内容正文:
专题06 线段的和与差及中点问题的四种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 3
类型一、线段的和与差有关的计算问题 3
类型二、线段中的单中点问题 5
类型三、线段中的双中点问题 8
类型四、线段中的多中点问题 11
压轴能力测评(12题) 14
解题知识必备
1. 线段的和与差
如下图,有AB+BC=AC,或AC=a+b;AD=AB-BD
2. 线段的中点
把一条线段分成两条相等线段的点,叫做线段的中点.如下图,有:
3.线段双中点问题
两线段在同一直线上且有一个共同的端点,求这两条线段的中点距离的模型我们称之为线段的双中点模型
条件:点M、N分别为线段AB、BC的中点,结论:.
证明:①当点B在线段AC上,如图1,
图1
∵M、N分别为AB、BC的中点,
∴(中点定义);(中点定义);
∵MN=BM+BN,
∴;
②当点B在线段AC的延长线上,如图2,
图2
∵M、N分别为AB、BC的中点,
∴(中点定义);(中点定义);
∵MN=BM-BN,
∴;
③当点B在线段CA的延长线上
图3
∵M、N分别为AB、BC的中点,
∴(中点定义);(中点定义);
∵MN=BN-BM,
∴;
4. 线段的多中点问题
条件:如图,点M在线段的延长线上,且线段,第1次操作:分别取线段和的中点、﹔第2次操作:分别取线段和的中点,﹔第3次操作:分别取线段和的中点,;…连续这样操作n次,结论:.
证明:∵、是和的中点
∴,,
∴,
∵、是和的中点,
∴,,
∴,
∵,是和的中点,
∴,,
∴,……发现规律:,
压轴题型讲练
类型一、线段的和与差有关的计算问题
例题:(23-24七年级下·广东汕头·期末)如图,直线上有,,,四个点,且,.
(1)填空: , ;
(2)与相等吗?为什么?
(3)若,求.
【变式训练1】(24-25七年级上·全国·单元测试)如图,点B,D在线段上.
(1)填空:
①图中有______条线段,以A为端点的线段有_____条;
②___________.
(2)若D是线段的中点,点B在点D的右侧,且,求线段的长.
【变式训练2】(24-25七年级上·全国·期末)追本溯源
题(1)来自于课本中的定义,请你完成解答,利用定义完成题(2).
(1)如图1,点M把线段分成相等的两条线段与,点M叫做线段的 , .
拓展延伸
(2)如图2,线段上依次有D,B,E三点,,E是的中点,.
①求线段的长;
②求线段的长.
类型二、线段中的单中点问题
例题:(23-24七年级上·河南安阳·期末)如图,点是线段的中点,点,是线段上两点,,.
(1)求的长;
(2)若,求的长.
【变式训练1】(23-24六年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知点C在线段上,点D为的中点.
(1)如图1,若,,求的长.
(2)如图2,若点E为的中点,,求的长.
【变式训练2】(23-24六年级下·山东东营·期末)如图,点M在线段上,线段与的长度之比为,点N为线段的中点.
(1)若,求的长.
(2)在线段上作出一点E,满足,若,请直接写出的长(用含t的代数式表示).
类型三、线段中的双中点问题
例题:(23-24七年级下·吉林松原·开学考试)如图,已知点C在线段上,线段,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,直接写出的长度
【变式训练1】(23-24七年级上·河北秦皇岛·期末)如图,已知点C为线段上一点,,,点D,E分别是,的中点.求:
(1)的长度;
(2)的长度.
【变式训练2】(22-23七年级上·河南郑州·阶段练习)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)
类型四、线段中的多中点问题
例题:(23-24六年级下·山东威海·期末)已知线段,点C,D是线段上的点,且,点D是线段的三等分点,则 .
【变式训练1】(23-24七年级上·江西南昌·期中)如图,图中数轴的单位长度为.若原点为的四等分点,则点代表的数为 .
【变式训练2】(23-24七年级上·辽宁锦州·期末)小明在学习了比较线段的长短时对下面一道问题产生了探究的兴趣:
如图1,点C在线段AB上,M,N分别是AC,BC的中点.若AB=12,AC=8,求MN的长.
(1)根据题意,小明求得MN=___________;
(2)小明在求解(1)的过程中,发现MN的长度具有一个特殊性质,于是他先将题中的条件一般化,并开始深入探究.
设AB=a,C是线段AB上任意一点(不与点A,B重合),小明提出了如下三个问题,请你帮助小明解答.
①如图1,M,N分别是AC,BC的中点,则MN=______________;
②如图2,M,N分别是AC,BC的三等分点,即,,求MN的长;
③若M,N分别是AC,BC的n等分点,即,,则MN=___________;
压轴能力测评(12题)
一、单选题
1.(2024七年级上·全国·专题练习)有下列三种说法:①因为,所以是的中点;②在线段的延长线上取一点,如果,那么是的中点;③因为是的中点,所以.其中正确的是( )
A.①③ B.① C.②③ D.①②③
2.(24-25七年级上·广东广州·阶段练习)已知线段,点C是的中点,点D在线段上且,则线段的长为( )
A. B. C.或 D.或
3.(23-24六年级下·山东济南·期末)已知点是线段的中点,点是线段的三等分点(把一条线段平均分成三等分的点),若,则的长为( )
A. B. C.或 D.或
二、填空题
4.(2024七年级上·全国·专题练习)如图所示,若C为线段的中点,D在线段上,,则的长度是 .
5.(23-24七年级下·山东临沂·开学考试)已知点A、B、C位于直线上,其中线段,且,若点M是线段的中点,则线段的长为 .
6.(23-24七年级上·浙江丽水·期末)如图,C为线段的中点,,D是线段的三等分点,则的长是 .
三、解答题
7.(2024六年级上·上海·专题练习)如图,已知线段,延长至,使得.
(1)求的长;
(2)若是的中点,是的中点,求的长.
8.(20-21七年级上·浙江杭州·阶段练习)已知点C在线段上,,点D、E在直线上,点D在点E的左侧,
(1)若,,线段在线段上移动,
①如图1,当E为中点时,求的长;
②当点C是线段的三等分点时,求的长;
(2)若,线段在直线上移动,且满足关系式,则 .
9.(23-24七年级上·河南南阳·阶段练习)直线l上有三个点A,B,C,若满足,则称点C是点A关于点B的“半距点”.如图1,,此时点C就是点A关于点B的其中一个“半距点”.如图2,若M,N,P三个点在同一条直线m上,且点P是点M关于点N的“半距点”,.
(1)_________;
(2)若点G也是直线m上一点,且点G是线段的中点,求线段的长.
10.(24-25七年级上·全国·期中)如图,点O是数轴的原点,点A在数轴上位于原点左侧,点B在数轴上位于原点右侧,.
(1)当,时,点A表示的数为 ,点B表示的数为 ;
(2)若点C、D为数轴上任意两点,点M是线段的中点,点N是线段的中点.
当点C与点D重合时,探究与的数量关系,并说明理由.
当时,直接写出的长度(用m,n表示).
11.(23-24七年级上·四川成都·期末)如图,点O是数轴的原点,点A在数轴上位于原点左侧,点B在数轴上位于原点右侧,.
(1)当,时,点A表示的数为______,点B表示的数为______;
(2)若点C、D为数轴上任意两点,点M是线段的中点,点N是线段的中点.
①当点C与点D重合时,探究与的数量关系,并说明理由.
②当时,直接写出的长度(用m,n表示).
12.(21-22七年级上·河南周口·期末)学习了线段的中点之后,小明利用数学软件做了n次取线段中点实验:如图,设线段,第1次,取的中点;第2次,取的中点;第3次,取的中点,第4次,取的中点;…
(1)请完成下列表格数据.
次数
线段的长
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
①______
②________
…
…
…
(2)小明对线段的表达式进行了如下化简:
因为,
所以,
两式相加,得,
所以.
请你参考小明的化简方法,化简的表达式.
(3)类比猜想:_____,=_____,随着取中点次数n的不断增大,的长最终接近的值是____.
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专题06 线段的和与差及中点问题的四种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 3
类型一、线段的和与差有关的计算问题 3
类型二、线段中的单中点问题 5
类型三、线段中的双中点问题 8
类型四、线段中的多中点问题 11
压轴能力测评(12题) 14
解题知识必备
1. 线段的和与差
如下图,有AB+BC=AC,或AC=a+b;AD=AB-BD
2. 线段的中点
把一条线段分成两条相等线段的点,叫做线段的中点.如下图,有:
3.线段双中点问题
两线段在同一直线上且有一个共同的端点,求这两条线段的中点距离的模型我们称之为线段的双中点模型
条件:点M、N分别为线段AB、BC的中点,结论:.
证明:①当点B在线段AC上,如图1,
图1
∵M、N分别为AB、BC的中点,
∴(中点定义);(中点定义);
∵MN=BM+BN,
∴;
②当点B在线段AC的延长线上,如图2,
图2
∵M、N分别为AB、BC的中点,
∴(中点定义);(中点定义);
∵MN=BM-BN,
∴;
③当点B在线段CA的延长线上
图3
∵M、N分别为AB、BC的中点,
∴(中点定义);(中点定义);
∵MN=BN-BM,
∴;
4. 线段的多中点问题
条件:如图,点M在线段的延长线上,且线段,第1次操作:分别取线段和的中点、﹔第2次操作:分别取线段和的中点,﹔第3次操作:分别取线段和的中点,;…连续这样操作n次,结论:.
证明:∵、是和的中点
∴,,
∴,
∵、是和的中点,
∴,,
∴,
∵,是和的中点,
∴,,
∴,……发现规律:,
压轴题型讲练
类型一、线段的和与差有关的计算问题
例题:(23-24七年级下·广东汕头·期末)如图,直线上有,,,四个点,且,.
(1)填空: , ;
(2)与相等吗?为什么?
(3)若,求.
【答案】(1)、;
(2),理由见解析;
(3).
【知识点】线段的和与差
【分析】本题主要考查线段长度的计算,熟练掌握图形中线段的和差是解题的关键.
(1)根据线段的和差求解即可;
(2)根据线段的和差求解即可;
(3)由(2)得,根据,得,进而即可得解.
【详解】(1)解:由图可得,
故答案为:、;
(2)解:,理由如下,
∵,.
∴,
∴,
(3)解:由()得,
∵,
∴,
∵,
∴.
【变式训练1】(24-25七年级上·全国·单元测试)如图,点B,D在线段上.
(1)填空:
①图中有______条线段,以A为端点的线段有_____条;
②___________.
(2)若D是线段的中点,点B在点D的右侧,且,求线段的长.
【答案】(1)①6;3,②;
(2)
【知识点】直线、线段、射线的数量问题、线段中点的有关计算、线段的和与差
【分析】本题主要考查了线段的条数问题,与线段中点有关的线段和差计算;
(1)①根据两点确定一条线段进行求解即可;②根据线段的和差关系求解即可;
(2)先由线段中点的定义得到,则,据此可得.
【详解】(1)解:①图中的线段有共6条线段,其中以A为端点的线段有3条;
②由题意得,;
(2)解:∵D是线段的中点,,
∴.
∵,
∴,
∴.
【变式训练2】(24-25七年级上·全国·期末)追本溯源
题(1)来自于课本中的定义,请你完成解答,利用定义完成题(2).
(1)如图1,点M把线段分成相等的两条线段与,点M叫做线段的 , .
拓展延伸
(2)如图2,线段上依次有D,B,E三点,,E是的中点,.
①求线段的长;
②求线段的长.
【答案】(1)中点;;(2)①;②
【知识点】线段的和与差、两点间的距离、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了两点间的距离,线段的和与差运算,中点的定义等知识点,熟练利用线段的和差是解题关键.
(1)根据线段中点的定义即可得到答案;
(2)①根据与的关系可得的长度,再根据线段的中点定义可得答案;②根据线段的和差可得的长,利用线段的和差可得答案;
【详解】(1)∵点M把线段分成相等的两条线段与,
∴由中点定义知,点M叫做线段的中点,
∴,
故答案为:中点,;
(2)①∵,
∴,
∵E是的中点,
∴,
∴;
②∵,
∴,
∴.
类型二、线段中的单中点问题
例题:(23-24七年级上·河南安阳·期末)如图,点是线段的中点,点,是线段上两点,,.
(1)求的长;
(2)若,求的长.
【答案】(1)4
(2)6
【知识点】线段中点的有关计算、线段之间的数量关系
【分析】本题考查与线段中点有关的计算.理清线段之间的和差关系,是解题的关键.
(1)中点得到,再根据,进行计算即可;
(2)先求出的长,再根据,得到,求解即可.
【详解】(1)解:因为点是线段的中点,,
所以,
又因为,
所以;
(2)
因为,
所以,
所以.
【变式训练1】(23-24六年级下·黑龙江哈尔滨·阶段练习)已知点C在线段上,点D为的中点.
(1)如图1,若,,求的长.
(2)如图2,若点E为的中点,,求的长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段中点的有关计算、线段之间的数量关系
【分析】本题考查了两点间的距离,线段中点的有关计算以及图形中线段的和差关系,根据图形找准线段间的关系是解答本题的关键.
(1)根据线段中点定义以及图形中,计算即可;
(2)根据线段中点的定义以及图形中进行计算即可.
【详解】(1),,
D为中点,
(2)点D为中点,
点E为中点,
,
【变式训练2】(23-24六年级下·山东东营·期末)如图,点M在线段上,线段与的长度之比为,点N为线段的中点.
(1)若,求的长.
(2)在线段上作出一点E,满足,若,请直接写出的长(用含t的代数式表示).
【答案】(1);
(2)
【知识点】线段中点的有关计算、两点间的距离、列代数式
【分析】本题主要考查了两点间的距离、列代数式,熟练掌握线段中点的定义,线段之间的数量转化是解题关键.
(1)根据,设,,根据线段和的关系列方程求出,再根据线段中点定义求出,进而得到的长;
(2)根据,推得,再根据已知条件,等量代换后得出,进而得出用含t的代数式表示的长.
【详解】(1)解:由题知:,设,,
∴,
∵,且,
∴,
∴,
∴,.
∵点是线段的中点,
∴,
∴;
(2)∵,
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴.
类型三、线段中的双中点问题
例题:(23-24七年级下·吉林松原·开学考试)如图,已知点C在线段上,线段,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,直接写出的长度
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段中点的有关计算、两点间的距离
【分析】本题考查线段中点的计算,数形结合是解答本题的关键.
(1)根据点M、N分别是的中点,先求出的长度,再利用即可求出的长度即可,
(2)根据点M、N分别是的中点,可知,再利用即可求出的长度.
【详解】(1)∵点M、N分别是的中点,,
∴,
∴;
(2),
∵点M、N分别是的中点,
∴,
∴.
【变式训练1】(23-24七年级上·河北秦皇岛·期末)如图,已知点C为线段上一点,,,点D,E分别是,的中点.求:
(1)的长度;
(2)的长度.
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段中点的有关计算
【分析】本题考查了关于线段的中点的计算,线段的和与差的计算,读懂题意熟练运用线段的和差倍分是解本题的关键.
(1)直接根据是的中点可得答案;
(2)先求出的长,然后根据E是的中点求出,根据即可求出.
【详解】(1)解:∵,点D是的中的中点,
∴;
(2)∵,,
∴,
∵E是的中点,
∴,
∴.
【变式训练2】(22-23七年级上·河南郑州·阶段练习)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
【知识点】线段中点的有关计算、与线段有关的动点问题
【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
类型四、线段中的多中点问题
例题:(23-24六年级下·山东威海·期末)已知线段,点C,D是线段上的点,且,点D是线段的三等分点,则 .
【答案】或
【知识点】线段n等分点的有关计算
【分析】本题考查了线段的计算,由题意可知或,再结合线段和差关系即可求解,明确线段三等分点的意义,正确分类计算是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴,则,
∵点D是线段的三等分点,
∴或,
当时,;
当时,;
综上,或,
故答案为:或.
【变式训练1】(23-24七年级上·江西南昌·期中)如图,图中数轴的单位长度为.若原点为的四等分点,则点代表的数为 .
【答案】或或
【知识点】用数轴上的点表示有理数、线段n等分点的有关计算、数轴上两点之间的距离
【分析】根据线段的四等分点有个,分三种情况并结合图形即可得出答案.
【详解】解:∵图中数轴的单位长度为,
∴,
①如图,当点靠近点时,
∵原点为的四等分点,
∴,
∴点代表的数为;
②如图,当点恰好是线段的中点时,
∵原点为的四等分点,
∴,
∴点代表的数为;
③如图,当点靠近点时,
∵原点为的四等分点,
∴,
∴点代表的数为;
综上所述,点代表的数为或或,
故答案为:或或.
【点睛】本题考查线段的四等分点,用数轴上的点表示有理数,数轴上两点之间的距离,运用了分类讨论的思想.解题的关键是掌握线段的四等分点的定义:把一条线段平均分成份.
【变式训练2】(23-24七年级上·辽宁锦州·期末)小明在学习了比较线段的长短时对下面一道问题产生了探究的兴趣:
如图1,点C在线段AB上,M,N分别是AC,BC的中点.若AB=12,AC=8,求MN的长.
(1)根据题意,小明求得MN=___________;
(2)小明在求解(1)的过程中,发现MN的长度具有一个特殊性质,于是他先将题中的条件一般化,并开始深入探究.
设AB=a,C是线段AB上任意一点(不与点A,B重合),小明提出了如下三个问题,请你帮助小明解答.
①如图1,M,N分别是AC,BC的中点,则MN=______________;
②如图2,M,N分别是AC,BC的三等分点,即,,求MN的长;
③若M,N分别是AC,BC的n等分点,即,,则MN=___________;
【答案】(1)6
(2)①;②;③
【知识点】线段中点的有关计算、线段n等分点的有关计算、两点间的距离
【分析】(1)由AB=12,AC=8,得BC=AB-AC=4,根据M,N分别是AC,BC的中点,即得CM=AC=4,CN=BC=2,故MN=CM+CN=6;
(2)①由M,N分别是AC,BC的中点,知CM=AC,CN=BC,即得MN=AC+BC=AB,故MN=a;
②由AM=AC,BN=BC,知CM=AC,CN=BC,即得MN=CM+CN=AC+BC=AB,故MN=a;
③由AM=AC,BN=BC,知CM=AC,CN=BC,即得MN=CM+CN=AC+BC=AB,故MN=a.
【详解】(1)解:∵AB=12,AC=8,
∴BC=AB-AC=4,
∵M,N分别是AC,BC的中点,
∴CM=AC=4,CN=BC=2,
∴MN=CM+CN=6;
故答案为:6;
(2)解:①∵M,N分别是AC,BC的中点,
∴CM=AC,CN=BC,
∴MN=AC+BC=AB,
∵AB=a,
∴MN=a;
故答案为:a;
②∵AM=AC,BN=BC,
∴CM=AC,CN=BC,
∴MN=CM+CN=AC+BC=AB,
∵AB=a,
∴MN=a;
③∵AM=AC,BN=BC,
∴CM=AC,CN=BC,
∴MN=CM+CN=AC+BC=AB,
∵AB=a,
∴MN=a,
故答案为:a.
【点睛】本题考查了线段的中点、线段的和差,解题的关键是掌握线段中点的定义及线段和差运算.
压轴能力测评(12题)
一、单选题
1.(2024七年级上·全国·专题练习)有下列三种说法:①因为,所以是的中点;②在线段的延长线上取一点,如果,那么是的中点;③因为是的中点,所以.其中正确的是( )
A.①③ B.① C.②③ D.①②③
【答案】C
【知识点】线段中点的有关计算
【分析】本题考查线段中点定义,根据中点定义,数形结合理解即可得到答案,熟记线段中点定义是解决问题的关键.
【详解】解:若三点不在一条直线上,即使,也不一定是的中点,故①错误,不符合题意;
线段的延长分两种情况:
在线段的延长线上取一点,如图所示:
如果,那么是的中点,故②正确,符合题意;
因为是的中点,所以,故③说法正确,符合题意;
综上所述,正确的说法是②③,
故选:C.
2.(24-25七年级上·广东广州·阶段练习)已知线段,点C是的中点,点D在线段上且,则线段的长为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【知识点】线段中点的有关计算
【分析】本题考查线段中点的定义,理解题意,考虑问题要全面是解题的关键.
根据线段中点的性质求出,根据题意求出,分点在线段上,点在线段上两种情况计算即可.
【详解】∵,点C是的中点,
∴,
∵,
∴,
如图,当点在线段上时,
∴,
如图,当点在线段上时,
∴,
故选: D.
3.(23-24六年级下·山东济南·期末)已知点是线段的中点,点是线段的三等分点(把一条线段平均分成三等分的点),若,则的长为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【知识点】线段中点的有关计算、线段n等分点的有关计算
【分析】本题考查线段的中点有关的计算,先根据线段中点定义求得,再分和两种情况,画出图形,分别求解即可.
【详解】解:∵,点是线段的中点,
∴,
∵点是线段的三等分点,
若,如图,则;
若,如图,则,
综上,的长为或,
故选:D.
二、填空题
4.(2024七年级上·全国·专题练习)如图所示,若C为线段的中点,D在线段上,,则的长度是 .
【答案】1
【知识点】线段中点的有关计算、两点间的距离
【分析】本题考查了两点间的距离.利用中点性质转化线段之间的长短关系是解题的关键.由已知条件知, ,由即可求得结果.
【详解】∵线段,线段,
∴,
∵C为线段的中点,
∴,
∴.
故答案为:1.
5.(23-24七年级下·山东临沂·开学考试)已知点A、B、C位于直线上,其中线段,且,若点M是线段的中点,则线段的长为 .
【答案】或
【知识点】线段之间的数量关系、线段中点的有关计算
【分析】本题考查了线段之间的数量关系,掌握数形结合和分类讨论思想是解题的关键.
需要分两种情况,当点在点的右侧时和当点在点的左侧时,根据题意,画出图形,再根据线段之间的数量关系计算即可.
【详解】解:如图,当点在点的右侧时,
,且,
,
,
点是线段的中点,
,
.
如图,当点在点的左侧时,
,且,
,
,
点是线段的中点,
,
.
综上所述,线段的长为或,
故答案为:5或1.
6.(23-24七年级上·浙江丽水·期末)如图,C为线段的中点,,D是线段的三等分点,则的长是 .
【答案】4或8/8或4;
【知识点】线段n等分点的有关计算、线段中点的有关计算
【分析】本题考查有关等分点的计算,根据中点得到,再分类讨论三等分点靠近B点或A点即可得到答案;
【详解】解:∵C为线段的中点,,
∴,
∵D是线段的三等分点,
①三等分点靠近B点时,
,
②三等分点靠近A点时,
,
故答案为:4或8.
三、解答题
7.(2024六年级上·上海·专题练习)如图,已知线段,延长至,使得.
(1)求的长;
(2)若是的中点,是的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段中点的有关计算
【分析】本题考查两点间的距离,利用中点求线段长.
(1)首先根据求出,根据题意知,即可得到本题答案;
(2)利用中点分别求出,,再利用线段和差即可得到本题答案.
【详解】(1)解:∵线段, ,
∴,
∴;
(2)解:∵D是的中点,E是的中点,
∴,,
∴.
8.(20-21七年级上·浙江杭州·阶段练习)已知点C在线段上,,点D、E在直线上,点D在点E的左侧,
(1)若,,线段在线段上移动,
①如图1,当E为中点时,求的长;
②当点C是线段的三等分点时,求的长;
(2)若,线段在直线上移动,且满足关系式,则 .
【答案】(1)①;②或;(2)或
【知识点】线段n等分点的有关计算、两点间的距离、线段中点的有关计算
【分析】本题考查了两点间的距离,利用了线段中点的性质、线段的和差、准确识图分类讨论DE的位置是解题的关键.
(1)根据已知条件得到,①由线段中点的定义得到,求得,由线段的和差得到;②当点C线段的三等分点时,可求得或,则或,由线段的和差即可得到结论;
(2)当点E在线段之间时,设,则,求得,设,得到,求得,当点E在点A的左侧,设,则,设,求得,得到,于是得到结论.
【详解】解:(1)∵,
∴,
①∵E为中点,
∴,
∵,
∴,
∴;
②∵点C是线段的三等分点,,
∴或,
∴或,
∴或;
(2)当点E在线段之间时,如图,
设,
则,
∴,
∵,
∴,
设,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
∴x,
∴;
当点E在点A的左侧,如图,
设,同理,
设,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
∴
∴,
当点E在线段上及点E在点B右侧时,无解,
综上所述的值为或.
故答案为:或.
9.(23-24七年级上·河南南阳·阶段练习)直线l上有三个点A,B,C,若满足,则称点C是点A关于点B的“半距点”.如图1,,此时点C就是点A关于点B的其中一个“半距点”.如图2,若M,N,P三个点在同一条直线m上,且点P是点M关于点N的“半距点”,.
(1)_________;
(2)若点G也是直线m上一点,且点G是线段的中点,求线段的长.
【答案】(1)4或8
(2)的长度为6或2
【知识点】两点间的距离、线段中点的有关计算
【分析】本题考查了两点间的距离,解决本题的关键是分情况讨论.
(1)根据点P是点M关于点N的“半距点”,可得,分两种情况画图求解;
(2)根据点G是线段的中点,结合(1)分两种情况即可求线段的长度.
【详解】(1)解:如图所示,
点P是点M关于点N的“半距点”,
,
①当点P位于之间时,,
,
,
②当点P位于右侧时,,
,
,
或8,
故答案为:4或8;
(2)如图所示,
①点是线段中点,
,
,
②点是线段的中点,
,
,
的长度为6或2.
10.(24-25七年级上·全国·期中)如图,点O是数轴的原点,点A在数轴上位于原点左侧,点B在数轴上位于原点右侧,.
(1)当,时,点A表示的数为 ,点B表示的数为 ;
(2)若点C、D为数轴上任意两点,点M是线段的中点,点N是线段的中点.
当点C与点D重合时,探究与的数量关系,并说明理由.
当时,直接写出的长度(用m,n表示).
【答案】(1),
(2)或或
【知识点】用数轴上的点表示有理数、线段中点的有关计算、数轴上的动点问题
【分析】本题考查了数轴上点的表示,线段中点的相关计算,数轴上动点问题;
(1)由线段关系可求,,即可求解;
(2)分类讨论:当在的左边时,当在、之间时,当在之间右边时,即可求解;
当、在的左边,且在的左边,由线段的中点得,,由线段和差得,由,即可求解; 、其它不同位置情况同理可求;
掌握线段的中点,能根据动点不同位置进行分类讨论是解题的关键.
【详解】(1)解:,,
,
,
点A表示的数为,点B表示的数为;
故答案:,;
(2)解:,理由如下:
如图,当在的左边时,
点M是线段的中点,点N是线段的中点,
,,
;
如图,当在、之间时,
点M是线段的中点,点N是线段的中点,
,,
;
如图,当在之间右边时,
点M是线段的中点,点N是线段的中点,
,,
;
综上所述:;
第一种情况,如图,当、在的左边,且在的左边,
点M是线段的中点,点N是线段的中点,
,,则,
;
;
第二种情况,如图,当、在的左边,且在的右边,
∵点M是线段的中点,点N是线段的中点,
∴,,
∴,
;
第三种情况,如图,当、在的右边,且在的左边,
∵点M是线段的中点,点N是线段的中点,
∴,,
∴
;
第四种情况,如图,当、在的右边,且在的右边,
∵点M是线段的中点,点N是线段的中点,
∴,,
∴
;
第五种情况,如图,当、在的右边,且在的左边,
∵点M是线段的中点,点N是线段的中点,
∴,,则,
∴
;
第六种情况,如图,当、在的右边,且在的右边,
∵点M是线段的中点,点N是线段的中点,
∴,,
∴
;
综上所述,或或.
11.(23-24七年级上·四川成都·期末)如图,点O是数轴的原点,点A在数轴上位于原点左侧,点B在数轴上位于原点右侧,.
(1)当,时,点A表示的数为______,点B表示的数为______;
(2)若点C、D为数轴上任意两点,点M是线段的中点,点N是线段的中点.
①当点C与点D重合时,探究与的数量关系,并说明理由.
②当时,直接写出的长度(用m,n表示).
【答案】(1)
(2)①,理由见解析;②或
【知识点】线段中点的有关计算、数轴上两点之间的距离、用数轴上的点表示有理数
【分析】本题考查数轴上点的表示,数轴上点的移动.
(1)根据题意列出算式即可;
(2)①根据题意分情况讨论列式即可证明出;②根据题意分9种情况讨论并列式分别计算即可得到本题答案.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,即,
∵点B在数轴上位于原点右侧,
∴点B表示的数为:,
∴,
∵点A在数轴上位于原点左侧,
∴点A表示的数为∶,
故答案为:;
(2)解:①∵点M是线段的中点,点N是线段的中点,
,,
如图,当点C在线段上时:
,
即:;
如图,当点C在线段的延长线上时:
,;
如图,当点C在线段的延长线上时:
,;
综上所述,;
②∵点C、D为数轴上任意两点,点M是线段的中点,点N是线段的中点,
∴分情况讨论:
当在上时,点D在上时,
∵,,
∴,
∴,
∴;
当在上时,点D在延长线上时,
设:,则,
∵,
∴,
∴,
∴;
当在上时,点D在延长线上时,
设,则,,
∴,
∴,
∴,
∴;
当在延长线上时,点D在延长线上时,
同理得:;
当在延长线上时,点D在上时,
同理得:;
当在延长线上时,点D在延长线上时,
同理得:;
当在延长线上时,点D在延长线上时,
同理得:;
当在延长线上时,点D在上时,
同理得:;
当在延长线上时,点D在延长线上时,
同理得:;
综上所述:或.
12.(21-22七年级上·河南周口·期末)学习了线段的中点之后,小明利用数学软件做了n次取线段中点实验:如图,设线段,第1次,取的中点;第2次,取的中点;第3次,取的中点,第4次,取的中点;…
(1)请完成下列表格数据.
次数
线段的长
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
①______
②________
…
…
…
(2)小明对线段的表达式进行了如下化简:
因为,
所以,
两式相加,得,
所以.
请你参考小明的化简方法,化简的表达式.
(3)类比猜想:_____,=_____,随着取中点次数n的不断增大,的长最终接近的值是____.
【答案】(1)①;②
(2)
(3)
【知识点】含乘方的有理数混合运算、线段中点的有关计算、数字类规律探索
【分析】本题考查规律型:数字的变化类,找到规律并会表现出来是解题关键.
(1)根据表中的规律可求出,根据可得出答案;
(2)参照小明对线段的表达式的化简可得的表达式;
(3)根据类比猜想可得答案.
【详解】(1)解:,;
故答案为:,;
(2)因为,
所以.
两式相加,得.
所以;
(3),随着取中点次数的不断增大的长最终接近的值是.
故答案为:.
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