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第6章 几何图形 专题训练 与线段有关的动点问题 (压轴)(原卷版)
1.如图,动点B在线段AD上,沿以2cm/s的速度往返运动1次,C是线段BD的中点,,设点B的运动时间为t秒.(1)当时,①________cm;②求线段CD的长度.
(2)用含t的代数式表示运动过程中线段AB的长度.
2.如图1,点C在线段AB上,.P,Q两点同时从点C,B出发,分别以,的速度沿直线AB向左运动,当点P达点A时,两点立即停止运动.(1)的值是______;(2)取PQ中点M,CQ的中点N.求的值.
3.线段AB=16,C,D是线段AB上的两个动点(点C在点D的左侧),且CD=2,E为BC的中点.
(1)如图1,当AC=4时,求DE的长.(2)如图2,F为AD的中点.点C,D在线段AB上移动的过程中,线段EF的长度是否会发生变化,若会,请说明理由;若不会,请求出EF的长.
4.如图,点B在线段上,且,.动点P从点A出发,沿以每秒4个单位长度的速度向终点C匀速运动;同时动点Q从点C出发,沿以每秒2个单位长度的速度向终点A匀速运动.设点Q的运动时间为.
(1)线段、的中点之间的距离为_______.(2)当点P到点C时,求的长.(3)求的长(用含t的代数式表示).(4)设时,直接写出t的值.
5.如图,P是线段上一点,,C,D两点分别从P、B出发以的速度沿直线向左运动(C在线段上,D在线段上),运动的时间为t.(1)当时,,请求出的长;(2)当时,,请求出的长;(3)若C、D运动到任一时刻时,总有,请求出长;
6.如图,线段AB=5cm,AC:CB=3:2,点P以0.5cm/s的速度从点A沿线段AC向点C运动;同时点Q以1cm/s从点C出发,在线段CB上做来回往返运动(即沿C→B→C→B→…运动),当点P运动到点C时,点P、Q都停止运动,设点P运动的时间为t秒. (1)当t=1时,PQ= cm;(2)当t为何值时,点C为线段PQ的中点?
(3)若点M是线段CQ的中点,在整个运动过程中,是否存在某个时间段,使PM的长度保持不变?如果存在,求出PM的长度;如果不存在,请说明理由.
7.已知:数轴上有点A,表示的数为a,且满足关于x的方程为一元一次方程.数轴上还存在线段和线段(点M始终在点N左边,点P始终在点Q左边).
(1)当三点重合,且,时,求的值及所表示的数.
(2)如图,若线段的中点为,线段的中点为,求的值.
(3)在(1)的条件下,点M从A点出发,使线段以1个单位每秒的速度向右匀速运动,点P从A点出发,使线段以3个单位每秒的速度向右匀速运动,当点P与点N重合时,线段以原速返回向左运动,当点Q与点M相遇时,线段再次以原速向右运动……当点N所表示的数为时,求点P与点N共相遇了多少次?
8.在直角三角形中,,,,点从点开始以的速度沿的方向移动,点从点开始以的速度沿的方向移动.如果点同时出发,用表示移动时间,那么:(1)如图1,请用含t的代数式表示(不用带单位):①当点在上时,______;
②当点在上时,______;③当点在上时,______;④当点在上时,______;
(2)如图2,若点在线段上运动,点在线段上运动,当时,试求出的值;
(3)点到达点时,,两点都停止运动.请直接写出当时的值.
9.已知:如图,点M是线段上一定点,,C、D两点分别从M、B出发以、的速度沿直线向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段上,D在线段上) (1)若,当点C、D运动了,此时 , ;(直接填空)(2)当点C、D运动了,求的值;(3)若点C、D运动时,总有,则 ;(直接填空)(4)在(3)的条件下,是直线上一点,且,求的值.
10.已知:如图1,M是定长线段上一定点,C、D两点分别从M、B出发以、的速度沿直线向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段上,D在线段上)(1)若,当点C、D运动了,求的值.(2)若点C、D运动时,总有,直接填空: ___________.(3)在(2)的条件下,N是直线上一点,且,求的值.
11.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.
12.如图,已知数轴上点表示的数为8,是数轴上一点,且,动点从点出发,以每秒4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)写出数轴上点表示的数为______,点表示的数为______ (用含的代数式表示);(2)动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点、同时出发,问点运动多少秒时追上点?(3)若为的中点,为的中点,点在运动的过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请你画出图形,并求出线段的长.
13.如图1,,是直线上的两个点,且.线段(在的左侧)可以在直线上左右移动.已知,点是的中点.(1)如图2,当与重合时, , ;(2)在图2的基础上,将线段沿直线向左移动个单位长度得到图3.①若,求和的长;②若,则的值是 .
(3)在图2的基础上,将线段沿直线向右移动个单位长度.请直接写出与之间的数量关系 .
14.如图,在数轴上点A所表示的数是,点B在点A的右侧,.(1)直接写出点B表示的数_________;
(2)点C在AB之间,,求点C表示的数,并在数轴上描出点C;(3)已知点P在数轴上①若,直接写出点P所表示的数;②点P从线段AB的中点处出发,每次向左或向右移动一个单位,共移动了7次,恰好到达点B的位置,请直接写出所有不同移动方法的种数.
15.已知:如图,点M是线段AB上一定点,AB=12cm,C、D两点分别从M、B同时出发以1cm/s、3cm/s的速度沿直线BA向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段AM上,D在线段BM上)(1)若AM=4cm,当点C、D运动了2s,此时AC=_____,DM=_____;(直接填空)(2)若点C、D运动时,总有MD=3AC,①求线段AM的值,②若N是直线AB上一点,且AN-BN=MN,求的值
16.已知:如图1,M是定长线段AB上一定点,C、D两点分别从M、B出发以1cm/s、3cm/s的速度沿直线BA向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段AM上,D在线段BM上)(1)若AB=11cm,当点C、D运动了1s,求AC+MD的值.(2)若点C、D运动时,总有MD=3AC,直接填空:AM= BM.(3)在(2)的条件下,N是直线AB上一点,且AN﹣BN=MN,求的值.
17.如图,已知点、在线段上.(1)图中共有________条线段;(2)若比较线段的大小:________(填:“>”,“=”,或“<”);(3)若,,是的中点,是的中点(如下图).①求的长度;
②嘉嘉同学分析探究后说,当线段在射线上运动时,线段的长度不变.你同意他的说法吗?并说明理由.
18.如图①,已知点C在线段上,线段厘米,厘米,点M,N分别是,的中点.
(1)求线段的长度;
(2)根据第(1)题的计算过程和结果,设,其他条件不变,求的长度;
(3)动点P、Q分别从A、B同时出发,点P以2厘米/秒的速度沿向右运动,终点为B,点Q以1厘米/秒的速度沿向左运动,终点为A,当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动,求运动多少秒时:
①点P恰好为线段的中点?
②直接写出C、P、Q三点中有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点?(除①外)
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第6章 几何图形 专题训练 与线段有关的动点问题 (压轴)(解析版)
1.如图,动点B在线段AD上,沿以2cm/s的速度往返运动1次,C是线段BD的中点,,设点B的运动时间为t秒.
(1)当时,
①________cm;
②求线段CD的长度.
(2)用含t的代数式表示运动过程中线段AB的长度.
【答案】(1)①;②
(2)或
【分析】(1)①根据速度乘以时间等于路程,可得答案; ②根据线段的和差,可得BD的长,根据线段中点的性质,可得答案;
(2)根据速度乘以时间等于路程,及线段的和差,可得AB的长.
【详解】(1)解:①当时,;
故答案为:4
②∵,,
∴.
∵C是线段BD的中点,
∴.
(2)解:∵B是线段AD上一动点,沿以2m/s的速度往返运动,
∴当点B沿点A→D运动时,
点B沿点D→A运动时,
∴综上所述,()或()
【点睛】本题考查两点间的距离,利用线段中点的性质及线段的和差得出AB与BD的关系是解题关键.
2.如图1,点C在线段AB上,.P,Q两点同时从点C,B出发,分别以,的速度沿直线AB向左运动,当点P达点A时,两点立即停止运动.
(1)的值是______;
(2)取PQ中点M,CQ的中点N.求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】(1)分别表示出AP,CQ,故可求解;
(2)根据中点的性质表示出MN,再根据线段的关系得到,故可得到,即可求解.
【详解】解:(1)∵P,Q两点同时从点C,B出发,分别以,的速度沿直线AB向左运动,
设运动时间为t
∴CP=t,BQ=2t
∴
∵
∴设BC=2a,AC=a
∴AP=AC-CP=a-t,CQ=BC-BQ=2a-2t=2(a-t)
∴AP=CQ
∴=
故答案为:;
(2)如图,∵M是PQ中点,N是CQ的中点
∴MQ=,NQ=
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查线段的和差问题,解题的关键是根据中点的性质表示出线段的长.
3.线段AB=16,C,D是线段AB上的两个动点(点C在点D的左侧),且CD=2,E为BC的中点.
(1)如图1,当AC=4时,求DE的长.
(2)如图2,F为AD的中点.点C,D在线段AB上移动的过程中,线段EF的长度是否会发生变化,若会,请说明理由;若不会,请求出EF的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)首先根据题意求出BC的长度,然后由E为BC的中点求出BE的长度,最后即可求出DE的长;
(2)由题意可得,由F为AD的中点和E为BC的中点表示出,代入,即可求出EF长.
【详解】(1)∵AB=16,CD=2,AC=4,
∴,,
∵E为BC的中点,
∴,
∴;
(2)线段EF的长度不会发生变化,,
∵AB=16,CD=2,
∴,
∵F为AD的中点,E为BC的中点,
∴,
∴.
【点睛】此题考查了线段的和差计算以及有关线段中点的计算问题,解题的关键是正确分析题目中线段之间的数量关系.
4.如图,点B在线段上,且,.动点P从点A出发,沿以每秒4个单位长度的速度向终点C匀速运动;同时动点Q从点C出发,沿以每秒2个单位长度的速度向终点A匀速运动.设点Q的运动时间为.
(1)线段、的中点之间的距离为_______.
(2)当点P到点C时,求的长.
(3)求的长(用含t的代数式表示).
(4)设时,直接写出t的值.
【答案】(1)6
(2)6
(3)当时,;当时,;当时,;
(4)或
【分析】(1)设点的中点为M,的中点为N,分别求出和的长,再求和即可;
(2)先求出当P到点C时t的值,再根据路程时间速度可求出;
(3)先找到何时P、Q相遇,再分段讨论,当时,当时,当时,分别求出的长即可;
(4)根据(3)中求出的长,利用列方程,求出t的值即可.
【详解】(1)解:设点的中点为M,的中点为N,
∵,,
∴,,
∴;
(2)解:∵,
∴
∵动点P从点A出发,沿以每秒4个单位长度的速度向终点C匀速运动;同时动点Q从点C出发,沿以每秒2个单位长度的速度向终点A匀速运动
∴当P到点C时,,
∴;
(3)解:当点P、Q相遇时,.
当时,;
当时,;
当时,;
(4)解:当时,,解得;
当时,,解得.
当时,,(舍).
∴或.
【点睛】本题考查在动点问题的背景下考查线段的和差运算,线段中点的性质,一元一次方程的应用等知识,关键是理清点的运动状态,找到临界点.
5.如图,P是线段上一点,,C,D两点分别从P、B出发以的速度沿直线向左运动(C在线段上,D在线段上),运动的时间为t.
(1)当时,,请求出的长;
(2)当时,,请求出的长;
(3)若C、D运动到任一时刻时,总有,请求出长;
【答案】(1)4cm
(2)4cm
(3)4cm
【分析】(1))根据C、D的运动速度知BD=2PC,再由已知条件PD=2AC求得PB=2AP,由此求得AP的值;
(2)根据C、D的运动速度知BD=2PC,再由已知条件PD=2AC求得PB=2AP,由此求得AP的值;
(3)结合(1)、(2)进行解答;
【详解】(1)解:依题意知,当时,,
∴
∵,
∴
即,
∴
又,
∴;
(2)解:当时,,
∴
又,
∴,
即,
∴
又,
∴
(3)解:当运动时间为t时,,
∴
又,
∴,
即
∴
又,
∴
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,两点间的距离,灵活运用线段的和、差、倍、分转化线段之间的数量关系是十分关键的一点.
6.如图,线段AB=5cm,AC:CB=3:2,点P以0.5cm/s的速度从点A沿线段AC向点C运动;同时点Q以1cm/s从点C出发,在线段CB上做来回往返运动(即沿C→B→C→B→…运动),当点P运动到点C时,点P、Q都停止运动,设点P运动的时间为t秒.
(1)当t=1时,PQ= cm;
(2)当t为何值时,点C为线段PQ的中点?
(3)若点M是线段CQ的中点,在整个运动过程中,是否存在某个时间段,使PM的长度保持不变?如果存在,求出PM的长度;如果不存在,请说明理由.
【答案】(1)3.5
(2)t为2或时,点C为线段PQ的中点
(3)存在,PM的长度为3cm或1cm,理由见解析
【分析】(1)根据题意可求出AC的长,AP和CQ的长,再由即可求出PQ的长;
(2)由题意可得出t的取值范围,再根据点C在线段CB上做来回往返运动,可分类讨论①当Q由C往B第一次运动时,即时,分别用t表示出CP和CQ的长度,再根据中点的性质,列出等式,求出t的值即可;②当Q由B往C点第一次返回时,即时,同理求出t的值即可;③当Q由C往B第二次运动时,即时,同理求出t的值即可.最后舍去不合题意的t的值即可.
(3)同理(2)可分类讨论①当Q由C往B第一次运动时,即时,分别用t表示出CP和CM的长度,再根据,求出即可;②当Q由B往C点第一次返回时,即时,同理求出即可;③当Q由C往B第二次运动时,即时,同理求出即可.最后根据判断所求PM的代数式中是否含t即可判断.
【详解】(1)解:当时,
∵
∴,
∴.
故答案为:3.5.
(2)∵点P运动到点C时,点P、Q都停止运动,
∴.
∵
∴.
①当Q由C往B第一次运动时,即时,
此时,,
∴,
∵点C为线段PQ的中点,
∴,即,
解得:;
②当Q由B往C点第一次返回时,即时,
此时,,
∴,
解得:,不符合题意舍;
③当Q由C往B第二次运动时,即时,
此时,,
∴,
解得:;
综上可知,t为2或时,点C为线段PQ的中点;
(3)根据(2)可知.
∵点M是线段CQ的中点,
∴.
①当Q由C往B第一次运动时,即时,
此时,.
∵,
∴,
∴此时PM为定值,长度为3cm,符合题意.
②当Q由B往C点第一次返回时,即时,
此时,,
∴,
∴此时PM的长度,随时间的变化而变化,不符合题意;
③当Q由C往B第二次运动时,即时,
此时,,
∴,
∴此时PM为定值,长度为1cm,符合题意.
综上可知PM的长度为3cm或1cm.
【点睛】本题考查线段的和与差,线段的中点的性质,与线段有关的动点问题.利用数形结合的思想是解答本题的关键.
7.已知:数轴上有点A,表示的数为a,且满足关于x的方程为一元一次方程.数轴上还存在线段和线段(点M始终在点N左边,点P始终在点Q左边).
(1)当三点重合,且,时,求的值及所表示的数.
(2)如图,若线段的中点为,线段的中点为,求的值.
(3)在(1)的条件下,点M从A点出发,使线段以1个单位每秒的速度向右匀速运动,点P从A点出发,使线段以3个单位每秒的速度向右匀速运动,当点P与点N重合时,线段以原速返回向左运动,当点Q与点M相遇时,线段再次以原速向右运动……当点N所表示的数为时,求点P与点N共相遇了多少次?
【答案】(1);点表示的数为;点表示的数为
(2)
(3)
【分析】(1)根据一元一次方程的定义可求出的值,由三点重合,,可得,,进而可求出点所表示的数;
(2)由线段的中点为,线段的中点为可得:,;再通过线段的和差关系可得,即可得出结果;
(3)计算出从点与点第一次重合到点与点第二次重合所需时间为秒;即从点与点第一次重合后的每秒,点与点相遇一次;依次计算即可;
【详解】(1)解:∵关于x的方程为一元一次方程
∴
解得:
∵三点重合
∴,
∴点表示的数为:;点表示的数为:
(2)解:∵线段的中点为,线段的中点为
∴,
∴
∴
(3)解:在(1)的条件下表示的数为,当点所表示的数为时;
∴线段的总运动时间为:(秒)
点与点第一次重合所用时间为:(秒)
从点与点第一次重合到点与点第二次重合所需时间为:
(秒)
即从点与点第一次重合后的每秒,点与点相遇一次;
故点与点共相遇:(次)
答:当点所表示的数为时,求点与点共相遇了次.
【点睛】本题考查了一元一次方程的定义、线段的和差关系、图形运动中的周期规律;熟练掌握上述基础知识是解题的关键.
8.在直角三角形中,,,,点从点开始以的速度沿的方向移动,点从点开始以的速度沿的方向移动.如果点同时出发,用表示移动时间,那么:
(1)如图1,请用含t的代数式表示(不用带单位):
①当点在上时,______;
②当点在上时,______;
③当点在上时,______;
④当点在上时,______;
(2)如图2,若点在线段上运动,点在线段上运动,当时,试求出的值;
(3)点到达点时,,两点都停止运动.请直接写出当时的值.
【答案】(1);;;
(2)2
(3)或
【分析】(1)根据三角形的边长,点的运动速度解答即可;
(2)根据题意列出方程,解方程即可;
(3)分点在线段上运动,点在线段上运动;点在线段上运动,点在线段上运动;点在线段上运动,点在线段上运动三种情况列出方程,解方程即可.
【详解】(1)①当点在上时,;
②当点在上时,;
③当点在上时,;
④当点在上时,;
(2)解:由题意得,,
解得
(3)解:∵
∴当点在线段上运动,点在线段上运动时,
,解得;
当点在线段上运动,点在线段上运动时,
,解得;
当点在线段上运动,点在线段上运动时,
,解得(不合题意);
综上:或时.
【点睛】此题主要考查了三角形的有关知识,解题关键是掌握点在三角形的各边上的运动情况.
9.已知:如图,点M是线段上一定点,,C、D两点分别从M、B出发以、的速度沿直线向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段上,D在线段上)
(1)若,当点C、D运动了,此时 , ;(直接填空)
(2)当点C、D运动了,求的值;
(3)若点C、D运动时,总有,则 ;(直接填空)
(4)在(3)的条件下,是直线上一点,且,求的值.
【答案】(1);
(2)
(3)
(4)或1
【分析】本题考查了线段上的动点问题,线段的和差,较难的是题(4),依据题意,正确分两种情况讨论是解题关键.
(1)先求出、的长,再根据线段的和差即可得;
(2)先求出与的关系,再根据线段的和差即可得;
(3)根据已知得,然后根据,代入即可求解;
(4)分点N在线段上和点N在线段的延长线上两种情况,再分别根据线段的和差倍分即可得.
【详解】(1)解:根据题意知,,,
∵,,
∴,
∴,,
故答案为:;.
(2)解:当点C、D运动了时,,,
∵,
∴;
故答案为:;
(3)解:根据C、D的运动速度知:,
∵,
∴,即,
∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(4)解:①当点N在线段上时,如图1,
∵,
又∵
∴,
∴
∴;
②当点N在线段的延长线上时,如图2,
∵,
又∵,
∴,
∴;
综上所述:或1.
10.已知:如图1,M是定长线段上一定点,C、D两点分别从M、B出发以、的速度沿直线向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段上,D在线段上)
(1)若,当点C、D运动了,求的值.
(2)若点C、D运动时,总有,直接填空: ___________.
(3)在(2)的条件下,N是直线上一点,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或1
【分析】(1)本题考查线段的和与差,以及动点问题,根据题意算出,,再由,即可解题.
(2)本题考查线段的和与差,以及动点问题,设运动时间为t,则,,根据,,结合,即可解题.
(3)本题考查线段的和与差,以及动点问题,根据N是直线上一点,且,可分为以下两种情况讨论,当点N在线段上时和当点N在线段的延长线上时,结合线段之间的和差关系,得出与的数量关系,即可解题.
【详解】(1)解:(1)当点C、D运动了时,,,
,,,
.
(2)解:设运动时间为t,
则,,
,,
又,
,
即,
,
,
,
故答案为:.
(3)解:当点N在线段上时,如图
,
又,
,
,即.
当点N在线段的延长线上时,如图:
,
又,
,即.综上所述的值为或.
11.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.
12.如图,已知数轴上点表示的数为8,是数轴上一点,且,动点从点出发,以每秒4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)写出数轴上点表示的数为______,点表示的数为______ (用含的代数式表示);
(2)动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点、同时出发,问点运动多少秒时追上点?
(3)若为的中点,为的中点,点在运动的过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请你画出图形,并求出线段的长.
【答案】(1)-6,;(2)点运动7秒时追上点;(3)线段的长度不发生变化,其值为7
【分析】(1)根据点表示的数和AB的长度即可求解;
(2)根据题意列出方程,求解即可;
(3)分类讨论即可:①当点在点、两点之间运动时,②当点运动到点的左侧时,根据中点的定义即可求解.
【详解】(1)解:∵数轴上点表示的数为8,且,
∴点表示的数为,
点P表示的数为,
故答案为:-6,;
(2)设点、同时出发,点运动时间秒追上,依题意得,
,
解得,
∴点运动7秒时追上点;
(3)线段的长度没有发生变化都等于7;理由如下:
①当点在点、两点之间运动时:
,
②当点运动到点的左侧时:
,
∴线段的长度不发生变化,其值为7.
【点睛】本题考查数轴上的动点问题,掌握中点的定义、一元一次方程的应用是解题的关键.
13.如图1,,是直线上的两个点,且.线段(在的左侧)可以在直线上左右移动.已知,点是的中点.
(1)如图2,当与重合时, , ;
(2)在图2的基础上,将线段沿直线向左移动个单位长度得到图3.
①若,求和的长;
②若,则的值是 .
(3)在图2的基础上,将线段沿直线向右移动个单位长度.请直接写出与之间的数量关系 .
【答案】(1)5,2.5;(2)①=2,=1;②1;(3)AM=2BC.
【分析】(1)当与重合时,AM=MN-NA=5,由点是的中点.由,可得AC=BC=;
(2)①由线段沿直线向左移动个单位长度,可得BN=可求=MN-AN =2,由点是的中点.NC=AC=,可求;②由,解方程即可;
(3)又线段沿直线向由移动个单位长度,BN=,可得AN= 5-b,可求=MN-AN=5+b,由点是的中点.可求NC=AC=,可求=CN+BN=即可.
【详解】解:(1)当与重合时,AM=MN-NA=MN-BA=10-5=5,
∵点是的中点.
∴点是的中点,
∵,
∴AC=BC=,
故答案为:5,2.5;
(2)①∵线段沿直线向左移动个单位长度,
∵,
∴BN=,
∴AN=AB+BN=5+=8,
∴=MN-AN=MN-(AB+BN)=10-(5+3)=2,
∵点是的中点.
∴NC=AC=,
=CN-BN=4-3=1;
②∵,
,
即,
,
=1,
故答案为:1;
(3)∵线段沿直线向由移动个单位长度,
∴BN=,
∴AN=AB-BN=5-b,
∴=MN-AN= 10-(5-b)=5+b,
∵点是的中点.
∴NC=AC=,
∴=CN+BN=,
∴AM=2BC.
故答案为:AM=2BC.
【点睛】本题考查与线段有关的动点与动线问题,掌握线段的中点定义,会根据线段和差列方程,理解线段和差是解题关键.
14.如图,在数轴上点A所表示的数是,点B在点A的右侧,.
(1)直接写出点B表示的数_________;
(2)点C在AB之间,,求点C表示的数,并在数轴上描出点C;
(3)已知点P在数轴上
①若,直接写出点P所表示的数;
②点P从线段AB的中点处出发,每次向左或向右移动一个单位,共移动了7次,恰好到达点B的位置,请直接写出所有不同移动方法的种数.
【答案】(1)1;(2)图见解析,点C表示的数为-0.5;(3)①、;②21
【分析】(1)按照点B的位置和AB两点之间的距离,得出B的表示的数,
(2)点C在AB之间, AC=3BC ,得出点C表示的数,在数轴上描出点C即可,
(3)①设点P表示的数为a,分三种情况讨论,当a<-5时,当-5<a<1时,当a≥1时,结合两点之间的距离,分别求出a的值即可,②这小题比较繁琐,抽象,属难题,先求出AB的中点表示的数P,点P从线段AB的中点处出发,每次向左或向右移动一个单位,共移动了7次,7次P恰好到达点B的位置,可得7次移动中有2次向左,5次向右,可以求解.
【详解】(1)点B在点A的右侧,AB=6 ,
所以点B表示的数-5+6=1
即点B表示的数为:1.
(2)点C在AB之间,,
∴,
∴,
∴点C表示的数为-0.5
在数轴上正确描出点C,
(3)①设点P表示的数为a
∵PA+3PB=|a-(-5)|+3|a-1|=|a+5|+3|a-1|=12
当a<-5时,即(-a-5)+3(1-a)=12,解得a=-3.5,不在范围内,
当-5<a<1时,即a+5+3(1-a)=12,解得a=-2,
当a≥1时,即(a+5)+3(a-1)=12,解得:a=2.5,
∴点P表示的数为、
②21种
∵AB的中点表示的数为,,
∴点P从线段AB的中点处出发,每次向左或向右移动一个单位,
共移动了7次,
7次P恰好到达点B的位置
这7个单位,正负相消后,的1-(-2)=3且共移动了7个单位,
又∵3=5+(-2)=(-2)+5
由题意可得:
7次移动中有2次向左,5次向右.
设第1次和第2次向左其它都向右记为,则移动方法有,,,,,,,…,共21种移动方法.
【点睛】本题考查了,线段的中点的定义,以及两点之间的距离,解题的关键是画出图形,利用中点的定义和两点之间的距离,确定点的坐标.
15.已知:如图,点M是线段AB上一定点,AB=12cm,C、D两点分别从M、B同时出发以1cm/s、3cm/s的速度沿直线BA向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段AM上,D在线段BM上)
(1)若AM=4cm,当点C、D运动了2s,此时AC=_____,DM=_____;(直接填空)
(2)若点C、D运动时,总有MD=3AC,
①求线段AM的值,
②若N是直线AB上一点,且AN-BN=MN,求的值
【答案】(1),;(2)①;②或1
【分析】(1)根据运动速度和时间分别求得、的长,根据线段的和差计算可得;
(2)①根据、的运动速度知,再由已知条件求得,所以;
(3)分点在线段上时和点在线段的延长线上时分别求解可得.
【详解】解:(1)根据题意知,,,
,,
,
,,
故答案为:,;
(2)①根据、的运动速度知:,
,
,即,
,
,
;
②当点在线段上时,如图,
,
又,
,
,
;
当点在线段的延长线上时,如图,
,
又,
,
;
综上所述:或1.
【点睛】本题考查求线段的长短的知识,数轴上的动点问题,解题的关键是细心阅读题目,理清题意,利用数形结合及分类讨论的思想求解.
16.已知:如图1,M是定长线段AB上一定点,C、D两点分别从M、B出发以1cm/s、3cm/s的速度沿直线BA向左运动,运动方向如箭头所示(C在线段AM上,D在线段BM上)
(1)若AB=11cm,当点C、D运动了1s,求AC+MD的值.
(2)若点C、D运动时,总有MD=3AC,直接填空:AM= BM.
(3)在(2)的条件下,N是直线AB上一点,且AN﹣BN=MN,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)计算出CM和BD的长,进而可得出答案;
(2)由AC=AM-CM,MD=BM-BD,MD=3AC结合(1)问便可解答;
(3)由AN>BN,分两种情况讨论:①点N在线段AB上时,②点N在AB的延长线上时;结合图形计算出线段的长度关系即可求解;
【详解】(1)解:当点C、D运动了1s时,CM=1cm,BD=3cm
∵AB=11cm,CM=1cm,BD=3cm
∴AC+MD=AB﹣CM﹣BD=11﹣1﹣3=7cm.
(2)解:设运动时间为t,
则CM=t,BD=3t,
∵AC=AM﹣t,MD=BM﹣3t,
又MD=3AC,
∴BM﹣3t=3AM﹣3t,
即BM=3AM,
∴AM=BM
故答案为:.
(3)解:由(2)可得:
∵BM=AB﹣AM
∴AB﹣AM=3AM,
∴AM=AB,
①当点N在线段AB上时,如图
∵AN﹣BN=MN,
又∵AN﹣AM=MN
∴BN=AM=AB,
∴MN=AB,即=.
②当点N在线段AB的延长线上时,如图
∵AN﹣BN=MN,
又∵AN﹣BN=AB
∴MN=AB,
∴=1,即=.
综上所述=或
【点睛】本题考查求线段长短的知识,关键是细心阅读题目,根据条件理清线段的长度关系再解答.
17.如图,已知点、在线段上.
(1)图中共有________条线段;
(2)若比较线段的大小:________(填:“>”,“=”,或“<”);
(3)若,,是的中点,是的中点(如下图).
①求的长度;
②嘉嘉同学分析探究后说,当线段在射线上运动时,线段的长度不变.你同意他的说法吗?并说明理由.
【答案】(1)6
(2)
(3)①;②同意,理由见详解
【分析】本题主要考查了两点间的距离以及线段的和差关系,利用中点性质转化线段之间的倍分关系,在不同情况下灵活选用它的不同表示方法,有利于解题的简洁性.
(1)依据、在线段上,即可得到图中共有线段.
(2)依据,即可得到,进而得出.
(3)①依据线段的和差关系以及中点的定义,即可得到的长度.
②分为当点在线段上,点在射线上运动时;当点在射线上,点在射线上运动时,两种情况分别求解判断即可;
【详解】(1)解:∵、在线段上,
∴图中共有线段共6条.
故答案为:6;
(2)若,则,即.
故答案为:;
(3)①∵,
∴,
∵是的中点,是的中点,
∴,
∴,
∴.
②当线段在射线上运动时,
当点在线段上,点在射线上运动时:
∵,
∴,
∵是的中点,是的中点,
∴,
∴,
∴.
当点在射线上,点在射线上运动时:
∵,
∴,
∵是的中点,是的中点,
∴,
∴,
∴.
∴线段的长度不变.
18.如图①,已知点C在线段上,线段厘米,厘米,点M,N分别是,的中点.
(1)求线段的长度;
(2)根据第(1)题的计算过程和结果,设,其他条件不变,求的长度;
(3)动点P、Q分别从A、B同时出发,点P以2厘米/秒的速度沿向右运动,终点为B,点Q以1厘米/秒的速度沿向左运动,终点为A,当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动,求运动多少秒时:
①点P恰好为线段的中点?
②直接写出C、P、Q三点中有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点?(除①外)
【答案】(1)厘米
(2)
(3)① ②或
【分析】本题考查了线段的中点和计算,利用线段中点的性质得出关于t的方程是解题关键,要分类讨论,以防遗漏.
(1)根据中点的定义、线段的和差,可得答案;
(2)根据中点的定义、线段的和差,可得答案;
(3)①分为为线段的中点和为线段的中点,利用线段中点的定义,可得方程,根据解方程,可得答案;
②分为C为线段的中点和点为线段的中点,利用线段中点的定义,可得方程,根据解方程,可得答案.
【详解】(1)解:∵线段 厘米, 厘米,点, 分别是, 的中点,
厘米, 厘米,
厘米;
(2)∵点, 分别是的中点,
,
;
(3)解:①当 时,为线段的中点,,
解得;
②当时,是线段的中点,得
解得
当 时,为线段的中点,
解得
当时,为线段的中点,
解得(舍) ,
综上所述:或
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