)的条件下,线段和同时开始向右运动,线段的速度为个单位/秒,线段的速度为个单位/秒,经过秒恰好有,求的值.
(3)若线段和同时开始向左运动,且线段的速度大于线段的速度,在点和之间有一点(不与点重合),且有,此时线段为定值吗?若是,请求出这个定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)在数轴上表示的数为38;(2)t=11或35;(3)BP=1,为定值
【分析】(1)根据,AB=8,求出CD的长,再有B为线段AC的中点,求出AC的长,即可求点在数轴上表示的数;
(2)经过t秒,点A为3t, 点B为8+3t, 点C为16+2t,点D为38+2t,写出AC,BD的长,代入AC+BD=24解方程即可;
(3)由,在点和之间有一点,得到AC=AP+PC,DP=CP+CD=CP+3AB-2,化简即可得到结论.
【详解】解:(1)∵,AB=8,
∴CD=3×8-2=22,
∵B为线段AC的中点,
∴AC=16,
∴AD=16+22=38,
∴点在数轴上表示的数为38;
(2)由题意知,经过t秒,点A为3t, 点B为8+3t, 点C为16+2t,点D为38+2t,
∴AC= = ,BD==,
∵AC+BD=24
∴+=24
当0≤t﹤16时,-t+16-t+30=24,解得,t=11,
当16≤t﹤30时, t-16-t+30=24,方程无解,
当30≤t时, t-16+t-30=24,解得t=35,
∴t=11或35;
(3)∵,在点和之间有一点,
∴AC=AP+PC,DP=CP+CD=CP+3AB-2,
∵AB+AP+AC=DP,
∴AB+AP+AP+PC=CP+3AB-2,
∴2AP=2AB-2,
∴AP=AB-1,
∴BP=1,为定值.
【点睛】此题主要考查了线段动点问题,熟练地掌握直线动点知识及解一元一次方程是解决问题的关键.
3.如图,记数轴上A、B两点之间线段长为,(单位长度),(单位长度),在数轴上,点A在数轴上表示的数是,点D在数轴上表示的数是15.
(1)点B在数轴上表示的数是_____,点C在数轴上表示的数是_____,线段BC的长=_____.
(2)若线段以1个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段以2个单位长度/秒的速度向左匀速运动,当点B与C重合时,点B与点C在数轴上表示的数是多少?
(3)若线段以1个单位长度/秒的速度向左匀速运动,同时线段以2个单位长度/秒的速度也向左匀速运动,设运动时间为t秒,当时,M为中点,N为中点.
①若数轴上两个数为a、b,则它们的中点可表示为.则点M表示的数为_____,点N表示的数为______.(用代数式表示)
②线段MN的长是否为定值,如果是,请求出这个值;如果不是,请说明理由.
【答案】(1),14,24
(2)当点B与C重合时,点B与点C在数轴上表示的数是﹣2
(3)①;;②MN的长是定值,
【分析】(1)数轴上点A右边的点B表示的数是点A表示的数加上这两个点的距离,数轴上点D左边的点C表示的数是点D表示的数减去这两个点的距离,依此方法可求出点B和点C表示的数,因为点C在点B的右边,所以用点C表示的数减去点B表示的数即得到线段的长;
(2)设运动的时间为t秒,先确定点B表示的数为,点B与点C相距24个单位长度,两个点相向运动,则点B与点C重合时,点B与点C运动的距离和为24,列方程求出t的值再求出点B表示的数即可;
(3)①先用t的代数式表示出A、B、C、D四点对应的数,再根据中点公式即可求解;
②用两点间距离公式即可求解.
【详解】(1)解:因为点A表示的数是,点B在点A右侧,且,
所以,
所以点B表示的数是;
因为点D表示的数是15,点C在点D的左侧,且,
所以,
所以点C表示的数是14,
点B与点C的距离是(单位长度),
所以线段BC的长为24个单位长度,
故答案为:,14,24.
(2)设运动的时间为t秒,则点B表示的数是,
根据题意得,
解得,
所以,
答:当点B与C重合时,点B与点C在数轴上表示的数是.
(3)①根据题意得,t秒后点A对应的数为:,点C对应的数为:,
∵M为中点,
∴点M对应的数为:,
t秒后点B对应的数为:,点D对应的数为:,
∵N为中点,
∴点N对应的数为:,
故答案为:;;
②线段的长为定值,
∵点M对应的数为,点N对应的数为;
∴,
∴线段的长为定值.
【点睛】此题考查数轴上两点的距离的求法、解一元一次方程、列一元一次方程解应用题等知识与方法,解题的关键是正确理解行程问题中相遇问题和追及问题的数量关系并且用代数式和等式表示这些关系.
4.如图,已知数轴上点O为原点,A、B两点所表示数分别为﹣2和8.
(1)线段AB的长为 ;
(2)动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒,
①当0<t<10时,PA= ,PB= ,点P表示的数为 ;
②若点M是线段PA的中点,点N是线段PB的中点,试判断线段MN的长度是否与点P的运动时间t有关.若有关,请求出线段MN的长度与t的关系式;若无关,请说明理由,并求出线段MN的长度.
【答案】(1)10;(2)①t ,10-t,﹣2+t ;②MN的长与点P的运动时间t无关,MN的长度为5.
【分析】(1)用右边的数减去左边的数,化简即可;
(2)①利用路程=速度×时间计算PA,根据线段和的意义,计算PB;利用x-(-2)=t计算;②根据线段中点的意义,线段和的意义,化简计算即可.
【详解】解:(1)AB=8-(-2)=10,故应填10;
(2)①0<t<10时,
∵速度为每秒1个单位,
∴t秒时运动路程为PA=t;
∵PA+PB=AB=10,
∴PB= 10-t,
设点P表示的数为x,
则x+2=t,
∴x=t-2,
∴点P表示的数为﹣2+t ;
故依次填t,10-t,-2+t;
②MN的长与点P的运动时间t无关.
当0<t≤10时,PA=t,PB= 10-t ,
又∵点M、N分别是PA、PB的中点,
∴PM=,PN=,
∴MN=PM+PN=
当t>10时,PA=t,PB=t- 10 ,
又∵点M、N分别是PA、PB的中点,
∴PM=,PN=,
∴MN=PM-PN=
综上所述,MN的长与点P的运动时间t无关,MN的长度为5.
【点睛】本题考查了数轴上动点问题,熟练运用两点间距离公式,线段和的意义,线段中点的意义是解题的关键.
5.A、B为数轴上的两个点,点A对应的数记为a,点B对应的数记为b,且是关于x、y的三次二项式.解答下列问题:
(1)________,________;
(2)若数轴上有一点C,且,求点C对应的数;
(3)若点M、N分别从O、B出发,同时向左匀速运动,点M的速度为m个单位长度每秒,点N的速度是3个单位长度每秒,点P、Q分别为线段、线段的中点.设运动时间为t秒,在点M,N的运动过程中,若的长度与t的取值无关,求m的值及的长度.
【答案】(1),
(2)
(3),
【分析】本题主要考查了多项式的定义、绝对值方程、两点间距离、无关性问题等知识点,掌握数形结合思想是解题的关键.
(1)根据三次二项式列方程求解即可求得a、b的值;
(2)设点C对应数为c,然后列绝对值方程求解即可;
(3)设运动时间为t秒,先表示出点M、N,再表示出P、Q,然后用绝对值表示出、,进而确定m的值,进而完成解答.
【详解】(1)解:∵是关于x、y的三次二项式,
∴,
∴.
故答案为:,.
(2)解:设点C对应数为c,
∵点A对应的数记为,点B对应的数记为12,,
∴,
当时,有,解得:,不符合题意;
当时,有,解得:,符合题意;
当时,有,解得:,不符合题意.
综上,设点C对应数为.
(3)解:设运动时间为t秒,则点M表示,点N表示,
P、Q为、的中点
点P表示,点Q表示,
,
,
的长度与t无关,
,
∴当时,.
6.已知M,N两点在数轴上所表示的数分别为m,n,且m,n满足:.
(1)求m、n的值;
(2)①情境:有一个玩具火车如图1所示,放置在数轴上,将火车沿数轴左右水平移动,当点A移动到点B时,点B所对应的数为m,当点B移动到点A时,点A所对应的数为n.则玩具火车的长为__________个单位长度;
②应用:如图1所示,当火车匀速向右运动时,若火车完全经过点M需要2秒,则火车的速度为__________个单位长度/秒.
(3)在(2)的条件下,当火车匀速向右运动,同时点P和点Q从N、M出发,分别以每秒1个单位长度和2个单位长度的速度向左和向右运动,记火车运动后对应的位置为.是否存在常数k使得的值与它们的运动时间无关?若存在,请求出k和这个定值:若不存在,请说明理由.
【答案】(1)7,
(2)①3个单位长度;②个单位长度/秒
(3)存在,,
【分析】(1)根据得,计算即可.
(2)①设A表示的数为, B表示的数为,小火车的长度为,根据题意,,,建立方程计算即可.
②根据①得,火车完全经过点M需要2秒,点A运动路程为单位长度,利用速度=路程÷时间计算即可.
(3)设玩具火车运动的时间为t秒,则点B运动到点的距离为个单位长度,此时点表示的数是,继而得到,根据题意,得到点表示的数是,点表示的数是,继而表示,代入化简,令t的系数为零计算即可.
【详解】(1)∵,
∴,
∴.
(2)①设A表示的数为, B表示的数为,小火车的长度为,
根据题意,得,,,
∴,
∴,
解得,
即玩具火车长3个单位长度,
故答案为:3.
②根据①得,火车完全经过点M需要2秒,
故点A运动路程为3单位长度,
∴玩具火车的速度为:(单位长度/秒)
故答案为:.
(3)存在,,理由如下:
设玩具火车运动的时间为t秒,则点B运动到点的距离为个单位长度,此时点表示的数是,
∴,
根据题意,得到点表示的数是,点表示的数是,
∴,
∴,
∵常数k使得的值与它们的运动时间无关,
∴,
解得,
故,
故当时,常数k使得的值与它们的运动时间无关,此时值为.
【点睛】本题考查了数轴的动点问题,两点间的距离,数轴上的点与数的关系,多项式的无关计算,熟练掌握动点运动的规律和多项式的无关计算是解题的关键.
类型九、数轴动点求t——相遇、追及问题
1.如图,已知数轴上点表示的数为6,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6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:当点运动多少秒时,点与点相遇?
【答案】(1);.
(2)当点运动秒时,点与点相遇.
【分析】此题考查的知识点是两点间的距离及数轴,根据题意得出各线段之间的等量关系是解题关键.
(1)由题意知,,因为点在原点左边,从而得出数轴上点表示的数;动点从点出发沿数轴向左匀速运动,根据题意则得出点表示的数;
(2)设点运动秒时追上点,根据题意列方程,解得值.
【详解】(1)解:∵数轴上点A表示的数为6,
∴,
则,
又∵点B在原点左边,
∴数轴上点B所表示的数为;
点P运动t秒的长度为,
∵动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,
∴P所表示的数为:.
(2)设点运动秒时追上点,
根据题意,得,
解得:,
答:当点运动秒时,点与点相遇.
2.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.
3.数轴上有不同两点,,点表示的数为,点表示的数为.
(1)若点表示的数的相反数是,求点表示的数.
(2)若点与点之间的距离为6,且点在点的右侧,求的值.
(3)在(1)的条件下,在数轴上有两动点,,若动点从点出发向点运动,同时动点从点出发向点运动,经过2秒相遇;若动点从点出发向点运动,同时,动点从点出发与点同向运动,经过6秒相遇,求点与点的运动速度.
【答案】(1)1
(2)1
(3);
【分析】(1)根据题意求出点表示的数,再求出的值,即可得到点表示的数;
(2)列出一元一次方程求解即可;
(3)设点的运动速度为单位长度/秒,点的运动速度为单位长度/秒,根据题意列出一元二次方程,求解即可.
【详解】(1)解:∵点表示的数的相反数是,
∴点表示的数是8,
又∵点表示的数为,
∴,
解得:,
∴点表示的数为;
(2)解:∵点与点之间的距离为6,且点在点的右侧,
根据题意得,,
解得:;
(3)解:在(1)的条件下,点与点之间的距离为7,
设点的运动速度为单位长度/秒,点的运动速度为单位长度/秒,
根据题意得:,
解得:,
∴点的运动速度为单位长度/秒,点的运动速度为单位长度/秒.
【点睛】本题主要考查了一元一次方程和一元二次方程的应用,根据题意正确列出方程是解题的关键.
4.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.
5.如图,数轴上点、对应的数分别是、,并且.
(1)求、两点之间距离.
(2)若两动点、同时从原点出发,点以个单位长度/秒的速度沿数轴向左运动,点以个单位长度/秒的速度向右运动,问运动多少秒时点到点的距离是点到点距离的倍?
(3)点是数轴上、之间一点,、两点同时从点出发,沿数轴分别向左、右运动,运动时间为秒时,、两点恰好分别到达点、,又运动秒时,、两点分别到达点、,接下来调转方向保持原来速度不变相向而行,同时点从点出发沿数轴向右运动,当点运动秒时,点与点在点相遇,此时点和点的距离为个单位长度,点和点的距离为个单位长度,求点的速度.
【答案】(1)
(2)秒或秒
(3)点的速度为或
【分析】(1)根据平方数,绝对值的非负性可求出的值,再根据两点之间的距离的计算方法即可求解;
(2)根据点,点的运动,设运动时间为秒,用含的式子表示点到点的距离,点到点距离,根据题意列式求解即可;
(3)根据点的运动关系可以求出点对应的数字,及的值,根据动点运动的规律分别求出点所对应的数字,并表示它们的距离,根据行程问题的数量关系的计算方法即可求解.
【详解】(1)解:中,,,
∴,解得,;,解得,,
∴、两点之间距离为.
(2)解:点以个单位长度/秒的速度沿数轴向左运动,点以个单位长度/秒的速度向右运动,设运动时间为秒,点对应的数是,点对应的数是,
∴点到点的距离为,点到点距离为,
∴①时,则,
∴,解得,;
②,且,即时,
∴,解得,
③,时,
∴,解得,;
综上所述,点到点的距离是点到点距离的倍时,运动时间为秒或秒.
(3)解:点是数轴上、之间一点,、两点同时从点出发,运动时间为秒时,、两点恰好分别到达点、,设点对应的数是,
∴①点以个单位长度/秒的速度沿数轴向左运动,点以个单位长度/秒的速度向右运动,
∴,解得,,
∴点到点的距离为,点到点的距离为,
∵点从点到点的速度为个单位长度/秒,
∴,
∵、两点恰好分别到达点、,又运动秒时,、两点分别到达点、,
∴点对应的数字是,点对应的数字是,
此时,点从点向右运动,点从点向左运动,且点从点向右运动,
∴①当点运动秒时,点运动的路程为,则此时点对应的数字为,
∵此时点和点的距离为个单位长度,
∴,则或(不符合题意,舍去),
∴点与点的距离为,
∴点的速度为;
②当点运动秒时,点运动的路程为,则点对应的点的数字是,
∴点从点运动到的路程为,
∴点的速度为;
综上所述,点的速度为或.
【点睛】本题主要考查数轴上动点与距离的综合,掌握数轴上两点之间的距离的表示,动点的运动与数字的对应关系,行程问题的数量关系是解题的关键.
6.已知,如图A、B分别为数轴上的两点,A点对应的数为-10,B点对应的数为90.
(1)与A、B两点距离相等的M点对应的数是 ;
(2)现在有一只电子蚂蚁P从B点出发时,以5个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A点出发,以3个单位/秒的速度向右运动,设两只电子蚂蚁在数轴上的C点相遇,则C点对应的数是 ;
(3)若当电子蚂蚁P从B点出发时,以5个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A点出发,以3个单位/秒的速度向右运动,经过多长的时间两只电子蚂蚁在数轴上相距24个单位长度?
【答案】(1))40
(2)27.5
(3)9.5秒或15.5秒
【分析】(1)求与90和的一半即是M;
(2)先求出AB的长,再设t秒后P、Q相遇即可得出关于t的一元一次方程,求出t的值,可求出P、Q相遇时点Q移动的距离,进而可得出C点对应的数;
(3)分为2只电子蚂蚁相遇前相距24个单位长度和相遇后相距24个单位长度进行计算即可.
【详解】(1)解:M点对应的数是
(2)解:∵A、B分别为数轴上的两点,A点对应的数为,B点对应的数为90,
∴,
设t秒后P、Q相遇,
∴,解得;
∴此时C点表示的数为.
(3)相遇前:(秒),
相遇后:(秒).
则经过9.5秒或15.5秒长的时间两只电子蚂蚁在数轴上相距24个单位长度.
【点睛】本题主要考查数轴的实际应用,利用速度,时间,路程之间的关系列式计算即可.
类型十、数轴动点求t——新定义问题
1.对于数轴上的点P,Q,给出如下定义:若点P到点Q的距离为d(d≥0),则称d为点P到点Q的d追随值,记作d[PQ].例如,在数轴上点P表示的数是2,点Q表示的数是5,则点P到点Q的d追随值为d[PQ]=3.
问题解决:
(1)点M,N都在数轴上,点M表示的数是1,且点N到点M的d追随值d[MN]=a(a≥0),则点N表示的数是_____(用含a的代数式表示);
(2)如图,点C表示的数是1,在数轴上有两个动点A,B都沿着正方向同时移动,其中A点的速度为每秒3个单位,B点的速度为每秒1个单位,点A从点C出发,点B表示的数是b,设运动时间为t(t>0).
①当b=4时,问t为何值时,点A到点B的d追随值d[AB]=2;
②若0<t≤3时,点A到点B的d追随值d[AB]≤6,求b的取值范围.
【答案】(1)1+a或1-a;(2)或;(3)1≤b<7.
【分析】(1)根据d追随值的定义,分点N在点M左侧和点N在点M右侧两种情况,直接写出答案即可;
(2)①分点A在点B左侧和点A在点B右侧两种情况,类比行程问题中的追及问题,根据“追及时间=追及路程÷速度差”计算即可;
②分别讨论点B和点A相对位置,得到随着时间的增大,d追随值的变化关系,问题可解.
【详解】解:(1)点N在点M右侧时,点N表示的数是1+a;
点N在点M左侧时,点N表示的数是1-a;
(2)①b=4时,AB相距3个单位,
当点A在点B左侧时,t=(3-2)÷(3-1)=,
当点A在点B右侧时,t=(3+2)÷(3-1)=;
②当点B在点A左侧或重合时,即d≤1时,随着时间的增大,d追随值会越来越大,
∵0<t≤3,点A到点B的d追随值d[AB]≤6,
∴1-d+3×(3-1)≤6,
解得d≥1,
∴d=1,
当点B在点A右侧时,即d>1时,在AB重合之前,随着时间的增大,d追随值会越来越小,
∵点A到点B的d追随值d[AB]≤6,∴d≤7
∴1<d≤7,
综合两种情况,d的取值范围是1≤d≤7.
故答案为(1)1+a或1-a;(2)①或;②1≤b<7.
【点睛】本题考查了数轴上两点之间的距离和动点问题.
2.对于数轴上的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“联盟点”.
例如数轴上点A,B,C所表示的数分别为1,3,4,此时点B是点A, C的“联盟点”.
(1)若点A表示数-2, 点B表示的数2,下列各数,0,4,6所对应的点分别是C1,C2 ,C3 ,C4,其中是点A,B的“联盟点”的是 ;
(2)点A表示数-10, 点B表示的数30,P在为数轴上一个动点:
①若点P在点B的左侧,且点P是点A, B的“联盟点”,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“联盟点”,写出此时点P表示的数 .
【答案】(1),;(2)①-50或或;②50或70或110.
【分析】(1)题目给定的规律,联盟点必须满足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,根据规律找出即可(2)已知点A的大小,点B的大小,根据不同的位置分别找出点P的坐标即可.
【详解】解:(1),;
(2)① 设点P表示的数为x,
如图,当点在点A左侧时,,
则 30-x=2(-10-x),
解得 x=-50.
所以点表示的数为-50;
如图,当点在线段AB上且时,
则 30-x=2(x+10),
解得 x=.
所以点表示的数为;
如图,当点在线段AB上且时,
则 x+10=2(30-x),
解得 x=.
所以点表示的数为.
综上所述,当点P在点B的左侧时,点P表示的数为-50或或.
② 50或70或110.
【点睛】此题重点考查学生对坐标轴上的点的大小的理解,理解数轴上的点的大小是解题的关键.
3.阅读理解,完成下列各题
定义:已知A、B、C 为数轴上任意三点,若点C 到A 的距离是它到点B 的距离的2 倍,则称点C 是[A,B]的2 倍点.例如:如图1,点C 是[A,B]的2 倍点,点D 不是[A,B]的2 倍点,但点D 是[B,A]的2 倍点,根据这个定义解决下面问题:
(1)在图1 中,点A 是 的2倍点,点B是 的2 倍点;(选用A、B、C、D 表示,不能添加其他字母);
(2)如图2,M、N 为数轴上两点,点M 表示的数是﹣2,点N 表示的数是4,若点E是[M,N]的2倍点,则点E 表示的数是 ;
(3)若P、Q 为数轴上两点,点P在点Q的左侧,且PQ=m,一动点H从点Q 出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,设运动时间为t 秒,求当t 为何值时,点H 恰好是P和Q两点的2倍点?(用含m 的代数式表示)
【答案】(1)[C,D],[D,C];(2)2;(3)当t=m或t=m时点H 恰好是P和Q两点的2倍点.
【分析】(1)根据图形可直接解得;
(2)由NM=6以及点E是[M,N]的2倍点,得到EM=4或EM=12,即可得到结论;
(3)点H 恰好是P和Q 两点的2倍点,可分为俩种情况而定,解得t有三个值.
【详解】(1)∵CA=2,DA=1,CA=2DA,
∴点A 是[C,D]的2倍点.
∵BD=2,BC=1,BD=2BC,
∴点B是[D,C]的2倍点.
故答案为[C,D],[D,C].
(2)∵NM=4﹣(﹣2)=6.又∵点E是[M,N]的2倍点,
∴EM=MN=4,
∴点E 表示的数是2,10.
故答案为2.
(3 )∵PQ=4,PH=2t,∴HQ=m﹣2t.
又∵点H 恰好是P和Q两点的2倍点,
∴点H是[P,Q]的2倍点或点H是[Q,P]的2倍点,
∴PH=2HQ 或HQ=2PH,
即:2t=2(m﹣2t)或 2×2t=m﹣2t或2t=2m
解得:t=m或t=m或t=m
所以,当t=m或t=m或 t=m时点H 恰好是P和Q两点的2倍点.
【点睛】本题主要考查了对2倍点的理解和认识,解答本题的关键是分清2倍点的两种不同的情况.
4.定义:若,,C为数轴上三点,若点到点的距离是点到点B的距离倍,我们就称点是【,B】的美好点.
例如:如图,点表示的数为,点表示的数为.表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点是【,】的美好点;又如,表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点D就不是【,】的美好点,但点是【,】的美好点.
如图2,,为数轴上两点,点所表示的数为,点所表示的数为
(1)点,,表示的数分别是,,,其中是【,】美好点的是_;写出【,】美好点所表示的数是_.
(2)现有一只电子蚂蚁从点开始出发,以个单位每秒的速度向左运动.当为何值时,,和中恰有一个点为其余两点的美好点?
【答案】(1);或
(2)1.5,2.25,3,,9,13.5
【分析】本题考查数轴上的动点问题、数轴上两点之间的距离、点是【M,N】的美好点的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)根据美好点的定义,结合图,直观考察点,,到点,的距离,只有点符合条件.结合图,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点的距离是到点的距离倍的点,在点的移动过程中注意到两个点的距离的变化.
(2)根据美好点的定义,,和中恰有一个点为其余两点的美好点分种情况,须区分各种情况分别确定点的位置,进而可确定的值.
【详解】(1)解:根据美好点的定义,,,,只有点G符合条件,
故答案是:.
结合图,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点的距离是到点的距离倍的点,点N的右侧不存在满足条件的点,点M和之间靠近点一侧应该有满足条件的点,进而可以确定符合条件.点的左侧距离点M的距离等于点和点的距离的点符合条件,进而可得符合条件的点是.
故答案为:或;
(2)解:根据美好点的定义,,和中恰有一个点为其余两点的美好点分种情况,
第一情况:当为【,】的美好点,点在,之间,如图,
当时,,点P对应的数为,
因此秒;
第二种情况,当为【,】的美好点,点在,之间,如图2,
当时,,点对应的数为,
因此秒;
第三种情况,为【N,M】的美好点,点在左侧,如图3,
当时,,点对应的数为,
因此秒;
第四种情况,M为【P,N】的美好点,点在左侧,如图4,
当时,,点对应的数为,
因此秒;
第五种情况,M为【N,P】的美好点,点在左侧,如图5,
当时,,点对应的数为,
因此秒;
第六种情况,M为【N,P】的美好点,点在,左侧,如图,
当时,,
因此秒;
第七种情况,为【,】的美好点,点在左侧,
当时,,
因此秒,
第八种情况,N为【M,P】的美好点,点在右侧,
当时,,
因此秒,
综上所述,的值为:1.5,2.25,3,,9,13.5.
5.阅读以下材料:我们给出如下定义:数轴上给定不重合两点A,B,若数轴上存在一点M,使得点M到点A的距离等于点M到点B的距离,则称点M为点A与点B的“雅中点”.解答下列问题:
(1)若点A表示的数为,点B表示的数为1,点M为点A与点B的“雅中点”,则点M表示的数为 ;
(2)若A、B两点的“雅中点M”表示的数为2,A、B两点的距离为9(A在B的左侧),则点A表示的数为 ,点B表示的数为 ;
(3)点A表示的数为,点O为数轴原点,点C,D表示的数分别是,,且B为线段上一点(点B可与C、D两点重合).
①设点M表示的数为,若点M可以为点A与点B的“雅中点”,则m可取得整数有 ;
②若点C和点D向数轴正半轴方向移动相同距离,使得点O可以为点A与点B的“雅中点”,则n的所有整数值为 .
【答案】(1)
(2),
(3)①,②,,
【分析】(1)根据新定义求解;
(2)根据新定义设未知数列方程求解;
(3)①依题意,设B表示的数为,根据新定义得,再结合m为整数,即可作答;
②依题意,得点C和点D分别表示的数为,,根据新定义列不等式组求解,结合n为整数,即可作答.
【详解】(1)解:依题意,得,
所以则点M表示的数为;
故答案为:;
(2)解:设点A表示的数为,
因为A、B两点的距离为9(A在B的左侧),
所以点B表示的数为,
因为A、B两点的“雅中点M”表示的数为2,
故,
解得,那么,
所以点A表示的数为,点B表示的数为,
故答案为:;
(3)解:①依题意,设B表示的数为,
因为设点M表示的数为,若点M可以为点A与点B的“雅中点”,
所以,
因为m为整数,
所以为整数,
则或
故整数m的值为:,,
故答案为:;
②因为点C和点D向数轴正半轴方向移动相同距离,
所以点C和点D分别表示的数为,,
∵O可以为点A与点B的“雅中点”,
∴,
故,
因为B为线段上一点(点B可与C、D两点重合),
所以B表示的数为,
所以,
即,
解得,
因为n为整数,
则,,,
故答案为:.
【点睛】本题考查了数轴,结合数形结合思想、方程思想和不等式思想都是解题的关键.
6.在数轴上,点表示的数为0,点表示的数为. 给出如下定义:对于该数轴上的一点与线段上一点,如果线段的长度有最大值,那么称这个最大值为点与线段的“闭距离”. 如图1,若,点表示的数为3,当点与点重合时,线段的长最大,值是4,则点与线段的“闭距离”为4.
(1)如图2,在该数轴上,点表示的数为,点表示的数为2.
①当时,点与线段的“闭距离”为___________;
②若点与线段的“闭距离”为3,求的值;
(2)在该数轴上,点表示的数为,点表示的数为,若线段上存在点,使得点与线段的“闭距离”为5,直接写出的最大值与最小值.
【答案】(1)①2;②或5
(2)m的最大值为4,最小值为
【分析】本题考查了数轴,解题的关键是熟练掌握数轴知识.
(1)①认真读懂题意,按照“闭距离”的定义计算;②读懂题意,已知“闭距离”的值,求出m的取值;
(2)按照m的正负值分情况讨论,计算出最大值、最小值.
【详解】(1)解:①根据题意可知,时,A到的最大值为的长,
∵,
∴点A与线段的“闭距离”为2,
故答案为:2;
②∵B点到的“闭距离”为3,
∴当时,,
当时,,
∴m的值为或5;
(2)解:∵点C表示的数为,点D表示的数为,在线段上存在点G,使得点G与线段的“闭距离”为5,
∴当时,可得不等式组,
,
解得:,
当时,可得不等式组,
,
解得:
综上所述,或
∴m的最大值为4,最小值为.
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