内容正文:
专题07 动点与动角问题
求线段长度
1.(23-24 七年级上·浙江绍兴·期末)电子跳蚤游戏盘(如图)为三角形,如果电子跳蚤开始时在边的点,,第一步跳蚤从跳到边上点,且;第二步跳蚤从跳到边上点,且;第三步跳蚤从跳回到边上点,且;…跳蚤按上述规则跳下去,第n次落点为,则与C之间的距离为 .
【答案】5
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
此时与重合,即经过6次跳,电子跳蚤回到起跳点.
∵,
即与重合,
∴与C之间的距离为.
故答案为:5
【点睛】本题考查了规律型:此题主要是能够根据题意利用线段的和差计算出有关线段的长,发现电子跳蚤的落点的循环规律,掌握由特殊到一般推导规律是解题的关键.
2.(23-24 七年级上·四川成都·期末)如图,点C在线段上,图中有三条线段、和,若其中一条线段的长度是另一条线段长的2倍,则称点C是线段的“巧点”,若已知线段,点C是线段的“巧点”,则= .
【答案】或或10
【详解】当点C是线段的“巧点”时,可能有、、
三种情况,
①时,,
②时,,
③时,.
故答案为:,或10.
【点睛】本题考查了线段上两点间的距离,分类讨论并根据题意正确列式是解题的关键.
3.(23-24六年级下·山东青岛·期末)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
【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.
4.(23-24 七年级上·山东聊城·期末)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
【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.
5.(23-24 七年级上·北京海淀·期末)点O为数轴的原点,点A、B在数轴上的位置如图所示,点A表示的数为5,线段AB的长为线段OA长的1.2倍.点C在数轴上,M为线段OC的中点.
(1)点B表示的数为________;
(2)若线段,则线段OM的长为________;
(3)若线段(),求线段BM的长(用含a的式子表示).
【答案】(1)-1;(2)4或6;(3)或.
【详解】(1)∵AB=1.2OA=6,
∴OB=1,
∵点B在原点的左侧,
∴B表示-1,
故填-1;
(2)设M表示的数为x,
∵B表示的数为-1,且BM=5,
∴|x+1|=5,
∴x=4或x=-6,
∴M表示的数为4或-6,
∴MO=4或MO=6,
故填4或6;
(3)∵,点A表示的数为5,
当点C在点A右侧,,
∴,
∴;
点C在线段OA上,,
∴,
∴;
答:线段BM的长为:或.
【点睛】本题考查了数轴上点的几何意义,以及线段的和与差的意义,熟练用表示的数与线段的长度表示动点表示的数是解题的关键,灵活运用分类思想是解题的主要方法.
线段之间的数量关系
6.(23-24 七年级上·湖北武汉·期末)如图,点A、B、C是直线l上的三个定点.点B是线段的三等分点,,若点D是直线l上的一动点,M、N分别是、的中点,则与的数量关系是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:设点A为,C为,
点B是线段的三等分点,,
为,,
设D为x,则为,为,
,
,
故选:C.
7.(23-24 七年级上·浙江杭州·期末)如图,点A,B,C是直线上的三个定点,AB=3BC,AB-BC=6m,其中m为大于0的常数,若点D是直线上的一动点,M、N分别是AD、CD的中点,则MN与BC的数量关系是( )
A.MN=2BC B.MN=BC C.MN=3BC D.2MN=3BC
【答案】A
【详解】解:设直线上的点A表示0,
∵AB=3BC,AB-BC=6m
∴3BC-BC=6m,解得:BC=3m,AB=9m
∴点C表示12m,点B表示9m
设点D表示的数为x,
∵M、N分别是AD、CD的中点,
∴M点表示的数为,N点表示的数为
∴MN=
∴MN=2BC
故选:A
【点睛】本题考查了两点间的距离,解题关键是注意特殊值法的运用及方程思想的运用.
8.(23-24 七年级上·江苏泰州·期末)已知数轴上的A、B两点对应的数字分别为、3,点P,Q同时分别从A,B出发沿数轴正方向运动,点P的运动速度为m个单位/秒,点Q的运动速度为n个单位/秒,在运动过程中,取线段的中点C(点C始终在线段上),若线段的长度总为一个固定的值,则m与n应满足的数量关系是 .
【答案】
【详解】解:设运动秒时,
,,
∵点C是的中点,
∴,
∴,
∵的长度总为一个固定的值,即与无关,
∴,即,
故答案为:.
9.(23-24·七年级上 福建厦门·期末)在数轴上,点A在点B的左侧,分别表示数a和数b,将点B向左平移4个单位长度得到点C.若C是的中点,则a,b的数量关系是 .
【答案】
【详解】解:∵将点B向左平移4个单位长度得到点C.
∴BC=4,
∵C是的中点,点A在点B的左侧,
∴AC=4,
∴AB=8,
∴.
故答案为:
【点睛】本题主要考查了数轴上两点间的距离,圆管线段的中点的计算,熟练掌握数轴上两点间的距离公式是解题的关键.
动点中的定值问题
10.(23-24 七年级上·江苏无锡·期末)已知有理数,满足:.如图,在数轴上,点是原点,点所对应的数是,线段在直线上运动(点在点的左侧),
(1)________,________;
(2)①当点与点重合时,________;
②当点与点重合时,若点是线段延长线上的点,探索、、之间的数量关系;
(3)在线段运动过程中,若为线段的中点,为线段的中点,则线段的长度是定值吗?若是,请求出这个定值,若不是,请说明理由.
【答案】(1)6,3;
(2)①3;②;
(3)线段的长度是定值, .
【详解】(1)解:,
,
,
,
故答案为:6,3;
(2)解:①,点所对应的数是,
,点所对应的数是6,
点在点的左侧,
点C所对应的数为3,
,
故答案为:3;
②当点与点重合时,
,
点B所对应的数为3,
点是线段延长线上的点,
设在数轴上点P所对应的数为,
,
,即,
、、之间的数量关系满足;
(3)解:线段的长度是定值,;
理由如下:由(2)可知∶点A所对应的数为6,
设在数轴上点B所对应的数为t,
点B在点C的左侧,,
点C所对应的数为,
为线段的中点,为线段的中点,
点所对应的数为,点N所对应的数为∶ ,
.
11.(23-24 七年级上·广东潮州·期末)在数轴上点A,,所表示的数分别是,6,.
(1)求的长;
(2)若点是的中点,用含的代数式表示的长;
(3)若点以每秒5个单位的速度向左运动,同时,点以每秒20个单位的速度向右运动,点从原点开始以每秒1个单位的速度向右运动,记的中点为,的中点为,试通过计算说明的结果是定值.
【答案】(1)8
(2)当时,;当时,.
(3)是定值,理由见解析
【详解】(1)解:因为点,所表示的数分别是,6,
所以.
(2)解:因为点是的中点,
所以,
则点表示的数是2.
当时,
.
当时,
.
(3)解:设运动的时间为,
则点运动后对应点所表示的数为,点运动后对应点所表示的数为,点运动后对应点所表示的数为,
因为的中点为,
所以点所表示的数为.
因为中点为,
所以点所表示的数为,
所以,,,
所以.
12.(23-24 七年级上·江苏泰州·期末)【背景知识】
数轴是重要的数学学习工具,利用数轴可以将数与形完美结合.已知结论:数轴上点表示的数分别为,则两点之间的距离;线段的中点表示的数为.
【知识运用】
()点表示的数分别为,若与互为倒数,与互为相反数.则两点之间的距离为______;线段的中点表示的数为______.
【拓展迁移】
()在()的条件下,动点从点出发以每秒个单位的速度沿数轴向左运动,动点从点出发以每秒个单位的速度沿数轴向左运动,点是线段的中点.
①点表示的数是______(用含的代数式表示);
②在运动过程中,点中恰有一点是另外两点连接所得线段的中点,求运动时间;
③线段的长度随时间的变化而变化,当点在点左侧时,是否存在常数,使为定值?若存在,求常数及该定值;若不存在,请说明理由.
【答案】();;();或;存在,,此时定值.
【详解】解:()∵与互为倒数,与互为相反数,
∴,,
∴;
线段的中点表示的数为;
故答案为:;;
()秒后,点表示的数为,点表示的数为,
∵点是线段的中点,
∴点表示的数是,
故答案为:;
当点为中点时,则,
解得,不合,舍去;
当点为中点时,则,
解得;
当点为中点时,则,
解得;
∴运动时间的值为或;
当点在点左侧时,,,
∴,
当时,
∴,
此时,定值.
【点睛】本题考查了数轴上两点间的距离计算公式,线段中点计算公式,掌握两点间的距离计算公式和线段中点计算公式是解题的关键.
13.(23-24 七年级上·湖北武汉·期末)已知线段AB=m,CD=n,线段CD在直线AB上运动(A在B的左侧,C在D的左侧),且m,n满足|m-12|+(n-4)2=0.
(1)m= ,n= ;
(2)点D与点B重合时,线段CD以2个单位长度/秒的速度向左运动.
①如图1,点C在线段AB上,若M是线段AC的中点,N是线段BD的中点,求线段MN的长;
②P是直线AB上A点左侧一点,线段CD运动的同时,点F从点P出发以3个单位/秒的向右运动,点E是线段BC的中点,若点F与点C相遇1秒后与点E相遇.试探索整个运动过程中,FC-5DE是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)m=12,n= 4; (2)① MN=8,②在整个运动的过程中,FC-5 DE的值为定值,且定值为0.
【详解】解:(1)∵|m-12|+(n-4)2=0,
∴m-12=0,n-4=0,
∴m=12,n=4;
故答案为:12;4.
(2)由题意,①∵AB=12,CD=4,
∵M是线段AC的中点,N是线段BD的中点
∴AM=CM=AC ,DN=BN=BD
∴MN=CM+CD+DN
=AC +CD+BD
=AC +CD+BD+CD
=(AC +CD+BD)+CD
=(AB +CD)
=8;
②如图,设PA=a,则PC=8+a,PE=10+a,
依题意有:
解得:a=2
在整个运动的过程中:BD=2t,BC=4+2t,
∵E是线段BC的中点
∴CE= BE=BC=2+t;
Ⅰ.如图1,F,C相遇,即t=2时
F,C重合,D,E重合,则FC=0,DE=0
∴FC-5 DE =0;
Ⅱ.如图2,F,C相遇前,即t<2时
FC =10-5t,DE =BE-BD=2+t-2t=2-t
∴FC-5 DE =10-5t -5(2-t)=0;
Ⅲ.如图3,F,C相遇后,即t>2时
FC =5t-10,DE = BD - BE=2t –(2+t)= t-2
∴FC-5 DE =5t-10 -5(t-2)=0;
综合上述:在整个运动的过程中,FC5 DE的值为定值,且定值为0.
【点睛】本题考查了线段中点的定义,线段的和差倍分的关系,一元一次方程的应用,绝对值的非负性等知识,解题的关键是熟练掌握线段的中点定义进行解题,注意运用分类讨论的思想进行分析.
求点的运动时间
14.(23-24 七年级上·云南昆明·期末)如图,数轴上的点和点分别表示0和10,点是线段上一动点.点沿以每秒2个单位的速度往返运动1次,是线段的中点,设点运动时间为秒(不超过10秒).若点在运动过程中,当时,则运动时间的值为( )
A.秒或秒 B.秒或秒或或秒
C.3秒或7秒 D.3秒或或7秒或秒
【答案】B
【详解】解:∵数轴上的点和点分别表示0和10
∴OA=10
∵是线段的中点,
∴OB=AB=
①当点P由点O向点A运动,且未到点B时,如下图所示,
此时点P运动的路程OP=OB-PB=3
∴点P运动的时间为3÷2=s;
②当点P由点O向点A运动,且已过点B时,如下图所示,
此时点P运动的路程OP=OB+PB=7
∴点P运动的时间为7÷2=s;
③当点P由点A向点O运动,且未到点B时,如下图所示,
此时点P运动的路程为OA+AP=OA+AB-PB=13
∴点P运动的时间为13÷2=s;
④当点P由点A向点O运动,且已过点B时,如下图所示,
此时点P运动的路程为OA+AP=OA+AB+PB=17
∴点P运动的时间为17÷2=s;
综上所述:当时,则运动时间的值为秒或秒或或秒
故选B.
【点睛】此题考查的是数轴与动点问题和线段的和与差,掌握各线段的关系和分类讨论的数学思想是解决此题的关键.
15.(23-24 七年级上·陕西西安·期末)如图,已知直线上的三条线段分别为:,,,将线段固定不动,线段以每秒个单位的速度向右运动,、分别为、中点,设线段的运动时间为,当时, .
【答案】6
【详解】解:设运动秒后,点表示,点表示,点表示,点表示,
为中点,为中点,
点表示,点表示,
,
,
,
当时,.
故答案为:.
16.(23-24 七年级上·山西临汾·期末)已知数轴上有两个点.
(1)如图1,若,是的中点,为线段上的一点,且,则=_______,=_______,=_______(用含的代数式表示);
(2)如图2,若三点对应的数分别为,,.
①当两点同时向左运动,同时点向右运动,已知点的速度分别为8个单位长度/秒、4个单位长度/秒、2个单位长度/秒,点M为线段的中点,点N为线段的中点,求运动3秒以后线段的长.
②现有动点都从点出发,点P以每秒1个单位长度的速度向终点移动;当点P移动到B点时,点Q才从点出发,并以每秒3个单位长度的速度向左移动,且当点P到达点时,点Q也停止移动(若设点P的运动时间为t).当两点间的距离恰为18个单位时,则时间t的值为______.
【答案】(1)
(2)①39;②18秒、36秒和54秒
【详解】(1)解:,
设,则
即
是的中点
(2)①点的速度分别为8个单位长度/秒、4个单位长度/秒、2个单位长度/秒,当运动3秒后,点分别运动了个单位长度
三点对应的数分别为,,
当两点同时向左运动3秒后,两点对应的数分别为,点向右运动运动3秒后对应的数为
点M为线段的中点,点N为线段的中点
故M对应的数为,M对应的数为
.
②由题意可得:
当点移动秒时,此时不动,,满足题意;
点表示的数为,点表示的数为
当点在点左侧时,由题意有
解得
当点在点右侧时,由题意有
解得
综上所述:当时,
故的取值为18秒、36秒和54秒.
17.(23-24 七年级上·河北邯郸·期末)如图,嘉淇设计了一动画,已知数轴上点,,表示的数分别为,,,是的中点,机器人(看成点)从点出发,以个单位长度秒的速度沿数轴正方向运动,当机器人到达点时,机器人(看成点)同时从点出发,以个单位长度秒的速度沿数轴正方向运动.设机器人的运动时间为秒.
(1)的长为________个单位长度,的值为________;
(2)当时,求点表示的数;
(3)当机器人,之间的距离小于等于个单位长度时,机器人变成彩色,求机器人变成彩色的总时长;
(4)当机器人,和点中有一个点到其他两点的距离相等时,直接写出的值.
【答案】(1),;
(2)点表示的数为;
(3)秒;
(4)或或或或.
【详解】(1)解:∵数轴上点A,B表示的数分别为,,
∴,
∵ 是的中点,
∴,
∴表示的数分别为,即的值为,
故答案为:,;
(2)解:∵,,
∴点只能在点的右边,位置如图所示:
∴,即,整理得,解得,
∴点表示的数为;
(3)解:由()可知,从运动到需秒,
∴,,
∴,
当追上时,
,
解得,
当追上之前,
∵,
∴
解得,
∴,
当追上之后,
,
∵,
∴
解得,
∴,
综上可知,,
(秒)
∴机器人变成彩色的总时长为秒;
(4)解:当机器人到达点时,机器人(看成点)同时从点出发,设机器人的运动时间为秒,则机器人的运动时间为秒,
当时,即点到点和点到点距离相等时,
当机器人到达点,此时点与点重合,即,
当机器人过点时,即,
解得或,
当时,即点到点和点到点距离相等时,
当机器人到达点时,即,
当机器人超过机器人时,,
解得或(舍去),
当时,即点到点和点到点距离相等时,
当机器人未到达点时,即,
当机器人与机器人相遇时,即,
解得或,
综上可知,的值为或或或或.
动角中的定值问题
18.(23-24 七年级上·河北邢台·期末)将一副三角板(直角三角形和直角三角形,,)按如图1所示的方式摆放,点,,在同一条直线上,和分别平分和.然后,将三角形绕点沿顺时针方向旋转至图2的位置,三角形保持不动.
(1)若图2中,.
①求的值;
②分别求图1和图2中的度数.
(2)在旋转过程中,的度数是否发生变化?如果不变化,请求出的度数;如果变化,请说明理由.
【答案】(1)①的值为30;②图1中:,图2中;
(2)的度数在旋转过程中不会变化,恒为,理由见解析.
【详解】(1)解:①在图1中,∵、、三点在同一条直线上,
∴.
∵,.
∴.
在图2中,,
∴三角形的旋转角的度数为.
∴的值为30.
②在题图1中.∵,平分,
∴.
∵,平分,
∴,
∴.
在题图2中,
∵,平分,
∴.
∵,平分.
∴.
∴.
(2)解:的度数在旋转过程中不会变化,恒为,理由如下:
∵平分,
∴,
∴
∵平分,
∴,
∴,
∴的度数在旋转过程中不会变化,恒为.
19.(23-24 七年级上·河北石家庄·期末)把一副三角尺与 按如图所示那样拼在一起,其中A、B、D三点在同一直线上, BM为 的平分线.
(1)求 和 的度数;
(2)若为 的平分线,求的度数.
(3)若将图中三角尺逆时针旋转20度, 则大小变化吗?(选填不变、增大或缩小多少度)请直接写出结论.
【答案】(1),
(2)
(3)不变
【详解】(1)解:∵A、B、D三点在同一直线上,
∴,
又∵BM为的平分线,
∴,
∴;
(2)解:,
∵为的平分线,
∴,
∴;
(3)解:不变,理由为:
三角尺逆时针旋转20度时,
∴,
,
又∵BM为的平分线,为的平分线,
∴,
,
∴;
20.(23-24 七年级上·吉林长春·期末)如图1,点O为直线上一点,过点O作射线,使,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一边在射线上,另一边在直线的下方.
(1)图1中 度.
(2)将图1中的三角板绕点O逆时针旋转至图2所示位置,使一边在内部,且恰好平分,若点D、O、N三点共线,则 度.
(3)将图1中的三角板绕点O按每秒的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t秒时,直线恰好平分锐角,则t的值为 .(直接写出结果)
(4)将图1中的三角板绕点O顺时针旋转,请探究,当始终在的内部时(如图3),与的差是否发生变化?若不变,请求出这个差值;若变化,请举例说明.
【答案】(1)60
(2)30
(3)10或40
(4)与的差不变,这个差值是
【详解】(1)解:(1)∵,
∴,
故答案为:60;
(2)∵平分,,
∴,
又∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:30;
(3)∵,
∴.
∴.
即旋转或时直线平分.
由题意得,或240.
解得:或40,
故答案为:10或40;
(4).理由如下:
∵,,
∴、.
∴.
∴与的差不变,这个差值是.
21.(23-24 七年级上·陕西榆林·期末)【问题情境】已知,,,平分,平分.
【特例分析】(1)如图1,当、重合时,求的值;
【深入探究】(2)如图2,当、不重合,在的下方时,设, 的值是否会因为x的变化而变化? 若不发生变化,请求出该定值;若发生变化,请说明理由;
【问题解决】(3)在(2)的条件下,当时,求的度数.
【答案】(1);(2)不会变化,定值为;(3)
【详解】解:(1)∵平分,平分,,,
∴,,
∴;
(2)的值是定值;理由如下:
∵,
∴,,
∵平分,平分,
∴,
,
∴.
∴的值是定值,定值为;
(3)∵,,
∴,
∵平分,
∴,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
角之间的数量关系
22.(23-24 七年级上·安徽宿州·期末)已知为直线上一点,是直角,平分.
(1)如图1,若;求的度数;
(2)当绕点逆时针旋转到如图2的位置时,与的数量关系是什么?请说明理由.
【答案】(1)
(2),理由见解析
【详解】(1)解:∵是直角,
∴,
∵,
∴,
∵平分,
∴,
∴;
(2)解:,理由如下:
∵是直角,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
23.(23-24 七年级上·河北石家庄·期末)如图1,将一副直角三角板摆放在直线上(直角三角板和直角三角板),,,,保持三角板不动,将三角板绕点O以每秒的速度顺时针旋转(如图2),旋转时间为t()秒.
计算 当平分时,求t的值;
判断 判断与的数量关系,并说明理由;
操作 若在三角板开始旋转的同时,另一个三角板也绕点O以每秒的速度顺时针旋转,当三角板停止时,三角板也停止,直接写出在旋转过程中,与的数量关系.
【答案】计算:;判断:当时,,当时,;操作:
【详解】解:计算
∵,平分,
∴,
∵三角板绕点O以每秒的速度顺时针旋转,
∴.
∴t的值为2.25.
判断
当时,如图1,
据题意,得,
∴,
∵,
∴,
∴,
当时,如图2,
据题意,得,
∴,
∵,
∴,
∴;
操作
∵,,
∴,
∴,
∵,
∴,
则.
24.(23-24 七年级上·湖南娄底·期末)如图,点在直线上,.
(1)若,求的度数;
(2)若,试猜想和的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2)和的数量关系是.理由见解析
【详解】(1)解:点在直线上,,
∴
又∵,
∴,
∵,
∴
(2)和的数量关系是:.理由如下:
∵点O在直线上,,
∴
又∵,
∴,
∵,
∴
即:.
25.(23-24 七年级上·四川泸州·期末)已知为直线上的一点,是直角,平分.
(1)如图①,若,求的度数
(2)如图①,猜测与的数量关系
(3)当射线绕点逆时针旋转到如图②的位置时,与的数量关系如何?请说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),理由见解析
【详解】(1)解:,
.
平分,
,
.
(2),
,
平分,
,
是直角,
,
故答案为:.
(3) 仍然成立,理由:
,
.
平分,
.
26.(23-24 七年级上·河北石家庄·期末)已知直角三角形的直角顶点在直线上,射线平分.
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,将三角形绕点逆时针旋转,若,求的度数;
(3)如图3,将三角形绕点逆时针旋转,试写出和之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)
(2)
(3),见解析
【详解】(1)解:,,
∴,
又平分,
,
∴.
(2),
∴,
∵,
∴.
(3).理由如下:
∵平分,
∴,
∵,
∴,
∴,
即.
1.(23-24 七年级上·陕西咸阳·期末)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)
【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.
2.(23-24 七年级上·陕西宝鸡·期末)如图,点,在数轴上所对应的数分别为-5,7(单位长度为),是,间一点,,两点分别从点,出发,以,的速度沿直线向左运动(点在线段上,点在线段上),运动的时间为.
(1)______.
(2)若点,运动到任一时刻时,总有,请求出的长.
(3)在(2)的条件下,是数轴上一点,且,求的长.
【答案】(1)12;(2)4cm;(3)或
【详解】解:(1)∵A、B两点对应的数分别为-5,7,
∴线段AB的长度为:7-(-5)=12;
故答案为:12
(2)根据点,的运动速度知.
因为,所以,即,
所以.
(3)分两种情况:
如图,当点在线段上时,
因为,所以.
又因为,
所以,所以;
如图,当点在的延长线上时,
,
综上所述,的长为或.
【点睛】本题考查了数轴的运用和绝对值的运用,解题的关键是掌握数轴上两点之间距离的表示方法,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.
3.(23-24 七年级上·广东云浮·期末)将一个含角的直角三角板的斜边与重合摆放在一起,过点作射线,使得.如图,将三角板绕点以每秒的速度顺时针旋转,当与重合时停止运动.
(1)如图1,当运动时间为___________秒时,斜边平分.
(2)如图2,当运动时间为多少秒时,斜边平分?并求此时的度数.
【答案】(1)
(2)当运动时间为秒时,斜边平分,此时的度数是
【详解】(1)解:∵,
∴当斜边平分时,
∴运动时间为秒,
故答案为:.
(2)解:∵,
∴.
∵平分,
∴,
∴,秒.
此时,.
答:当运动时间为35秒时,斜边平分,此时的度数是.
4.(23-24 七年级上·广东清远·期末)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
【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.
5.(23-24 七年级上·福建泉州·期末)如图,B是线段AD上一动点,沿A→D→A以2cm/s的速度往返运动1次,C是线段BD的中点,,设点B运动时间为t秒().
(1)当时,①________cm,
②此时线段CD的长度=_______cm;
(2)用含有t的代数式表示运动过程中AB的长;
(3)在运动过程中,若AB中点为E,则EC的长度是否变化?若不变,求出EC的长;若变化,请说明理由.
【答案】(1)①4;②3;(2),;(3)不变,.
【详解】(1)①当时,(cm),
②此时,(cm),
∵C是线段BD的中点,
则;
(2)①∵B是线段AD上一动点,沿A→D→A以2cm/s的速度往返运动,
∴当时,,
∴;
②当时,,
∴;
(3)不变;
因为AB的中点为E,C是BD的中点,
所以,,
所以,.
【点睛】本题主要考查了线段中点的有关计算,准确分析计算是解题的关键.
6.(23-24 七年级上·江苏常州·期末)如图,直线相交于点,,.
(1)若,则 .
(2)从()的时刻开始,若将绕点以每秒的速度顺时针旋转一周,求运动多少秒时,直线平分;
(3)从()的时刻开始,若将绕点顺时针旋转一周,如果射线是的角平分线,请直接写出此过程中与的数量关系.(不考虑与重合的情况)
【答案】(1);
(2)运动或秒时,直线平分;
(3)或.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)情况:如图:
∵平分,
∴,
∴,
设运动秒时平分
根据题意得,,
解得;
情况:如图:
∵平分,
∴,
∴,
设运动秒时平分,
根据题意得,,
解得,
综上,运动或秒时,直线平分;
(3)或,理由:
,如图:
,如图:
,如图:
,如图:
综上可知:或.
7.(23-24 七年级上·河南商丘·期末)如图①,已知线段,点C为线段AB上的一点,点D,E分别是AC和BC的中点.
(1)若,则DE的长为_____________;
(2)若,求DE的长;
(3)如图②,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个单位长度的速度沿线段AB向右匀速运动,点Q以点P速度的两倍沿线段AB向左匀速运动,设运动时间为t秒,问当t为多少时,P,Q之间的距离为6?
【答案】(1)6;(2)6;(3)或2
【详解】解:如图
(1)∵AB= 12,AC=4
∴BC= 8
∵点D,E分别时AC和BC中点,
∴DC=2,BC=EC=4
∴DE=DC+CE=6
(2)∵AB= 12, BC= m
∴AC=12-m
∵点D, E分别时 AC和BC中点
∴DC=6-m,BC=EC=
∴DE=DC+CE=6
(3)由题意得,如图所示,
或
AP=3t,BQ= 6t
∴AP+PQ+BQ=12或AP+ BQ- PQ= 12
∴3t+6+ 6t= 12或3t + 6t- 6= 12
解得t=或t= 2
故当t=或t= 2时,P,Q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,解题的关键是根据题意画出图形,得出线段之间的关系式.
8.(23-24 七年级上·山西运城·期末)如图,点、、和线段都在数轴上,点、、、、起始位置所表示的数分别为、0、3、12、18;线段沿数轴的正方向以每秒2个单位长度的速度移动,当点与点重合时停止运动,移动时间为秒.
(1)当时,的长为______,当时,的长为______.
(2)线段在运动过程中,用含有的代数式表示的长为______.
(3)当时,的长为______,当时,的长为______.
(4)线段在运动过程中,求的长(用含有的代数式表示)
【答案】(1)2,8
(2)
(3)5,1
(4)
【详解】(1)解:当时,CD未移动,则,
当时,此时C位置的数为:,
则.
(2)解:移动t秒后点C位置的数为:,
由题可知,当D与E重合, CD运动停止,
即
解得,
则AC的长度为:().
(3)解:当时,D的位置的数为:,
则;
当时,D位置的数为:,
则.
(4)解:移动t秒后,D位置的数为:,
由(2)得, CD运动停止,
∴().
【点睛】本题考查了数轴上的动点,解题的关键是掌握绝对值和列代数式.
9.(23-24 七年级上·云南楚雄·期末)乐乐对几何中线段的中点与角平分线等兴趣浓厚,请你和乐乐一起探究下面的问题吧.如图1,线段,,线段在线段上运动,E、F分别是的中点.
(1)若,请求出的长;
(2)当线段在线段上运动时,试判断的长度是否发生变化?如果不变,请直接写出的长度;如果有变化,请说明理由;
(3)我们发现角的很多规律和线段一样,如图2,在内部转动,、分别平分和.若,,求的度数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:,,,
,
E、F分别是的中点,
,,
,
即的长为;
(2)解:的长度为,理由如下:.
.
(3)解:、分别平分和,
,,
,
,,
.
10.(2024七年级上·黑龙江哈尔滨·期末)将一个含角的直角三角板的斜边与重合摆放在一起,过点O作射线,使得.如图,将三角板绕点O以每秒的速度顺时针旋转,当与重合时停止运动.
(1)如图①,当运动时间为 s时,斜边平分;
(2)如图②,当运动时间为多少秒时,斜边平分?此时是多少度?
【答案】(1)5
(2)当运动时间为时,斜边平分,此时是
【详解】解:(1)5
(2)因为,
所以.
因为平分,
所以,
所以.
此时.
故当运动时间为时,斜边平分,此时是.
(
2
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专题07 动点与动角问题
求线段长度
1.(23-24 七年级上·浙江绍兴·期末)电子跳蚤游戏盘(如图)为三角形,如果电子跳蚤开始时在边的点,,第一步跳蚤从跳到边上点,且;第二步跳蚤从跳到边上点,且;第三步跳蚤从跳回到边上点,且;…跳蚤按上述规则跳下去,第n次落点为,则与C之间的距离为 .
2.(23-24 七年级上·四川成都·期末)如图,点C在线段上,图中有三条线段、和,若其中一条线段的长度是另一条线段长的2倍,则称点C是线段的“巧点”,若已知线段,点C是线段的“巧点”,则= .
3.(23-24六年级下·山东青岛·期末)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.
4.(23-24 七年级上·山东聊城·期末)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;
5.(23-24 七年级上·北京海淀·期末)点O为数轴的原点,点A、B在数轴上的位置如图所示,点A表示的数为5,线段AB的长为线段OA长的1.2倍.点C在数轴上,M为线段OC的中点.
(1)点B表示的数为________;
(2)若线段,则线段OM的长为________;
(3)若线段(),求线段BM的长(用含a的式子表示).
线段之间的数量关系
6.(23-24 七年级上·湖北武汉·期末)如图,点A、B、C是直线l上的三个定点.点B是线段的三等分点,,若点D是直线l上的一动点,M、N分别是、的中点,则与的数量关系是( )
A. B. C. D.
7.(23-24 七年级上·浙江杭州·期末)如图,点A,B,C是直线上的三个定点,AB=3BC,AB-BC=6m,其中m为大于0的常数,若点D是直线上的一动点,M、N分别是AD、CD的中点,则MN与BC的数量关系是( )
A.MN=2BC B.MN=BC C.MN=3BC D.2MN=3BC
8.(23-24 七年级上·江苏泰州·期末)已知数轴上的A、B两点对应的数字分别为、3,点P,Q同时分别从A,B出发沿数轴正方向运动,点P的运动速度为m个单位/秒,点Q的运动速度为n个单位/秒,在运动过程中,取线段的中点C(点C始终在线段上),若线段的长度总为一个固定的值,则m与n应满足的数量关系是 .
9.(23-24·七年级上 福建厦门·期末)在数轴上,点A在点B的左侧,分别表示数a和数b,将点B向左平移4个单位长度得到点C.若C是的中点,则a,b的数量关系是 .
动点中的定值问题
10.(23-24 七年级上·江苏无锡·期末)已知有理数,满足:.如图,在数轴上,点是原点,点所对应的数是,线段在直线上运动(点在点的左侧),
(1)________,________;
(2)①当点与点重合时,________;
②当点与点重合时,若点是线段延长线上的点,探索、、之间的数量关系;
(3)在线段运动过程中,若为线段的中点,为线段的中点,则线段的长度是定值吗?若是,请求出这个定值,若不是,请说明理由.
11.(23-24 七年级上·广东潮州·期末)在数轴上点A,,所表示的数分别是,6,.
(1)求的长;
(2)若点是的中点,用含的代数式表示的长;
(3)若点以每秒5个单位的速度向左运动,同时,点以每秒20个单位的速度向右运动,点从原点开始以每秒1个单位的速度向右运动,记的中点为,的中点为,试通过计算说明的结果是定值.
12.(23-24 七年级上·江苏泰州·期末)【背景知识】
数轴是重要的数学学习工具,利用数轴可以将数与形完美结合.已知结论:数轴上点表示的数分别为,则两点之间的距离;线段的中点表示的数为.
【知识运用】
()点表示的数分别为,若与互为倒数,与互为相反数.则两点之间的距离为______;线段的中点表示的数为______.
【拓展迁移】
()在()的条件下,动点从点出发以每秒个单位的速度沿数轴向左运动,动点从点出发以每秒个单位的速度沿数轴向左运动,点是线段的中点.
①点表示的数是______(用含的代数式表示);
②在运动过程中,点中恰有一点是另外两点连接所得线段的中点,求运动时间;
③线段的长度随时间的变化而变化,当点在点左侧时,是否存在常数,使为定值?若存在,求常数及该定值;若不存在,请说明理由.
13.(23-24 七年级上·湖北武汉·期末)已知线段AB=m,CD=n,线段CD在直线AB上运动(A在B的左侧,C在D的左侧),且m,n满足|m-12|+(n-4)2=0.
(1)m= ,n= ;
(2)点D与点B重合时,线段CD以2个单位长度/秒的速度向左运动.
①如图1,点C在线段AB上,若M是线段AC的中点,N是线段BD的中点,求线段MN的长;
②P是直线AB上A点左侧一点,线段CD运动的同时,点F从点P出发以3个单位/秒的向右运动,点E是线段BC的中点,若点F与点C相遇1秒后与点E相遇.试探索整个运动过程中,FC-5DE是否为定值,若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
求点的运动时间
14.(23-24 七年级上·云南昆明·期末)如图,数轴上的点和点分别表示0和10,点是线段上一动点.点沿以每秒2个单位的速度往返运动1次,是线段的中点,设点运动时间为秒(不超过10秒).若点在运动过程中,当时,则运动时间的值为( )
A.秒或秒 B.秒或秒或或秒
C.3秒或7秒 D.3秒或或7秒或秒
15.(23-24 七年级上·陕西西安·期末)如图,已知直线上的三条线段分别为:,,,将线段固定不动,线段以每秒个单位的速度向右运动,、分别为、中点,设线段的运动时间为,当时, .
16.(23-24 七年级上·山西临汾·期末)已知数轴上有两个点.
(1)如图1,若,是的中点,为线段上的一点,且,则=_______,=_______,=_______(用含的代数式表示);
(2)如图2,若三点对应的数分别为,,.
①当两点同时向左运动,同时点向右运动,已知点的速度分别为8个单位长度/秒、4个单位长度/秒、2个单位长度/秒,点M为线段的中点,点N为线段的中点,求运动3秒以后线段的长.
②现有动点都从点出发,点P以每秒1个单位长度的速度向终点移动;当点P移动到B点时,点Q才从点出发,并以每秒3个单位长度的速度向左移动,且当点P到达点时,点Q也停止移动(若设点P的运动时间为t).当两点间的距离恰为18个单位时,则时间t的值为______.
17.(23-24 七年级上·河北邯郸·期末)如图,嘉淇设计了一动画,已知数轴上点,,表示的数分别为,,,是的中点,机器人(看成点)从点出发,以个单位长度秒的速度沿数轴正方向运动,当机器人到达点时,机器人(看成点)同时从点出发,以个单位长度秒的速度沿数轴正方向运动.设机器人的运动时间为秒.
(1)的长为________个单位长度,的值为________;
(2)当时,求点表示的数;
(3)当机器人,之间的距离小于等于个单位长度时,机器人变成彩色,求机器人变成彩色的总时长;
(4)当机器人,和点中有一个点到其他两点的距离相等时,直接写出的值.
动角中的定值问题
18.(23-24 七年级上·河北邢台·期末)将一副三角板(直角三角形和直角三角形,,)按如图1所示的方式摆放,点,,在同一条直线上,和分别平分和.然后,将三角形绕点沿顺时针方向旋转至图2的位置,三角形保持不动.
(1)若图2中,.
①求的值;
②分别求图1和图2中的度数.
(2)在旋转过程中,的度数是否发生变化?如果不变化,请求出的度数;如果变化,请说明理由.
19.(23-24 七年级上·河北石家庄·期末)把一副三角尺与 按如图所示那样拼在一起,其中A、B、D三点在同一直线上, BM为 的平分线.
(1)求 和 的度数;
(2)若为 的平分线,求的度数.
(3)若将图中三角尺逆时针旋转20度, 则大小变化吗?(选填不变、增大或缩小多少度)请直接写出结论.
20.(23-24 七年级上·吉林长春·期末)如图1,点O为直线上一点,过点O作射线,使,将一直角三角板的直角顶点放在点O处,一边在射线上,另一边在直线的下方.
(1)图1中 度.
(2)将图1中的三角板绕点O逆时针旋转至图2所示位置,使一边在内部,且恰好平分,若点D、O、N三点共线,则 度.
(3)将图1中的三角板绕点O按每秒的速度沿逆时针方向旋转一周,在旋转的过程中,第t秒时,直线恰好平分锐角,则t的值为 .(直接写出结果)
(4)将图1中的三角板绕点O顺时针旋转,请探究,当始终在的内部时(如图3),与的差是否发生变化?若不变,请求出这个差值;若变化,请举例说明.
21.(23-24 七年级上·陕西榆林·期末)【问题情境】已知,,,平分,平分.
【特例分析】(1)如图1,当、重合时,求的值;
【深入探究】(2)如图2,当、不重合,在的下方时,设, 的值是否会因为x的变化而变化? 若不发生变化,请求出该定值;若发生变化,请说明理由;
【问题解决】(3)在(2)的条件下,当时,求的度数.
角之间的数量关系
22.(23-24 七年级上·安徽宿州·期末)已知为直线上一点,是直角,平分.
(1)如图1,若;求的度数;
(2)当绕点逆时针旋转到如图2的位置时,与的数量关系是什么?请说明理由.
23.(23-24 七年级上·河北石家庄·期末)如图1,将一副直角三角板摆放在直线上(直角三角板和直角三角板),,,,保持三角板不动,将三角板绕点O以每秒的速度顺时针旋转(如图2),旋转时间为t()秒.
计算 当平分时,求t的值;
判断 判断与的数量关系,并说明理由;
操作 若在三角板开始旋转的同时,另一个三角板也绕点O以每秒的速度顺时针旋转,当三角板停止时,三角板也停止,直接写出在旋转过程中,与的数量关系.
24.(23-24 七年级上·湖南娄底·期末)如图,点在直线上,.
(1)若,求的度数;
(2)若,试猜想和的数量关系,并说明理由.
25.(23-24 七年级上·四川泸州·期末)已知为直线上的一点,是直角,平分.
(1)如图①,若,求的度数
(2)如图①,猜测与的数量关系
(3)当射线绕点逆时针旋转到如图②的位置时,与的数量关系如何?请说明理由.
26.(23-24 七年级上·河北石家庄·期末)已知直角三角形的直角顶点在直线上,射线平分.
(1)如图1,若,求的度数;
(2)如图2,将三角形绕点逆时针旋转,若,求的度数;
(3)如图3,将三角形绕点逆时针旋转,试写出和之间的数量关系,并说明理由.
1.(23-24 七年级上·陕西咸阳·期末)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.
2.(23-24 七年级上·陕西宝鸡·期末)如图,点,在数轴上所对应的数分别为-5,7(单位长度为),是,间一点,,两点分别从点,出发,以,的速度沿直线向左运动(点在线段上,点在线段上),运动的时间为.
(1)______.
(2)若点,运动到任一时刻时,总有,请求出的长.
(3)在(2)的条件下,是数轴上一点,且,求的长.
3.(23-24 七年级上·广东云浮·期末)将一个含角的直角三角板的斜边与重合摆放在一起,过点作射线,使得.如图,将三角板绕点以每秒的速度顺时针旋转,当与重合时停止运动.
(1)如图1,当运动时间为___________秒时,斜边平分.
(2)如图2,当运动时间为多少秒时,斜边平分?并求此时的度数.
4.(23-24 七年级上·广东清远·期末)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.
5.(23-24 七年级上·福建泉州·期末)如图,B是线段AD上一动点,沿A→D→A以2cm/s的速度往返运动1次,C是线段BD的中点,,设点B运动时间为t秒().
(1)当时,①________cm,
②此时线段CD的长度=_______cm;
(2)用含有t的代数式表示运动过程中AB的长;
(3)在运动过程中,若AB中点为E,则EC的长度是否变化?若不变,求出EC的长;若变化,请说明理由.
6.(23-24 七年级上·江苏常州·期末)如图,直线相交于点,,.
(1)若,则 .
(2)从()的时刻开始,若将绕点以每秒的速度顺时针旋转一周,求运动多少秒时,直线平分;
(3)从()的时刻开始,若将绕点顺时针旋转一周,如果射线是的角平分线,请直接写出此过程中与的数量关系.(不考虑与重合的情况)
7.(23-24 七年级上·河南商丘·期末)如图①,已知线段,点C为线段AB上的一点,点D,E分别是AC和BC的中点.
(1)若,则DE的长为_____________;
(2)若,求DE的长;
(3)如图②,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个单位长度的速度沿线段AB向右匀速运动,点Q以点P速度的两倍沿线段AB向左匀速运动,设运动时间为t秒,问当t为多少时,P,Q之间的距离为6?
8.(23-24 七年级上·山西运城·期末)如图,点、、和线段都在数轴上,点、、、、起始位置所表示的数分别为、0、3、12、18;线段沿数轴的正方向以每秒2个单位长度的速度移动,当点与点重合时停止运动,移动时间为秒.
(1)当时,的长为______,当时,的长为______.
(2)线段在运动过程中,用含有的代数式表示的长为______.
(3)当时,的长为______,当时,的长为______.
(4)线段在运动过程中,求的长(用含有的代数式表示)
9.(23-24 七年级上·云南楚雄·期末)乐乐对几何中线段的中点与角平分线等兴趣浓厚,请你和乐乐一起探究下面的问题吧.如图1,线段,,线段在线段上运动,E、F分别是的中点.
(1)若,请求出的长;
(2)当线段在线段上运动时,试判断的长度是否发生变化?如果不变,请直接写出的长度;如果有变化,请说明理由;
(3)我们发现角的很多规律和线段一样,如图2,在内部转动,、分别平分和.若,,求的度数.
10.(2024七年级上·黑龙江哈尔滨·期末)将一个含角的直角三角板的斜边与重合摆放在一起,过点O作射线,使得.如图,将三角板绕点O以每秒的速度顺时针旋转,当与重合时停止运动.
(1)如图①,当运动时间为 s时,斜边平分;
(2)如图②,当运动时间为多少秒时,斜边平分?此时是多少度?
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