内容正文:
专题18线段动点的有关计算问题大题专练(巩固提升16题+能力培优8题+拓展突破8题)
知识清单
一、解题常用的数学思想
分类讨论思想,数形结合思想,方程思想.
二、解题方法:
1.通过审题了解动点的运动起止位置、运动路径、速度、以及与其它点的相对位置关系,利用已知条件表示运动路径长.注意:动点与图形中的临界点的相对位置变化,可能引起表达式的变化.
2.根据已知条件列方程、关系式即可.
1.如图,是线段上一点,,、两点分别从、出发以、的速度沿直线向左运动(在线段上,在线段上),运动的时间为.
(1)当时,,请求出的长;
(2)若、运动到任一时刻时,总有,请求出的长;
(3)在(2)的条件下,是直线上一点,且,求的长.
2.如图,已知线段,点M从点A出发以的速度沿的方向运动,同时点N从点B出发以的速度沿的方向运动,其中一个点到达端点时,另一个点也同时停止,设运动时间为.
根据题意回答下列问题:
(1)当时,______;当时,______.
(2)若C为线段上一点,当点M与N相遇时,设相遇的位置为点.
①若,求线段的长;
②若,求线段的长.
3.【问题背景】如图,P是线段上一点,,C,D两动点分别从点P,B同时出发沿射线向左运动,其中一点到达点A处即两动点均停止运动.
【问题探究】(1)点C,D的速度分别是,
①若,当动点C,D运动了2s时,求的长度;
②若经过t秒,点C到达中点时,点D也刚好到达的中点,求t的值;
【问题解决】(2)动点C,D的速度分别是,,点C,D在运动时,总有,求的长度.
4.如图,是线段上一点,,,两动点分别从点,同时出发沿射线向左运动,到达点处即停止运动.
(1)若点,的速度分别是,.
①若,当动点,运动了时,求的值;
②若点到达中点时,点也刚好到达的中点,求;
(2)若动点,的速度分别是,,点,在运动时,总有,求的长度.
5.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.
6.如图,已知线段,动点P从A出发,以每秒2个单位的速度沿射线方向运动,运动时间为t秒(),点M为的中点.
(1)当时,求线段的长度;
(2)当t为何值时,点P恰好是的中点?
(3)当t为何值时,?
7.如图,在数轴上A点表示数a,B点示数b,C点表示数c,b是最小的正整数,且a,c满足.
(1)______,______,______.
(2)点P从点A出发,以秒的速度沿数轴向右匀速运动,点Q从点C出发,沿数轴向左匀速运动,两点同时出发,当点Q运动到点A时,点P,Q停止运动.当时,点Q运动到的位置恰好是线段的中点,求点Q的运动速度;(注:点O为数轴原点)
(3)在(2)的条件下,当点P运动到线段上时,分别取和的中点E,F.请问:的值是否随着时间t的变化而变化?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
8.如图,C是线段上一点,,,点P从A出发,以的速度沿向右运动,终点为B;点Q从点B出发,以的速度沿向左运动,终点为A.已知P、Q同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设点P运动时间为ts.
(1)当P、Q两点重合时,求t的值;
(2)是否存在某一时刻,使得C、P、Q这三个点中,有一个点恰好是另外两点所连线段的中点?若存在,求出所有满足条件的t值;若不存在,请说明理由.
9.如图,在数轴上点A表示的数是a,点B表示的数是b,且,
(1)填空: , ;
(2)在线段上有一点C,满足,求点C表示的数;
(3)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;动点Q从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速移动;动点M从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速移动,设运动时间为t秒,当时,的值是否发生变化?若不变求出其值;若变化,写出范围.
10.如图,P是线段上一点,,C,D两动点分别从点P,B同时出发沿射线向左运动,到达点A处即停止运动.
(1)若点C,D的速度分别是,.
①当动点C,D运动了2s,且点D仍在线段上时,_________cm;
②若点C到达中点时,点D也刚好到达的中点,则_________;
(2)若动点C,D的速度分别是,,点C,D在运动时,总有,求的长
11.如图,的边上有一动点P,从距离O点18cm的点M处出发,沿线段,射线运动,速度为3cm/s:动点Q从点O出发,沿射线运动,速度为2cm/s,点P、Q同时出发,设运动时间是t(s).
(1)当点P在上运动时,t为何值,能使?
(2)若点Q运动到距离O点16cm的点N处停止,在点Q停止运动前,点P能否追上点Q?如果能,求出t的值;如果不能,请说出理由;
(3)若P、Q两点不停止运动,当P、Q均在射线上,t为何值时,它们相距1cm.
12.如图①,点C在线段上,图中共有3条线段:和,若其中有一条线段的长度是另一条线段长度的两倍,则称点C是线段的“巧点”.
(1)①一条线段的中点__________这条线段的“巧点”;(填“是”或“不是”)
②若线段,C是线段的“巧点”,则_________.(用含m的代数式表示出所有可能的结果)
(2)如图②, A、B为数轴上两点,点A所表示的数为,点B所表示的数为20.动点P从点A出发,以每秒的速度沿向终点B匀速移动.点Q从点B出发,以每秒的速度沿向终点A匀速移动,点P,Q同时出发,当其中一点到达终点时运动停止,若设移动的时间为t秒,求当t为何值时,点Q恰好是线段的“巧点”.
13.已知:数轴上点、、表示的数分别为、、,点为原点,且、、满足.
(1)直接写出、、的值;
(2)如图1,若点从点出发以每秒1个单位的速度向右运动,点从点出发以每秒3个单位的速度向右运动,点从点出发以每秒2个单位的速度向右运动,点、、同时出发,设运动的时间为秒,为何值时,点到点、的距离相等;
(3)如图2,若点从点出发以每秒1个单位的速度向左运动,点从点出发以每秒3个单位的速度向左运动,点,同时出发开始运动,点为数轴上的一个动点,且点始终为线段的中点,设运动时间为秒,若点到线段的中点的距离为3时,求的值.
14.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?
15.如图一,点在线段上,图中有三条线段、和,若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的倍,则称点是线段的“巧点”.
(1)填空:线段的中点 这条线段的巧点(填“是”或“不是”或“不确定是”)
(2)(问题解决)如图二,点和在数轴上表示的数分别是和,点是线段的巧点,求点在数轴上表示的数.
(3)(应用拓展)在(2)的条件下,动点从点处,以每秒个单位的速度沿向点匀速运动,同时动点从点出发,以每秒个单位的速度沿向点匀速运动,当其中一点到达中点时,两个点运动同时停止,当、、三点中,其中一点恰好是另外两点为端点的线段的巧点时,直接写出运动时间的所有可能值.
16.已知:如图,点是线段上一定点,,两点分别从点出发以、的速度在直线上运动,运动方向如图中箭头所示(点在线段上,点在线段上)
(1)若,当点、运动了,此时 , ;(直接填空)
(2)当点运动了时,求的值.
(3)若点、运动时,总有,则 (填空)
(4)在(3)的条件下,是直线上一点,且,求的值.
17.如图,点P是定长线段上一点,从点从点B同时出发分别以每秒厘米的速度沿直线向左运动(C在线段上,D在线段上),并满足下列条件:
①关于m、n的单项式与的和仍为单项式;
②在运动过程中,总有.
(1)直接写出:_______,_______;
(2)求出的值,并说明理由:
(3)在运动过程中,分别是的中点,运动t秒时,恰好满足,求此时的值.
18.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.
19.已知:如图,在数轴上点表示数,点表示数,表示点和点之间的距离,且,满足.
(1)求,两点之间的距离;
(2)若在数轴上存在一点,且,求点表示的数;
(3)一小球甲在数轴上从点处以1个单位/秒的速度向右运动,同时另一小球乙从点处以7个单位/秒的速度向左运动,当甲乙两小球开始运动时,立即在点和点处各放一块挡板,其中点所表示的数为,当球在碰到挡板后(忽略球的大小,可看作一点)以原来的速度向相反的方向运动,设运动的时间为(秒),问:为何值时,甲、乙两小球之间的距离为4.
20.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.
21.【新知理解】
如图①,点在线段上,图中共有三条线段、和,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点是线段的“奇点”.
(1)线段的中点______这条线段的“奇点”(填“是”或“不是”)
【初步应用】
(2)如图②,若,点是线段的奇点,则;
【解决问题】
(3)如图③,已知动点从点出发,以速度沿向点匀速移动:点从点出发,以的速度沿向点匀速移动,点、同时出发,当其中一点到达终点时,运动停止,设移动的时间为,请直接写出为何值时,、、三点中其中一点恰好是另外两点为端点的线段的奇点?
22.如图,已知数轴上有三点,它们对应的数分别为,且,点对应的数是10.
(1)若,则_____,______;若经折叠,点与点重合,则点与数______,表示的点重合;
(2)在(1)的条件下,为原点,动点分别从两点同时出发,向左运动,运动速度为每秒2个单位长度,点向右运动,运动速度为每秒1个单位长度,点为线段的中点,点为线段的中点,设运动时间为秒,用含的代数式表示点表示的数分别是______,_______;用含的代数式表示之间的距离_______.
23.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.
24.如图1,在直线上依次取点,点分别是线段的中点,.
(1)求线段的长.
(2)如图1,若线段以速度沿直线向左运动,设运动时间为,试探究线段的长度是否与(1)相同,如果改变,利用图2求线段的长度,如果不变,通过图2计算说明理由.
(3)如图1,若线段以速度沿直线向右运动,设运动时间为,试探究线段的长度是否与(1)相同,如果改变,利用图3求线段的长度,如果不变,通过图3计算说明理由.
25.如图,在数轴上点表示的数是4,,点以每秒6个单位的速度从点向左运动,运动时间是.
(1)点表示的数是______,点表示的数是______.
(2)点以每秒4个单位从点向左运动,求点几秒后追上点?
(3)点、分别是、中点,①当点在线段上运动时,求线段的长度,②点运动到线段之外时,线段的长度是否会发生变化?如果变化请说明理由,如果不变化请求出的值.
26.如图,已知数轴上点A表示的数为6,B是数轴上在A左侧的一点,且A,B两点间的距离为18.动点P从点A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t(t>0)秒,
(1)数轴上点B表示的数是____________,点P表示的数是____________(用含t的代数式表示);
(2)动点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴匀速运动,若点P、Q时出发.求:
①若点Q向右运动,当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
②若点Q向左运动,当点P运动多少秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度?
27.如图,已知数轴上点表示的数为,是数轴上位于点右侧一点,且.动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向点方向匀速运动,设运动时间为秒.
(1)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1个单位长度的速度沿数轴向点方向匀速运动;点、点同时出发,当点与点重合后,点马上改变方向,与点继续向点方向匀速运动(点、点在运动过程中,速度始终保持不变);当点到达点时,、停止运动.运动时间为秒.
①当点与点重合时,求的值,并求出此时点表示的数.
②当点是线的三等分点时,求的值.
28.已知:如图1,点M是线段AB上一定点,AB=12cm,C、D两点分别从M、B出发以1cm/s、2cm/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)当点C、D运动了2s,求AC+MD的值.
(3)若点C、D运动时,总有MD=2AC,则AM= (填空)
(4)在(3)的条件下,N是直线AB上一点,且AN﹣BN=MN,求的值.
29.如图,点是定长线段上一点,、两点分别从点、出发以1厘米/秒,2厘米/秒的速度沿直线向左运动(点在线段上,点在线段上).
(1)若点、运动到任一时刻时,总有,请说明点在线段上的位置;
(2)在(1)的条件下,点是直线上一点,且,求的值;
(3)在(1)的条件下,若点、运动5秒后,恰好有,此时点停止运动,点继续运动(点在线段上),点、分别是、的中点,下列结论:①的值不变;②的值不变.可以说明,只有一个结论是正确的,请你找出正确的结论并求值.
30.如图,在数轴上有四个点A、B、C、D,点A在数轴上表示的数是-12,点D在数轴上表示的数是15, AB长2个单位长度,CD长1个单位长度.
(1)点B在数轴上表示的数是 ,点C的数轴上表示的数是 ,线段BC= .
(2)若点B以1个单位长度/秒的速度向右运动,同时点C以2个单位长度/秒的速度向左运动设运动时间为t秒,若BC长6个单位长度,求t的值;
(3)若线段AB以1个单位长度/秒的速度向左运动,同时线段CD以2个单位长度/秒的速度也向左运动.设运动时间为t秒.
①用含有t的式子分别表示点A、B、C、D,则A是 ,B是 ,C是 ,D是 .
②若0<t<24时,设M为AC中点,N为BD中点,试求出线段MN的长.
31.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.
32.已知,线段AB上有三个点C、D、E,,,D、E为动点(点D在点E的左侧),并且始终保持.
(1)如图1,当E为BC中点时,求AD的长;
(2)如图2,点F为线段BC的中点,,求AE的长;
(3)若点D从A出发向右运动(当点E到达点B时立即停止),运动的速度为每秒2个单位,当运动时间t为多少秒时,使AD,BE两条线段中,一条的长度恰好是另一条的两倍.
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专题18线段动点的有关计算问题大题专练(巩固提升16题+能力培优8题+拓展突破8题)
知识清单
一、解题常用的数学思想
分类讨论思想,数形结合思想,方程思想.
二、解题方法:
1.通过审题了解动点的运动起止位置、运动路径、速度、以及与其它点的相对位置关系,利用已知条件表示运动路径长.注意:动点与图形中的临界点的相对位置变化,可能引起表达式的变化.
2.根据已知条件列方程、关系式即可.
1.如图,是线段上一点,,、两点分别从、出发以、的速度沿直线向左运动(在线段上,在线段上),运动的时间为.
(1)当时,,请求出的长;
(2)若、运动到任一时刻时,总有,请求出的长;
(3)在(2)的条件下,是直线上一点,且,求的长.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查线段的和差运算,动点问题,熟练掌握数形结合,并会分类讨论是解题的关键.
(1)由题意,当时,,,得出,结合,得出,可得,结合即可求解;
(2)设运动时间为,则,,得,同(1)方法即可求解;
(3)分类讨论,当点在线段上时和点在的延长线上时,分别画图求解即可.
【详解】(1)解:当时,,,
则,
∵,
∴,
即,
∴,,
∴,
则;
(2)解:设运动时间为,
∴,,
∴,
∵,
∴,
即,
∴,,
∴,
则;
(3)解:当点在线段上时,
∵,
∴,
∵,
∴,
由(2)知,
∴,
∴,
∴;
当点在的延长线上时,
.
综上所述,或.
2.如图,已知线段,点M从点A出发以的速度沿的方向运动,同时点N从点B出发以的速度沿的方向运动,其中一个点到达端点时,另一个点也同时停止,设运动时间为.
根据题意回答下列问题:
(1)当时,______;当时,______.
(2)若C为线段上一点,当点M与N相遇时,设相遇的位置为点.
①若,求线段的长;
②若,求线段的长.
【答案】(1),
(2)①,②线段的长为或
【分析】本题考查代数式,一元一次方程,线段的运算,熟练掌握线段的运算是解题的关键;
(1)根据速度时间关系,可以求得相对应线段的长度,利用线段之间运算即可求解;
(2)①由题意,得,,根据相遇关系列方程,求得的值,求出的值,进而求解;
②根据题意,求得的长度,进而分情况讨论,即可求解;
【详解】(1)解:当时,,
,
当时,,,
,
故答案为:,
(2))①由题意,得,,
当点,相遇时,,,
则,
所以,
因为,
所以,
所以;
②由①可得,,
因为,
所以,
当点C在点D左侧时,,
当点C在点D右侧时,,
故线段的长为或.
3.【问题背景】如图,P是线段上一点,,C,D两动点分别从点P,B同时出发沿射线向左运动,其中一点到达点A处即两动点均停止运动.
【问题探究】(1)点C,D的速度分别是,
①若,当动点C,D运动了2s时,求的长度;
②若经过t秒,点C到达中点时,点D也刚好到达的中点,求t的值;
【问题解决】(2)动点C,D的速度分别是,,点C,D在运动时,总有,求的长度.
【答案】(1)①;②;(2)
【分析】本题考查了线段上动点问题、线段中点的有关计算、一元一次方程的实际应用.
(1)①先根据线段的和差计算,再根据运动时间得出、,然后根据线段的和差即可得出答案;②先根据运动时间得出,再根据线段的中点得出,然后根据列方程求解即可得出答案;
(2)设运动时间为,则,得出,再根据线段的和差及等量代换得出,从而得出答案.
【详解】(1)①
C,D运动了
;
②根据题意得,
点C为的中点,点D为的中点
;
(2)设运动时间为,则
.
4.如图,是线段上一点,,,两动点分别从点,同时出发沿射线向左运动,到达点处即停止运动.
(1)若点,的速度分别是,.
①若,当动点,运动了时,求的值;
②若点到达中点时,点也刚好到达的中点,求;
(2)若动点,的速度分别是,,点,在运动时,总有,求的长度.
【答案】(1) ; ;
(2).
【分析】()先计算,再计算即可;利用中点的性质求解即可;
()设运动时间为,则,,得到,又由,得到,进而得到即可求解;
本题考查了线段上动点问题、求线段的长度,充分利用中点和线段的倍数关系是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意得:,,
;
∵点到达中点时,点也刚好到达的中点,设运动时间为,
则:,,
;
(2)解:设运动时间为,则,,
,
,
.
5.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.
6.如图,已知线段,动点P从A出发,以每秒2个单位的速度沿射线方向运动,运动时间为t秒(),点M为的中点.
(1)当时,求线段的长度;
(2)当t为何值时,点P恰好是的中点?
(3)当t为何值时,?
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题属于直线上的动点问题,主要考查了中点的定义、线段的和差等知识点,
(1)如图:当时,先求出,然后再求出,最后根据求解即可;
(2)先求出,再说明,然后由即可求得t;
(3)分P在线段上和P在线段延长线上两种情况解答即可.
【详解】(1)当时,.
∵点为的中点,
∴,
∴.
(2)∵点为的中点,
∴.
∵点是的中点,
∴,
∴,
∴;
(3)当点在线段上时,,
,
∴,
解得.
当在线段的延长线上时,,
,
∴,
解得.
∴或.
7.如图,在数轴上A点表示数a,B点示数b,C点表示数c,b是最小的正整数,且a,c满足.
(1)______,______,______.
(2)点P从点A出发,以秒的速度沿数轴向右匀速运动,点Q从点C出发,沿数轴向左匀速运动,两点同时出发,当点Q运动到点A时,点P,Q停止运动.当时,点Q运动到的位置恰好是线段的中点,求点Q的运动速度;(注:点O为数轴原点)
(3)在(2)的条件下,当点P运动到线段上时,分别取和的中点E,F.请问:的值是否随着时间t的变化而变化?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1),1,7
(2)点Q的运动速度是或者
(3)不变,值为2
【分析】(1)根据绝对值的非负性以及平方的非负性,得,的值,结合b是最小的正整数,即可得的值;
(2)先求出点Q,此时,再进行分类讨论,当点P在上时或当点P在上时,根据线段之间的和差关系以及路程等于时间乘速度等知识进行列式,即可作答;
(3)易得,,根据线段之间的和差关系得,再代入,化简即可作答.
【详解】(1)解:因为
所以,
因为b是最小的正整数,
所以;
(2)解:∵点Q运动到的位置恰好是线段OA的中点,
∴点Q表示的数是,此时,
由,可分两种情况:
①当点P在上时,得,
此时;
∴点P运动的时间为,
∴点Q的运动速度;
②当点P在上时,得,
此时,
∴点P的运动时间是,
∴点Q的运动速度,
综上,点Q的运动速度是或者;
(3)解:不变,理由如下:
设运动时间为t秒,此时,,
∵点E是的中点,
∴,
∵点F是的中点,,
∴,
∴, .
∴.
【点睛】本题考查了绝对值的非负性以及在数轴上表示有理数,数轴上两点间的距离,数轴上的动点问题,线段之间的和差关系等知识内容,涉及分类讨论,难度适中,综合性较强,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
8.如图,C是线段上一点,,,点P从A出发,以的速度沿向右运动,终点为B;点Q从点B出发,以的速度沿向左运动,终点为A.已知P、Q同时出发,当其中一点到达终点时,另一点也随之停止运动.设点P运动时间为ts.
(1)当P、Q两点重合时,求t的值;
(2)是否存在某一时刻,使得C、P、Q这三个点中,有一个点恰好是另外两点所连线段的中点?若存在,求出所有满足条件的t值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)存在,满足条件的值为4或7或
【分析】本题考查了一元一次方程在线段上动点问题中的应用,线段的中点;
(1) 当P、Q两点重合时,P、Q两点运动的距离之和为线段的长;
(2) 分类讨论:①当点C是线段的中点时,②当点P是线段的中点时,③当点Q是线段的中点时;
能根据不同的中点进行分类讨论是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意可得:,,
∴当P、Q重合时,
,
解得:;
(2)解:由题意可得:,
①当点C是线段的中点时,
,
解得:;
②当点P是线段的中点时,
,
解得:;
③当点Q是线段的中点时,
解得:;
综上所述,满足条件的值为4或7或.
9.如图,在数轴上点A表示的数是a,点B表示的数是b,且,
(1)填空: , ;
(2)在线段上有一点C,满足,求点C表示的数;
(3)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;动点Q从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速移动;动点M从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速移动,设运动时间为t秒,当时,的值是否发生变化?若不变求出其值;若变化,写出范围.
【答案】(1)8,
(2)
(3)的值不会发生变化,详见解析
【分析】(1)根据非负数的性质,可得,即可求解;
(2)先求出,可得,即可求解;
(3)根据题意可得依题意得:,从而得到,,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
解得:;
故答案为:8,
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴点 C 表示的数为;
(3)解:的值不会发生变化,
依题意得:,
∴,,
∴,
∴ 的值不会发生变化.
【点睛】本题主要考查了非负数的性质,线段的和与差,数轴上的动点问题,利用数形结合思想解答是解题的关键.
10.如图,P是线段上一点,,C,D两动点分别从点P,B同时出发沿射线向左运动,到达点A处即停止运动.
(1)若点C,D的速度分别是,.
①当动点C,D运动了2s,且点D仍在线段上时,_________cm;
②若点C到达中点时,点D也刚好到达的中点,则_________;
(2)若动点C,D的速度分别是,,点C,D在运动时,总有,求的长
【答案】(1)①12;②
(2)
【分析】(1)①先分别求出,再根据即可得;
②设运动时间为,则,再根据线段中点的定义可得,由此即可得;
(2)设运动时间为,则,从而可得,再根据可得,从而可得,由此即可得.
【详解】(1)解:①依题意得:,
,点仍在线段上,
∴,
故答案为:;
②设运动时间为,则,
∵当点到达中点时,点也刚好到达的中点,
∴,
∴,
故答案为:.
(2)解:设运动时间为,则,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了与线段有关的动点问题、线段的和与差、线段的中点,熟练掌握线段之间的数量关系是解题的关键.
11.如图,的边上有一动点P,从距离O点18cm的点M处出发,沿线段,射线运动,速度为3cm/s:动点Q从点O出发,沿射线运动,速度为2cm/s,点P、Q同时出发,设运动时间是t(s).
(1)当点P在上运动时,t为何值,能使?
(2)若点Q运动到距离O点16cm的点N处停止,在点Q停止运动前,点P能否追上点Q?如果能,求出t的值;如果不能,请说出理由;
(3)若P、Q两点不停止运动,当P、Q均在射线上,t为何值时,它们相距1cm.
【答案】(1)
(2)不能,见解析
(3)或
【分析】(1)根据题意可得,然后由可得关于t的方程,解方程即得答案;
(2)先计算点Q停止运动时用的时间,然后求出点P运动的路程,再比较即得结论;
(3)根据题意可得:,由此构建关于t的方程求解即可.
【详解】(1)运动时间是t(s)时,,
若,则,
解得:;
(2)点Q停止运动时,用的时间为秒,
此时点P运动的路程为,,
∴点P不能追上点Q;
(3)当P、Q均在射线上,它们相距1cm时,
根据题意得:,
即,
解得:或.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,正确理解题意、善于动中取静、得到相关线段关于t的表达式是解题的关键.
12.如图①,点C在线段上,图中共有3条线段:和,若其中有一条线段的长度是另一条线段长度的两倍,则称点C是线段的“巧点”.
(1)①一条线段的中点__________这条线段的“巧点”;(填“是”或“不是”)
②若线段,C是线段的“巧点”,则_________.(用含m的代数式表示出所有可能的结果)
(2)如图②, A、B为数轴上两点,点A所表示的数为,点B所表示的数为20.动点P从点A出发,以每秒的速度沿向终点B匀速移动.点Q从点B出发,以每秒的速度沿向终点A匀速移动,点P,Q同时出发,当其中一点到达终点时运动停止,若设移动的时间为t秒,求当t为何值时,点Q恰好是线段的“巧点”.
【答案】(1)①是;②或或
(2)15或或
【分析】本题主要考查了一元一次方程的应用,线段间的数量关系:
(1)①由中点可知这条线段的长度等于中点分出的线段长度的2倍,结合“二倍点”的定义进行判断;②由“二倍点”的定义知当点C是线段的“二倍点”时,可分,,三种情况,根据 计算,即可求解;
(2)由题意知,然后分两类讨论:当点P在点Q的左侧时,当点P在点Q的右侧时,结合“巧点”的定义,求解即可.
利用分类讨论思想解答是解题的关键.
【详解】(1)解:① 根据题意得:这条线段的长度等于中点分出的线段长度的2倍,
∴一条线段的中点是这条线段的“巧点”;
故答案为:是
②线段,C是线段的“巧点”,
∴当时,;
当时,;
当时,;
综上所述,或或;
故答案为:或或
(2)解:∵点A所表示的数为,点B所表示的数为20,
∴,
根据题意得:点P所对应的数为,点Q所对应的数为,
当时,点P,Q相遇,
根据题干信息:点Q恰好是线段的“巧点”
当故点P在点Q的左侧时,则点Q不在线段上,故舍去;
当点P在点Q的右侧时,,,此时,
若,则有,解得:;
若,则有,解得:;
若,则有,解得:;
综上所述,当t为15或或时,点Q恰好是线段的“巧点”.
13.已知:数轴上点、、表示的数分别为、、,点为原点,且、、满足.
(1)直接写出、、的值;
(2)如图1,若点从点出发以每秒1个单位的速度向右运动,点从点出发以每秒3个单位的速度向右运动,点从点出发以每秒2个单位的速度向右运动,点、、同时出发,设运动的时间为秒,为何值时,点到点、的距离相等;
(3)如图2,若点从点出发以每秒1个单位的速度向左运动,点从点出发以每秒3个单位的速度向左运动,点,同时出发开始运动,点为数轴上的一个动点,且点始终为线段的中点,设运动时间为秒,若点到线段的中点的距离为3时,求的值.
【答案】(1)6;2;1
(2)1或5
(3)3或7
【分析】(1)根据非负数的性质,列出方程进行解答便可;
(2)先用t的代数式分别表示出点到点、的距离,再由点到点、的距离相等列出t的方程便可;
(3)用t的代数式表示P点,再根据中点公式用t表示D点和K点,再由两点距离公式由列出t的方程进行解答便可.
【详解】(1)解:.
,,,
,,;
(2)解:由题意得,或,
解得,或,
为或时,点到点、的距离相等;
(3)解:由题意知,点表示的数为:,
是的中点,
表示的数为:,
是的中点,
点表示的数为:,
,
,
或7.
【点睛】此题考查了数轴,非负数的性质和一元一次方程的应用,根据已知得出各线段之间的等量关系是解题关键,此题阅读量较大应细心分析.
14.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.
15.如图一,点在线段上,图中有三条线段、和,若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的倍,则称点是线段的“巧点”.
(1)填空:线段的中点 这条线段的巧点(填“是”或“不是”或“不确定是”)
(2)(问题解决)如图二,点和在数轴上表示的数分别是和,点是线段的巧点,求点在数轴上表示的数.
(3)(应用拓展)在(2)的条件下,动点从点处,以每秒个单位的速度沿向点匀速运动,同时动点从点出发,以每秒个单位的速度沿向点匀速运动,当其中一点到达中点时,两个点运动同时停止,当、、三点中,其中一点恰好是另外两点为端点的线段的巧点时,直接写出运动时间的所有可能值.
【答案】(1)是
(2)10或0或20
(3);t=6;;t=12;;
【分析】(1)根据新定义,结合中点把原线段分成两短段,满足原线段是短线段的2倍关系,进行判断即可;
(2)由题意设C点表示的数为x,再根据新定义列出合适的方程即可;
(3)根据题意先用t的代数式表示出线段,再根据新定义列出方程,得出合适的解,即可求出t的值.
【详解】(1)∵原线段是中点分成的短线段的2倍,
∴线段的中点是这条线段的巧点,
故答案为:是;
(2)设点表示的数为x,则,
根据“巧点”的定义可知:
①当时,有,解得,;
②当时,有,解得,;
③当时,有,解得,.
综上,点表示的数为10或0或20;
(3)由题意得,
(i)、若时,点P为的“巧点”,有
①当时,,解得,,
②当时,,解得,;
③当时,,解得,;
综上,运动时间的所有可能值有;;;
(ii)、若时,点Q为AP的“巧点”,有
①当时,,解得,;
②当时,,解得,;
③当时,,解得,.
综上,运动时间的所有可能值有:;;.
故,运动时间的所有可能值有:.
【点睛】本题是新定义题,是数轴的综合题,主要考查数轴上的点与数的关系,数轴上两点间的距离,一元一次方程的应用,解题的关键是根据新定义列出方程并进行求解.
16.已知:如图,点是线段上一定点,,两点分别从点出发以、的速度在直线上运动,运动方向如图中箭头所示(点在线段上,点在线段上)
(1)若,当点、运动了,此时 , ;(直接填空)
(2)当点运动了时,求的值.
(3)若点、运动时,总有,则 (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
(4)或1
【分析】本题考查了线段上的动点问题,线段的和差,一元一次方程的应用;
(1)由已知条件得、的长,由即可求解;
(2)由已知条件得,,由 ,即可求解;
(3)的运动速度可知:,由线段的和得,即可求解;解法二:、运动时间为,的长度为,得,,由,即可求解;
(4)①当点在线段上时,由线段和差得,可求,由即可求解;②当点在线段的延长线上时,同理可求,即可求解;
能用已知线段的和差表示所求线段,根据点的不同位置进行分类讨论,用方程思想求解是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意得
,
,
,
,
,
故答案:;;
(2)解:由题意得
,,
;
故的值为;
(3)解:的运动速度可知:,
,
,
即 ,
又 ,
,
,
.
故答案为:4.
解法二
设、运动时间为,的长度为,得
,
,
,
,
.
又 ,
,
解得:;
故答案为:4;
(4)解:①当点在线段上时,如图1,
,
又,
,
,
;
②当点 在线段的延长线上时,如图2,
,
又 ,
,
.
综上所述 或1.
17.如图,点P是定长线段上一点,从点从点B同时出发分别以每秒厘米的速度沿直线向左运动(C在线段上,D在线段上),并满足下列条件:
①关于m、n的单项式与的和仍为单项式;
②在运动过程中,总有.
(1)直接写出:_______,_______;
(2)求出的值,并说明理由:
(3)在运动过程中,分别是的中点,运动t秒时,恰好满足,求此时的值.
【答案】(1)1,2
(2)3
(3)
【分析】本题考查了线段的和差倍分,一元一次方程的应用,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.
(1)根据同类项的定义列方程即可得到结论;
(2)设,则,根据题意列方程即可得到结论;
(3)设,由(2)知,,根据题意得到,①当点在线段上时,②当点在线段的延长线上时,列方程即可得到结论.
【详解】(1)解:∵关于、的单项式与的和仍为单项式,
∴单项式与是同类项,
∴,
故答案为:1,2;
(2)设运动了t秒,则
设,则,
故答案为:3;
(3)设,由(2)知,,
①当点在线段上时,,
解得:,
②当点在线段的延长线上时,,
解得:,(不合题意,舍去),
综上所述,.
18.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.
19.已知:如图,在数轴上点表示数,点表示数,表示点和点之间的距离,且,满足.
(1)求,两点之间的距离;
(2)若在数轴上存在一点,且,求点表示的数;
(3)一小球甲在数轴上从点处以1个单位/秒的速度向右运动,同时另一小球乙从点处以7个单位/秒的速度向左运动,当甲乙两小球开始运动时,立即在点和点处各放一块挡板,其中点所表示的数为,当球在碰到挡板后(忽略球的大小,可看作一点)以原来的速度向相反的方向运动,设运动的时间为(秒),问:为何值时,甲、乙两小球之间的距离为4.
【答案】(1)8;(2)点C表示的数为或14;(3)t为s或时,甲、乙两小球之间的距离为4.
【分析】(1)由可得,进而问题可求解;
(2)由题意易得点C在点A的右侧,可分当点C在线段AB上和在线段AB外,进而根据线段的和差关系可进行列方程求解;
(3)由题意得:个单位/秒,个单位/秒,则有它们相遇的时间为1s,进而可分①当它们未碰到挡板P,即,②当它们碰到挡板P后,即,然后根据题意列方程求解即可.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴A、B两点之间的距离为,
(2)由得点C在点A的右侧,设点C表示的数为x,即AC=x+2,则有:
①当点C在线段AB上,则BC=6-x,
∴,解得:,
②当点C在线段AB外,则BC=x-6,
∴,解得:,
综上所述:当时,点C表示的数为或14;
(3)由题意得:个单位/秒,个单位/秒,
∴它们相遇的时间为:,解得:,
∴它们同时碰到挡板P,
当它们之间的距离为4时,则有:
①当它们未碰到挡板P,即,
∴,解得:,
②当它们碰到挡板P后,即,
∴,解得:,
综上所述:当t为s或时,甲、乙两小球之间的距离为4.
【点睛】本题主要考查数轴上两点的距离、一元一次方程的应用及线段的和差关系,熟练掌握数轴上两点的距离、一元一次方程的应用及线段的和差关系是解题的关键.
20.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.
21.【新知理解】
如图①,点在线段上,图中共有三条线段、和,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点是线段的“奇点”.
(1)线段的中点______这条线段的“奇点”(填“是”或“不是”)
【初步应用】
(2)如图②,若,点是线段的奇点,则;
【解决问题】
(3)如图③,已知动点从点出发,以速度沿向点匀速移动:点从点出发,以的速度沿向点匀速移动,点、同时出发,当其中一点到达终点时,运动停止,设移动的时间为,请直接写出为何值时,、、三点中其中一点恰好是另外两点为端点的线段的奇点?
【答案】(1)是;(2)6或9或12;(3)或或或或或6
【分析】(1)根据“奇点”的定义即可求解;
(2)分当N为中点时, 当N为CD的三等分点,且N靠近C点时,当N为CD的三等分点,且N靠近D点时,进行讨论求解即可;
(3)分由题意可知A不可能为P、Q两点的巧点,此情况排除;当P为A、Q的巧点时;当Q为A、P的巧点时;进行讨论求解即可.
【详解】(1)一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称这个点为该线段的“奇点”,
线段的中点是这条线段的“奇点”,
(2),点N是线段CD的奇点,
可分三种情况,
当N为中点时,,
当N为CD的三等分点,且N靠近C点时,,
当N为CD的三等分点,且N靠近D点时,
(3),
秒后,,
由题意可知A不可能为P、Q两点的巧点,此情况排除;
当P为A、Q的巧点时,有三种情况;
1)点P为AQ中点时,则,即,解得:
2)点P为AQ三等分点,且点P靠近点A时,则,即,解得:
3)点P为AQ三等分点,且点P靠近点Q时,则,即,解得:
当Q为A、P的巧点时,有三种情况;
1)点Q为AP中点时,则,即,解得:
2)点Q为AP三等分点,且点Q靠近点A时,则,即,解得:
3)点Q为AP三等分点,且点Q靠近点P时,则,即,解得:
【点睛】考查了两点间的距离,一元一次方程的应用,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系列出方程,再求解.
22.如图,已知数轴上有三点,它们对应的数分别为,且,点对应的数是10.
(1)若,则_____,______;若经折叠,点与点重合,则点与数______,表示的点重合;
(2)在(1)的条件下,为原点,动点分别从两点同时出发,向左运动,运动速度为每秒2个单位长度,点向右运动,运动速度为每秒1个单位长度,点为线段的中点,点为线段的中点,设运动时间为秒,用含的代数式表示点表示的数分别是______,_______;用含的代数式表示之间的距离_______.
【答案】(1),;25;(2),;
【分析】(1)根据BC=15,可得,再根据点C对应的数是10,即可得出a,b的值,设点与点重合,与点A重合的数表示x,列出关于x的方程,解方程即可求解;
(2)先根据题意得到P、Q表示的数,再根据中点的意义确定M、N表示的数,即可求解.
【详解】解:∵BC=15,
∴,
∵c=10,
∴b=-5,a=-20,
设点与点重合,与点A重合的数表示x,则
解得x=25,
故答案为:,;25;
(2)由题意得P点表示的数为-20-2t;点Q表示的数位10+t;
∵点为线段的中点,点为线段的中点,
∴点N表示的数为:-10-t,点M表示的数为,
∴MN= .
故答案为:,; .
【点睛】本题考查了数轴的应用,线段中点的意义,一元一次方程的应用,理解数轴上两点间的距离的意义和线段中点的意义是解题关键.
23.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.
【分析】(1)由绝对值和平方的非负性,即可求出m、n的值;
(2)①由题意,则MN=CM+CD+DN,根据线段中点的定义,即可得到答案;
②设PA=a,则PC=8+a,PE=10+a,然后列出方程,求出a=2,然后分情况进行分析,求出每一种的值,即可得到答案.
【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.
24.如图1,在直线上依次取点,点分别是线段的中点,.
(1)求线段的长.
(2)如图1,若线段以速度沿直线向左运动,设运动时间为,试探究线段的长度是否与(1)相同,如果改变,利用图2求线段的长度,如果不变,通过图2计算说明理由.
(3)如图1,若线段以速度沿直线向右运动,设运动时间为,试探究线段的长度是否与(1)相同,如果改变,利用图3求线段的长度,如果不变,通过图3计算说明理由.
【答案】(1);(2)的长度不变,;(3)的长度不变,.
【分析】(1)由,可得 再利用点分别是线段的中点,求解再利用线段的和差可得答案;
(2)如图2,以为原点建立数轴,则对应的数为,设运动开始时对应的数为 由,可得对应的数为 运动后对应的数分别为 再利用中点坐标公式分别表示对应的数,再利用两点间的距离公式可得答案;
(3)如图,以为原点建立数轴,则对应的数为,设运动开始时对应的数为 由,可得对应的数为 运动后对应的数分别为再利用中点坐标公式分别表示对应的数,再利用两点间的距离公式可得答案.
【详解】解:(1) ,
点分别是线段的中点,
(2)如图2,以为原点建立数轴,则对应的数为,
设运动开始时对应的数为 由,可得对应的数为
运动后对应的数分别为
分别是线段的中点,
点对应的数为: 点对应的数为
的长度不变为
(3)如图3,以为原点建立数轴,则对应的数为,
设运动开始时对应的数为 由,可得对应的数为
运动后对应的数分别为
分别是线段的中点,
点对应的数为: 点对应的数为
的长度不变为
【点睛】本题考查的是线段的和差,线段的中点的含义,数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,数轴上线段中点对应的数的规律,整式的加减运算,掌握以上知识是解题的关键.
25.如图,在数轴上点表示的数是4,,点以每秒6个单位的速度从点向左运动,运动时间是.
(1)点表示的数是______,点表示的数是______.
(2)点以每秒4个单位从点向左运动,求点几秒后追上点?
(3)点、分别是、中点,①当点在线段上运动时,求线段的长度,②点运动到线段之外时,线段的长度是否会发生变化?如果变化请说明理由,如果不变化请求出的值.
【答案】(1),;(2)点P经过5秒后追上点Q;(3)①,②不发生改变,.
【分析】(1)根据题意易得AP=6x,然后可直接进行求解;
(2)根据追及问题的关系式“追及路程=速度差×追及时间”可直接进行列式求解;
(3)①由题意易得,然后根据线段的和差关系可求解;
②由题意易得AP=6x,PB=6x-10,,进而可得,然后根据线段的和差关系可求解.
【详解】解:(1)由题意得:
点B表示的数为:,
∵点P的运动路程即为AP的长,速度为每秒6个单位从点A向左运动,
∴点P表示的数为:,
故答案为,;
(2)由题意得:
,
解得:,
答:点P经过5秒后追上点Q;
(3)①当点在线段上运动时,如图所示:
∵点M、N是AP、BP的中点,
∴,
∵AB=AP+BP=10,
∴;
②MN的长不会发生变化,理由如下:
点运动到线段之外时,如图所示:
∵点M、N是AP、BP的中点,
∴,
∵点P的运动路程即为AP的长,速度为每秒6个单位从点A向左运动,
∴AP=6x,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题主要考查线段中点的性质及数轴上的动点问题,熟练掌握线段中点的性质及数轴是解题的关键.
26.如图,已知数轴上点A表示的数为6,B是数轴上在A左侧的一点,且A,B两点间的距离为18.动点P从点A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t(t>0)秒,
(1)数轴上点B表示的数是____________,点P表示的数是____________(用含t的代数式表示);
(2)动点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴匀速运动,若点P、Q时出发.求:
①若点Q向右运动,当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
②若点Q向左运动,当点P运动多少秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度?
【答案】(1)-12,6-4t;(2)①3;②5或13.
【分析】(1)由已知得OA=6,B是数轴上在A左侧的一点,则可得OB=AB−OA=12,因为点B在原点左边,从而可得点B所表示的数;动点P从点A出发,运动时间为t(t>0)秒,所以运动的单位长度为4t,因为沿数轴向左匀速运动,所以点P所表示的数是6−4t;
(2)①若点Q向右运动,根据两点之间的距离为18,则4t+2t=18,然后解方程即可;
②分两种情况:当点P运动a秒时,不超过Q,则18+2a−4a=8;超过Q,则18+2a+8=4a;由此求得答案即可.
【详解】解:(1)∵数轴上点A表示的数为6,
∴OA=6,
∵AB=18,B是数轴上在A左侧的一点,
∴OB=AB−OA=12,
点B在原点左边,
∴数轴上点B所表示的数为−12;
点P运动t秒的长度为4t,
∵动点P从点A出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,
∴P所表示的数为:6−4t;
(2)①若点Q向右运动,根据两点之间的距离为18,则4t+2t=18,
解得t=3,
答:当点P运动3秒时,点P与点Q相遇;
②设当点P运动a秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度,
当P不超过Q,则18+2a−4a=8,解得a=5;
当P超过Q,则18+2a+8=4a,解得a=13;
答:当点P运动5或13秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度.
【点睛】此题考查的知识点是两点间的距离及数轴,根据已知得出各线段之间的关系是解题关键.
27.如图,已知数轴上点表示的数为,是数轴上位于点右侧一点,且.动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向点方向匀速运动,设运动时间为秒.
(1)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1个单位长度的速度沿数轴向点方向匀速运动;点、点同时出发,当点与点重合后,点马上改变方向,与点继续向点方向匀速运动(点、点在运动过程中,速度始终保持不变);当点到达点时,、停止运动.运动时间为秒.
①当点与点重合时,求的值,并求出此时点表示的数.
②当点是线的三等分点时,求的值.
【答案】(1)9,;(2)①,此时点P表示的数为5;②当秒或3秒或6秒或秒时,点P是线段AQ的三等分点.
【分析】(1)根据数轴上的两点距离可直接进行求解;
(2)①根据重合前两者的路程和等于AB的长即可列方程求解;
②分点P与点Q相遇前和相遇后,依据点P是线段AQ的三等分点进行求解即可.
【详解】解:(1)由题意易得:
点B表示的数为:,点P表示的数为;
故答案为9,;
(2)①根据题意得:
,解得:t=4,
∴,
答:当t=4秒时,点P与点Q重合,此时点P表示的数为5
②点P与点Q重合前:
当2AP=PQ时,则有:2t+4t+t=12,
解得:;
当AP=2PQ时,则有:,
解得:;
点P与点Q重合后:
当AP=2PQ时,则有,
解得:t=6;
当2AP=PQ时,则有,
解得:;
综上所述:当秒或3秒或6秒或秒时,点P是线段AQ的三等分点.
【点睛】本题主要考查线段的和差关系、一元一次方程的解法及数轴上的动点问题,熟练掌握线段的和差关系、一元一次方程的解法及数轴上的动点问题是解题的关键.
28.已知:如图1,点M是线段AB上一定点,AB=12cm,C、D两点分别从M、B出发以1cm/s、2cm/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)当点C、D运动了2s,求AC+MD的值.
(3)若点C、D运动时,总有MD=2AC,则AM= (填空)
(4)在(3)的条件下,N是直线AB上一点,且AN﹣BN=MN,求的值.
【答案】(1)2,4;(2)6 cm;(3)4;(4)或1.
【分析】(1)先求出CM、BD的长,再根据线段的和差即可得;
(2)先求出BD与CM的关系,再根据线段的和差即可得;
(3)根据已知得MB=2AM,然后根据AM+BM=AB,代入即可求解;
(4)分点N在线段AB上和点N在线段AB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)根据题意知,CM=2cm,BD=4cm,
∵AB=12cm,AM=4cm,
∴BM=8cm,
∴AC=AM﹣CM=2cm,DM=BM﹣BD=4cm,
故答案为:2cm,4cm;
(2)当点C、D运动了2 s时,CM=2 cm,BD=4 cm
∵AB=12 cm,CM=2 cm,BD=4 cm
∴AC+MD=AM﹣CM+BM﹣BD=AB﹣CM﹣BD=12﹣2﹣4=6 cm;
(3)根据C、D的运动速度知:BD=2MC,
∵MD=2AC,
∴BD+MD=2(MC+AC),即MB=2AM,
∵AM+BM=AB,
∴AM+2AM=AB,
∴AM=AB=4,
故答案为:4;
(4)①当点N在线段AB上时,如图1,
∵AN﹣BN=MN,
又∵AN﹣AM=MN
∴BN=AM=4
∴MN=AB﹣AM﹣BN=12﹣4﹣4=4
∴;
②当点N在线段AB的延长线上时,如图2,
∵AN﹣BN=MN,
又∵AN﹣BN=AB
∴MN=AB=12
∴;
综上所述或1
故答案为或1.
【点睛】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.
29.如图,点是定长线段上一点,、两点分别从点、出发以1厘米/秒,2厘米/秒的速度沿直线向左运动(点在线段上,点在线段上).
(1)若点、运动到任一时刻时,总有,请说明点在线段上的位置;
(2)在(1)的条件下,点是直线上一点,且,求的值;
(3)在(1)的条件下,若点、运动5秒后,恰好有,此时点停止运动,点继续运动(点在线段上),点、分别是、的中点,下列结论:①的值不变;②的值不变.可以说明,只有一个结论是正确的,请你找出正确的结论并求值.
【答案】(1)点P在线段AB的处;(2)或;(3)结论②的值不变正确,.
【分析】(1)设运动时间为t秒,用含t的代数式可表示出线段PD、AC长,根据,可知点在线段上的位置;
(2)由可知,当点Q在线段AB上时,等量代换可得,再结合可得的值;当点Q在线段AB的延长线上时,可得,易得的值.
(3)点停止运动时,,可求得CM与AB的数量关系,则PM与PN的值可以含AB的式子来表示,可得MN与AB的数量关系,易知的值.
【详解】解:(1)设运动时间为t秒,则,
由得,即
,,,即
所以点P在线段AB的处;
(2)①如图,当点Q在线段AB上时,
由可知,
②如图,当点Q在线段AB的延长线上时,
,
综合上述,的值为或;
(3)②的值不变.
由点、运动5秒可得,
如图,当点M、N在点P同侧时,
点停止运动时,,
点、分别是、的中点,
当点C停止运动,点D继续运动时,MN的值不变,所以;
如图,当点M、N在点P异侧时,
点停止运动时,,
点、分别是、的中点,
当点C停止运动,点D继续运动时,MN的值不变,所以;
所以②的值不变正确,.
【点睛】本题考查了线段的相关计算,利用线段中点性质转化线段之间的和差倍分关系是解题的关键.
30.如图,在数轴上有四个点A、B、C、D,点A在数轴上表示的数是-12,点D在数轴上表示的数是15, AB长2个单位长度,CD长1个单位长度.
(1)点B在数轴上表示的数是 ,点C的数轴上表示的数是 ,线段BC= .
(2)若点B以1个单位长度/秒的速度向右运动,同时点C以2个单位长度/秒的速度向左运动设运动时间为t秒,若BC长6个单位长度,求t的值;
(3)若线段AB以1个单位长度/秒的速度向左运动,同时线段CD以2个单位长度/秒的速度也向左运动.设运动时间为t秒.
①用含有t的式子分别表示点A、B、C、D,则A是 ,B是 ,C是 ,D是 .
②若0<t<24时,设M为AC中点,N为BD中点,试求出线段MN的长.
【答案】(1)-10;14;24;(2)6或10;(3)①-t-12,-t-10,14-2t,15-2t;②.
【分析】(1)根据AB、CD的长度结合点A、D在数轴上表示的数,即可找出点B、C在数轴上表示的数,再根据两点间的距离公式可求出线段BC的长度;
(2)找出运动时间为t秒时,点B、C在数轴上表示的数,利用两点间的距离公式结合BC=6,即可得出关于t的含绝对值符号的一元一次方程,解之即可得出结论;
(3)①找出运动时间为t秒时,即可得到点A、B、C、D在数轴上表示的数;
②由①中的代数式,进而即可找出点M、N在数轴上表示的数,利用两点间的距离公式,即可求出线段MN的长.
【详解】解:(1)∵AB=2,点A在数轴上表示的数是-12,
∴点B在数轴上表示的数是-10;
∵CD=1,点D在数轴上表示的数是15,
∴点C在数轴上表示的数是14.
∴BC=14-(-10)=24.
故答案为:-10;14;24.
(2)当运动时间为t秒时,点B在数轴上表示的数为t-10,点C在数轴上表示的数为:14-2t,
∴BC=|t-10-(14-2t)|=|3t-24|.
∵BC=6,
∴|3t-24|=6,
解得:t1=6,t2=10.
∴当BC=6(单位长度)时,t的值为6或10.
(3)①当运动时间为t秒时,
点A在数轴上表示的数为:-t-12,
点B在数轴上表示的数为:-t-10,
点C在数轴上表示的数为:14-2t,
点D在数轴上表示的数为:15-2t;
故答案为:-t-12,-t-10,14-2t,15-2t;
②∵0<t<24,
∴点C一直在点B的右侧.
∵M为AC中点,N为BD中点,
∴点M在数轴上表示的数为:,点N在数轴上表示的数为:,
∴MN=.
故答案为:.
【点睛】本题考查了两点间的距离、解含绝对值符号的一元一次方程以及数轴,解题的关键是:(1)根据点与点之间的位置关系找出点B、C在数轴上表示的数;(2)由两点间的距离公式结合BC=6,找出关于t的含绝对值符号的一元一次方程;(3)根据点的运动找出运动时间为t秒时,点M、N在数轴上表示的数.
31.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.
32.已知,线段AB上有三个点C、D、E,,,D、E为动点(点D在点E的左侧),并且始终保持.
(1)如图1,当E为BC中点时,求AD的长;
(2)如图2,点F为线段BC的中点,,求AE的长;
(3)若点D从A出发向右运动(当点E到达点B时立即停止),运动的速度为每秒2个单位,当运动时间t为多少秒时,使AD,BE两条线段中,一条的长度恰好是另一条的两倍.
【答案】(1);(2);(3)或.
【分析】(1)由,,求解,再利用E为BC中点,求解 再求解 最后利用,从而可得答案;
(2)由点F为线段BC的中点,求解,再求解,,再利用,即可得到答案;
(3)如图3,以为原点建立数轴,则分别表示先确定的最长运动时间,再在运动后,表示对应的数为 对应的数为 求解,再分两种情况列方程即可得到答案.
【详解】解:(1)如图1,
,,
E为BC中点时,
,
(2)如图2,
点F为线段BC的中点,
,
(3)如图3,以为原点建立数轴,则分别表示
由运动开始前:
的最长运动时间为:
运动后,由题意可得:对应的数为 对应的数为
当时,
,
经检验:符合题意,
当时,
经检验:符合题意,
综上:当或时,AD,BE两条线段中,一条的长度恰好是另一条的两倍.
【点睛】本题考查的是线段的中点的含义,线段的和差关系,数轴上的动点问题,数轴上两点之间的距离,一元一次方程的应用,掌握以上知识是解题的关键.
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