内容正文:
专题01 数轴 绝对值 参数问题及难点分析
题型一:数轴有关参数符号、比较大小问题等综合辨析
题型二:数轴上的点移动问题
题型三:数轴上的距离问题
题型四:数轴上的滚动、翻转规律问题
题型五:数轴上距离+翻折问题
题型六:数轴上的动点——单动点问题
题型七:数轴上的动点——双动点问题
题型八:数轴上的动点——三动点问题
题型九:最值问题
题型十:新定义题
题型十一:绝对值的化简(分类讨论思想)
题型一:数轴有关参数符号、比较大小问题等综合辨析
1.若实数在数轴上的对应点的位置如图所示,则以下结论中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查用数轴上点表示实数,实数运算,掌握根据数轴上点的位置判断式子的值是解题的关键.
根据数轴得到,结合实数运算法则判断即可得到答案.
【详解】解:由数轴得,,
∴A、,此选项不符合题意,
B、,此选项不符合题意,
C、,此选项符合题意,
D、,此选项不符合题意,
故选:C.
2.有理数、在数轴上的位置如图所示,则下面关系中正确的是( )
①;②;③;④.
A.②③④ B.③④ C.①③ D.②④
【答案】B
【分析】本题主要考查数轴,熟练掌握数轴是解题的关键.根据点在数轴的位置进行判断即可.
【详解】解:由图可知
,故①错误;
,故②错误;
,故③正确;
,故④正确.
故选B.
3.已知有理数、在数轴上的位置如图所示,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了数轴,利用数轴比大小,利用数形结合的数学思想解答是解题的关键.
观察数轴可得,,,即可求解.
【详解】解:观察数轴得:,,
,,
,
故选:A.
4.有理数a,b,c在数轴上对应点的位置如图所示,若,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了数轴及有理数比较大小,根据已知条件和各点在数轴上的位置判断出其符号,再逐项分析判断即可得出答案.
【详解】解:,
,
如图可知,,
,,,
故选:B.
5.在数轴上,有理数a、b、c对应的点的位置如图所示,有下列四个结论:
①;②;③;④.
其中正确的结论有( )个.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【答案】B
【分析】根据数轴可知,得出,即可说明①,进而得出,再去掉绝对值,整理判断②,由可得,再根据,可知,然后判断③即可,最后根据解答④.
【详解】根据题意,可知,
∴,
∴.
正确;
由,
得,
∴.
不正确;
因为,
所以.
因为,
所以,
所以.
正确;
因为,,
所以,
即.
正确.
所以正确的有3个.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了数轴上表示的数,有理数的大小比较,有理数的运算,绝对值的性质等,理解绝对值的含义是解题的关键.
6.如图,、两点在数轴上表示的数分别为,,有下列结论:;;;,其中正确的有( )个
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】本题考查了数轴上表示数,有理数的大小比较,先根据在数轴上的位置判断出的取值范围,再比较出各数的大小即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:根据数轴可知:,
∴,故正确;
由数轴可知:,,
∴,故正确;
由数轴可知:,
∴,,
∴,故错误;
由数轴可知:,
∴,
∵,
∴,故正确;
综上可知:正确,共个正确,
故选:.
题型二:数轴上的点移动问题
7.数轴上点表示的数是,将点沿数轴移动单位长度得到点,则点表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】本题考查数轴上点移动后数字表示,解题关键是移动规律左减右加.根据数轴上点的移动规律,左减右加计算即可.
【详解】解:根据数轴上点的移动规律,左减右加,
可得点向左移动时:,
可得点向右移动时:,
综上可得点表示的数是或,
故选.
8.如图所示,把数轴上的点A先向左移动3个单位,再向右移动7个单位得到点B,若A与B表示的数互为相反数,则点A表示的数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了相反数的应用,注意:a的相反数是.设A表示的数是a,根据题意得出方程,求出即可.
【详解】解:设A表示的数是a,根据题意得:
,
解得:,
即A点对应的数是.
故选:C.
9.点A表示数轴上的一个点,将点A向右移动10个单位长度,再向左移动8个单位长度,终点恰好是原点,则点A到原点的距离为 .
【答案】2
【分析】设点A表示的数为x,然后根据向右平移加,向左平移减列出方程,再解方程即可得出答案.
【详解】设A表示的数是x,
依题意可得:x+10-8=0,
解得:x=-2,
则点A到原点的距离为2.
故答案为:2.
【点睛】本题主要考查的是数轴,解题时需注意点在数轴上移动,向右平移加,向左平移减.
10.一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向,以每前进步后退步的程序运动,设该机器人每秒钟前进或后退步,并且每步的距离为个单位长,表示第秒时机器人在数轴上的位置所对应的数,给出下列结论(1);(2);(3);(4);(5)其中,正确结论的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】机器人每5秒完成一个循环,每个循环前进1步,n÷5的整数值即前进的步数,余数是1,总步数加1,是2加2,是3加3,是4加2.
【详解】依题意得:机器人每5秒完成一个前进和后退,即前5秒对应的数是1,2,3,2,1;根据此规律即可推导判断:(1)和(2),显然正确;
(3)中,76÷5=15……1,故x76=15+1=16,77÷5=15……2,故x77=15+2=17,16<17,故错误;
(4)中,103÷5=20……3,故x103=20+3=23,104÷5=20……4,故x104=20+2=22,23>22,故错误;
(5)中,2018÷5=403……3,故x2018=403+3=406,2019÷5=403……4,故错误.
故选:B.
【点睛】本题考查的是归纳探索能力,确定循环次数和第n次的对应数字是解题的关键.
题型三:数轴上的距离问题
11.已知在纸面上有一个数轴(如图),折叠纸面.
(1)若表示的点与表示1的点重合,则表示3的点与表示 的点重合;
(2)若表示1的点与表示的点重合,回答下列问题:
①表示0的点与表示 的点重合;
②若数轴上、两点之间的距离为8,在的左侧),且、两点经折叠后重合,求、两点表示的数多少?
【答案】(1)
(2)①;②,
【分析】此题考查数轴上的点和数之间的对应关系,结合数轴,找到折痕是解决问题的关键.
(1)根据对称的知识,若表示的点与1表示的点重合,则折痕是原点,从而找到3的对称点;
(2)由表示1的点与表示的点重合,可确定折痕是表示的点,则:
①表示0的点与表示的点重合;
②由题意可得、两点距离折痕的距离为4,据此求解.
【详解】(1)解:表示的点与1表示的点重合,
折痕在原点处,
表示3的点与表示的点重合,
故答案为:;
(2)解:①表示1的点与表示的点重合,
折痕在处,
表示0的点与表示的点重合,
故答案为:;
②若数轴上、两点之间的距离为在的左侧),
则点表示的数是,
点表示的数是.
所以、两点表示的数分别是,2.
12.如图,数轴上标出的所有点中,任意相邻两点间的距离都相等,已知点A表示的数是,点H表示的数是2.
(1)表示原点的是点____________,点E表示的有理数是____________;
(2)已知B,C两点间的距离为m,B,D两点间的距离为n.计算B,C,D三点对应的数的和,直接写出的值;
(3)已知数轴上有两点M,N,满足点M到点F距离为3,点N到点F的距离为6,则点M,N之间的距离为多少?
【答案】(1)
(2)
(3)点M,N之间的距离为3或9
【分析】本题考查数轴上点所表示的数以及两点间距离的计算,解题的关键是根据已知点确定数轴上的单位长度,进而确定各点表示的数,再依据距离公式求解.
(1)先确定数轴上的单位长度,从而找出原点及点表示的数.
(2)确定B,C,D三点表示的数,计算三点对应数的和并求出的值.
(3)确定点M,N可能表示的数,分情况计算两点间的距离.
【详解】(1)已知点A表示的数是,点H表示的数是到H的距离为,
因为A到H之间有7个间隔,所以每个间隔的距离为.
从点向左数1个间隔到点,所以表示原点的是点.
点E在点A右侧3个间隔处,那么点E表示的数为,
故答案为:;
(2)解:点在点右侧1个间隔处,所以点表示的数是,
点在点右侧2个间隔处,点表示的数是,
点D在点A右侧3个间隔处,点D表示的数是,
所以,
;
(3)解:由题意可知F:,
因为点M到点F距离为3,所以点M表示的数是1或
因为点N到点F的距离为6,所以点N表示的数是或4.
;;
;;
综上,点M,N之间的距离为3或9.
13.一个点从数轴上的原点开始,先向右移动了个单位长度,再向左移动个单位长度到达终点,可得到终点表示的数是,起点和终点之间的距离是个单位长度,已知点,是数轴上的点,完成下列各题:
()如果点表示数,将点向右移动个单位长度到达终点,那么终点表示的数是__________,,两点间的距离是__________个单位长度.
()如果点表示数,将点向左移动个单位长度,再向右移动个单位长度到达终点,那么终点表示的数是__________, ,两点间的距离为__________个单位长度.
()一般地,如果点表示数,将点向右移动个单位长度,再向左移动个单位长度到达终点,那么请你猜想终点表示的数是__________,,两点间的距离是__________个单位长度.
【答案】(1)4,7;(2)1,2;(3)a+b-c,|b-c|.
【分析】(1)(2)根据图形可直接的得出结论;
(3)先求出B点表示的数,然后由数轴上两点间的距离公式:两点间的距离是两点所表示的数差的绝对值,计算即可.
【详解】
解:(1)由图可知,点A表示数-3,将点A向右移动7个单位长度,那么终点B表示的数是4;A、B两点间的距离是|-3|+|4|=7;故答案为4,7;
(2)如果点A表示数3,将点A向左移动7个单位长度,则点A表示3-7=-4,再向右移动5个单位长度,那么终点B表示的数是-4+5=1,A、B两点间的距离是3-1=2;故答案为1,2;
(3)点A表示数为a,将点A向右移动b个单位长度,则点A表示a+b,再向左移动个单位长度,那么终点B表示的数是a+b-c;A、B两点间的距离是|a+b-c-a|=|b-c|;故答案为a+b-c,|b-c|.
【点睛】本题考查的是数轴,熟知数轴上两点间的距离公式是解答此题的关键.
题型四:数轴上的滚动、翻转规律问题
14.如图,正方形的边长为1,在正方形的4个顶点处标上字母,,,,先让正方形上的顶点与数轴上的数所对应的点重合,再让正方形沿着数轴按顺时针方向滚动,那么数轴上的数2024将与正方形上的哪个字母重合( )
A.字母 B.字母 C.字母 D.字母
【答案】C
【分析】本题考查的是数轴上两点之间的距离的含义,正方形滚动一周的长度为4,从到2024共滚动2026个单位长度,由,即可作出判断.
【详解】解:∵正方形的边长为1,
∴正方形的周长为4,
∴正方形滚动一周的长度为4,
∵正方形的起点在处,
∴,
∵,
∴数轴上的数2020将与正方形上的点C重合,
故选:C.
15.如图,周长为4个单位长度的圆上4等分点为,,,,点落在数轴上的2的位置,将圆在数轴上沿负方向滚动,那么圆上落在数轴上的点是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查图形类规律探索,数轴上两点间的距离,理解题意,找出规律是解题关键.根据数轴上负方向上从2的位置开始的整数每四个数为一个循环,依次对应,,,,解答即可.
【详解】解:根据题意可得:数轴上负方向上从2的位置开始的整数每四个数为一个循环,依次对应,,,.
∵表示的点与表示2的点的距离为,
又∵,
∴圆上落在数轴上的点是P.
故选C.
16.正方形在数轴上的位置如图所示,点D、A对应的数分别为0和1.若正方形绕着顶点顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转1次后,点B所对应的数为2;则翻转2024次后,数轴上数2025所对应的点是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
【答案】A
【分析】本题主要考查了数字变化规律,有理数与数轴等知识点,由正方形旋转一周后,A、B、C、D分别对应的点为1、2、3、4,可知四次一循环,由此可以确定所对应的点,发现各个顶点在翻转过程中所对应的数字的规律是解此题的关键.
【详解】当正方形在转动第一周过程中,即正方形连续翻转了4次,
第一次翻转A对应1,
第二次翻转B对应2,
第三次翻转C对应3,
第四次翻转D对应4,
…,
∴四次一个循环,
∵,
∴2025所对应的点是A,
故答案为:A.
题型五:数轴上距离+翻折问题
17.A、B、C、D、E是数轴上的五个点,点A、B、C所表示的数分别为、、,点C到点E和点B的距离相等,将数轴沿着点D折叠后,点A与点E重合,那么点D所表示的数是 .
【答案】
【分析】设出点D所表示的数,表示出AD,进而表示点E所表示的数,根据折叠后点C到点E和点B的距离相等,列方程求出答案.
【详解】解:设点D所表示的数为x,则AD=x+,
折叠后点A与点E重合,则AD=DE,此时点E所表示的数为2x+,
由折叠后点C到点E和点B的距离相等得,
①当点E在点C的右侧时,即CB=CE,
−2=2x+−,
解得,x=,
②当点E在点C的左侧时,CB=CE,即点E与点B重合,不合题意,
所以点D所表示的数为,
故答案为.
【点睛】本题考查数轴表示数的意义和方法,掌握数轴上两点之间距离的计算方法是正确解答的前提.
18.一条数轴上有A,B,C三点,其中点A,B表示的数分别是,2021,现以点C为折点,将数轴向右对折,若点A对应的点到B的距离为4,则点C表示的数是 .
【答案】1或
【分析】设点C所表示的数为x,则,分两种情况:①点在点B左侧,②点在点B右侧,分别求出表示的数,根据,分别列出关于x的方程,解出方程即可.本题考查数轴上两点之间的距离问题,能正确地表示出两点间的距离是解题的关键.
【详解】解:设点C所表示的数为x,则,
,B点表示的数为2021,
①点在点B左侧时,
点表示的数为,
根据折叠得,,
,
解得,,
②点在点B右侧时,
点表示的数为,
根据折叠得,,
,
解得,,
故答案为:1或
19.如图,一条数轴上有三个不同的点A,B,C,其中点A,B表示的数分别是,8,现以点C为折点,将数轴向右对折,若对折后的点A到点B的距离为4,求点C表示的数.甲答:点C表示的数为;乙答:点C表示的数为;丙答:点C表示的数为0.则下列说法正确的是( )
A.只有甲答的对 B.甲、乙的答案合在一起才完整
C.乙、丙的答案合在一起才完整 D.三人的答案合在一起才完整
【答案】C
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离,了解对折的含义是解题的关键.
设对折后点A的对应点为,因为对折后的点到点B的距离为4,分点在点B的左边和点在点B的右边,两种情况分别求解即可.
【详解】解:设对折后点A的对应点为,因为对折后的点到点B的距离为4,分两种情况:
①点在点B的左边,到点B的距离为4,此时点表示的数为4,
所以点C表示的数为;
②点在点B的右边,到点B的距离为4,此时点表示的数为12,
所以C表示的数为0.
所以乙、丙的答案合在一起才完整,
故选C.
题型六:数轴上的动点——单动点问题
20.如图,在数轴上点A表示的有理数为,点B表示的有理数为12,点P从点A出发,以每秒3个单位长度的速度在数轴上沿由A到B方向运动,当点P到达点B后立即返回,仍然以每秒3个单位长度的速度运动至点A停止运动,设运动时间为t(单位:秒).
(1)当时,点P表示的有理数是______;
(2)当点P与点B重合时,______;
(3)①在点P由点A到点B的运动过程中,点P与点A的距离是______,点P表示的有理数是______.(用含t的代数式表示);
②在点P由点B到点A的运动过程中,点P与点A的距离是______.(用含t的代数式表示)
(4)当t的值为多少时,.
【答案】(1)
(2)
(3)①,;
(4)或10
【分析】(1)当时,利用距离速度时间,计算出点运动的距离,点的坐标加上点运动的距离,即可得到答案;
(2)当点与点重合时,计算出点运动的距离,根据时间距离速度,即可得到答案;
(3)①在点由点到点的运动过程中,点与点的距离为:速度时间,点表示的有理数是:点的坐标点运动的距离,即可得到答案,②在点由点到点的运动过程中,点与点的距离是:点与点两点之间的距离(点运动的距离点与点两点之间的距离),即可得到答案,
(4)分两种情况讨论:①点由点向点运动时;②点由点向点运动时;根据分别列出方程,求解即可.
【详解】(1)解:当时,
点移动的距离为:,
此时点表示的有理数为:,
即时点表示的有理数为.
故答案为:;
(2)当点与点重合时,点运动的距离为:,
运动的时间(秒),
即点与点重合时的值为.
故答案为:;
(3)①在点由点到点的运动过程中,点与点的距离为:,点表示的有理数是:.
故答案为:,;
②在点由点到点的运动过程中,点与点的距离是:.
故答案为:;
(4)分两种情况:
①如果点由点向点运动,即时,
,
;
②如果点由点向点运动,即时,
,
.
故当或10时,.
故答案为:或10.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用和数轴,解题的关键是:正确掌握速度,时间,距离公式,数轴的定义,正确找出等量关系,列出一元一次方程.
21.【知识引导】在数轴上,两点之间的距离可以用这两点在数轴上所对应数的差的绝对值来表示,例:点表示的数为2,点表示的数为,则点之间的距离为.
【实际应用】如图,在一条数轴上,从左往右的点表示的数分别是.
(1)点到原点的距离是______,两点之间的距离是______;
(2)已知点和点之间的距离是2,一动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,5秒后,点表示的数是多少?
(3)已知点在点的左侧,和点的距离是2个单位长度,一动点从点出发,沿数轴运动,下表是小俊记录的点运动的情况(沿数轴向右运动记为正,向左运动记为负,例如“”表示向左运动2个单位长度,“”表示向右运动4个单位长度),在第几次运动后点与点的距离最远,此时点表示的数是多少?
第1次
第2次
第3次
第4次
【答案】(1)3,9
(2)
(3)第4次运动后,点与点之间的距离最远,此时点表示的数是
【分析】本题考查数轴上的动点问题,理解数轴上两点间距离公式是解题的关键.
(1)两点之间的距离可以用这两点在数轴上所对应数的差的绝对值来表示,由此计算即可;
(2)先求出点B表示的数,再根据点P的运动方向及速度即可求解;
(3)先求出点D表示的数,再计算出每次运动后点Q表示的数,进而计算出点与点的距离,即可求解.
【详解】(1)解:点到原点的距离是,两点之间的距离是,
故答案为:3,9;
(2)解:因为点和点之间的距离是2,所以点表示的数是.
5秒后点向左运动了个单位长度,,
所以点表示的数是;
(3)解:因为点在点的左侧,和点的距离是2个单位长度,
所以点表示的数是.
第1次运动后点表示的数,
此时点与点的距离:;
第2次运动后点表示的数是,此时点与点的距离:;
第3次运动后点表示的数是,此时点与点的距离:;
第4次运动后点表示的数是,此时点与点的距离:.
,
所以在第4次运动后,点与点之间的距离最远,此时点表示的数是.
题型七:数轴上的动点——双动点问题
22.如图,点、在数轴上表示的数分别是,1,点在点的右侧,且、两点间的距离为4.
(1)点表示的数为______;
(2)动点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向右运动,同时动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左运动,设运动的时间为t秒.
①当为何值时,、两点相遇?
②当点表示的数为2时,求、两点间的距离.
【答案】(1)5
(2)①;②
【分析】本题考查了用数轴上的点表示有理数,数轴上两点之间的距离,数轴上动点问题,熟练掌握以上知识点,正确表示出点、表示的数是解题的关键.
(1)根据数轴上两点之间的距离公式即可求得点表示的数;
(2)①根据数轴上两点之间的距离公式用表示出点、分别为、,当、相遇时,有,解之即可;②先求得,然后求得点,再算得的距离即可.
【详解】(1)解:点表示的数为1,点在点的右侧,且、两点间的距离为4,
点表示的数为,
故答案为:5.
(2)解:①点表示的数为,点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向右运动,
点表示的数为,
点表示的数为1,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左运动,
点表示的数为,
点、在数轴上表示的数分别是,1,
当、相遇时,有,
解得,
故当时,、两点相遇;
②由①可知,当点表示的数为2时,即,
解得,
此时点表示的数为,
点表示的数为5,
点、两点间的距离,
故当点表示的数为2时,点、两点间的距离为.
23.已知,数轴上点A在原点左边,到原点的距离为8个单位长度,点B在原点的右边,从点A走到点B,要经过32个单位长度.
(1)求A,B两点所对应的数;
(2)若点C也是数轴上的点,点C到点B的距离是点C到原点的距离的3倍,求点C对应的数;
(3)已知,点M从点A向右出发,速度为每秒1个单位长度,同时点N从点B向右出发,速度为每秒2个单位长度,设线段的中点为P,线段的值是否变化?若不变,请求其值;若变化,请说明理由.
【答案】(1)点A表示的数为,点B表示的数为24
(2)点C表示的数为或6
(3)不变,
【分析】本题考查数轴的应用及一元一次方程的应用.
(1)直接根据有理数与数轴上各点的对应关系求出A,B表示的数即可;
(2)设点C表示的数为c,再根据点C到点B的距离是点C到原点的距离的3倍列出关于c的方程,求出c的值即可;
(3)设运动时间为t秒,则,再根据点P是的中点用t表示出的长,再求出的值即可.
【详解】(1)由题意知,点A表示的数为,
设B为b,
则:
解得:
∴点B表示的数为24;
(2)设点C表示的数为x,
依题意,得
,
解得或,
即点C表示的数为或6;
(3)设运动时间为t秒,则,,
∵线段的中点为P
∴
即,
即,
所以的值不变,.
题型八:数轴上的动点——三动点问题
24.如图所示,在数轴上点表示的数分别为,1,6,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为.
(1)则 , , ;
(2)点开始在数轴上运动,若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点、点分别以每秒2个单位长度和5单位长度的速度向右运动.请问:
运动秒后,点与点之间的距离为多少?(用含的代数式表示)
的值是否随着运动时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值;
(3)由第(1)小题可以发现,.若点以每秒3个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒1个单位长度和每秒2个单位长度的速度向右运动.请问:随着运动时间的变化,之间是否存在类似于(1)的数量关系?请说明理由.
【答案】(1)3,5,8
(2);不变,值为2
(3)存在,见解析
【分析】(1)根据两点间的距离公式即可求解;
(2)由点以每秒个单位长度的速度向左运动,点以每秒2个单位长度的速度向右运动,得到运动秒后,点表示的数为,点表示的数为,再根据两点间的距离公式即可得到答案;由点以每秒5单位长度的速度向右运动,得到运动秒后,点表示的数为,从而得到,再计算出,即可得到答案;
(3)分别表示出的长度,然后分情况讨论得出之间的关系,即可得到答案.
【详解】(1)解:在数轴上点表示的数分别为,1,6,
,,,
故答案为:3,5,8;
(2)解:点以每秒个单位长度的速度向左运动,点以每秒2个单位长度的速度向右运动,
运动秒后,点表示的数为:,点表示的数为:,
点与点之间的距离为:;
点以每秒5单位长度的速度向右运动,
运动秒后,点表示的数为:,
,
,
的值不会随着时间的变化而改变;
(3)解:点以每秒3个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒1个单位长度和每秒2个单位长度的速度向右运动,
运动秒后,点表示的数为:,点表示的数为:,点表示的数为:,
,,,
当时,,
当时,,
当时,,
随着运动时间的变化,之间存在类似于(1)的数量关系.
【点睛】本题主要考查了数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,熟练掌握数轴上的两点之间的距离的求法,采用分类讨论的思想解题,是解题此题的关键.
25.如图,在数轴上点M表示的数为m,点N表示的数为n,点M到点N的距离记为.我们规定:的大小可以用位于右边的点表示的数减去左边的点表示的数表示,即.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图,在数轴上点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,满足,,
(1) , , ;
(2)若将数轴折叠,使得A点与C点重合,则点B与数______表示的点重合;
(3)点A,B,C开始在数轴上运动,若点A以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒1个单位长度和3个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,若点B与点C之间的距离表示为,点A与点B之间的距离表示为.则 , , .(用含t的代数式表示)
(4)请问,的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值;
【答案】(1),1,8
(2)5
(3),,
(4)不变,15
【分析】(1)根据非负数的性质可得a,c的值,即可求解;
(2)先求出对称点,即可得出结果;
(3)先得出A,B,C表示的数,再根据两点间距离的表示方法计算即可;
(4)将(3)中结果代入中,去括号合并即可判断.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
故答案为:,1,8;
(2),
∴对称点为3,
∴,
即点B与5表示的点重合;
(3)由题意可得:
t秒后,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为,
∴,,,
故答案为:,,;
(4)由题意可得:
即的值不随着时间t的变化而变化,其值为15.
【点睛】此题考查了数轴,整式的加减,绝对值,掌握数轴上两点之间的距离求解方法是解决问题的关键.
题型九:最值问题
26.【背景知识】数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.
(1)【问题情境】如图,探究数轴上任意两点之间与两点的对应数的关系:
①点和点之间的距离为______,②点到点的距离为______;
③点和点之间的距离为______,④点到点的距离为______;
(2)【发现新知】如果数轴上点对应的数是,点对应的数是,那么点和点之间的距离可表示为______.(用含,的式子表示)
(3)【综合运用】①数轴上表示和的两点,之间的距离是10,求的值.
②式子的最小值是______.
【答案】(1)①4 ②2 ③3 ④4;
(2);
(3)①或;②式子的最小值是8.
【分析】本题考查了列代数式、数轴,两点间距离,解决本题的关键是绝对值的意义的运用.
(1)观察数轴运用有理数减法即可求解;
(2)根据(1)中所观察规律即可得结论;
(3)①根据(2)中得到的结论列出等式,求解即可;
②分,,,,五种情况讨论,可得答案.
【详解】(1)解:观察数轴,可得
①点D与点A的距离为,
故答案为:4;
②点D与点G的距离为;
故答案为:2;
③点C与点A的距离为,
故答案为:3;
④点C与点F的距离为;
故答案为:4;
(2)解:如果点P对应的数是a,点Q对应的数是b,那么点P与点Q之间的距离可表示为.
故答案为:;
(3)解:①根据(2),得:,
,
即或,
解得:或.
②分五种情况:
当时,,
此时,当时,最小值是12;
当时,,
此时,当时,最小值是8;
当时,;
当时,,
此时,当时,最小值是8;
当时,,
此时,当时,最小值是12;
综上,当式子取最小值时,相应的x的取值范围是,
即
=8,
∴最小值是8.
故答案为:8.
27.四个互不相等的实数a,b,c,m在数轴上的对应点分别为A,B,C,M,其中,,c为整数,.
(1)若,则A,B,C中与M距离最小的点为 ;
(2)若在A,B,C中,点C与点M的距离最小,则符合条件的点C有 个.
【答案】 A 3
【分析】(1)若,,,求出m的值,再求出A,B,C中与M距离,比较大小,得出与M距离最小的点为A;
(2)若在A,B,C中,点C是一个变化的点,点 M随它变化,因此也随之变化.点C与点M的距离最小,则符合条件的点C有3个.
【详解】解:(1)当,,时,,
,,,
所以A,B,C中与M距离最小的点为A.
故答案为:点A.
(2).
①当时,.,,,此时最小;
②当时,.,,,此时最小;
③当时,.,,,此时最小;
所以符合条件的点C有3个.
故答案为:3.
【点睛】本题主要考查了实数大小比较的方法,在数轴上表示数的方法,以及数轴的特征:一般来说,当数轴正方向朝右时,右边的数总比左边的数大.
28.【阅读材料】数轴是学习有理数的一种重要工具,任何有理数都可以用数轴上的点表示,这样能够运用数形结合的方法解决一些问题.例如:表示与的差的绝对值,实际上也可以理解为与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.类似的,表示与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.一般地,,两点在数轴上表示有理数,,那么,两点之间的距离表示为.
【解决问题】如图,已知数轴上两点,表示的数分别为,,数轴上另一个点表示的数为,试探索:
(1)点,之间的距离______;折叠数轴,使得点与点重合,则表示的点与表示______的点重合;
(2)若,则______;
【联系拓广】
(3)若点在,两点之间,则______;若,则点表示的数为______;由此可得:点到,两点的距离之和最小时,若点表示的数为整数,则这样的点有______个.
【答案】(1),;(2)或;(3);或;
【分析】此题考查了数轴上两点间的距离,关键是能分情况讨论,利用数轴列出算式或一元一次方程.
(1)由两点间距离的定义可得,设表示的点与表示的点重合,且点到点和表示的点与点的距离相等,即可求得答案;
(2)由,得到和两数在数轴上所对应的两点之间的距离为,即可得到答案;
(3)根据点的位置化简绝对值求解即可求得及,分点在线段上和点位于点右侧两种情况列方程求解点的位置即可.
【详解】解:(1)由题意,得,点,之间的距离.
设表示的点与表示的点重合,
因为数轴上两点,表示的数分别为,,
所以,即点到点的距离和表示的点到点的距离相等,
所以或,
因为表示的点在点的左边,
所以点在点的右边,
即不合题意,舍去,所以,
即表示的点与表示的点重合.
(2)因为,
所以和两数在数轴上所对应的两点之间的距离为,
所以或,
故答案为或.
(3)因为点在,两点之间,
所以,
所以.
因为,
所以点到点和点的距离之和等于.
因为,两点表示的数分别为,,
所以,
当点在点左侧时,如答图①,
则,
所以,
所以,此时点表示的数为,
当点在点右侧时,如答图②,
则,
所以,
所以,此时点表示的数为.
综上,点表示的数为或.
当在,两点之间时,点到,两点的距离之和最小,为,
因为表示的数为整数,
所以表示的数有,,,,,,,,,,共个.
故答案为;或;.
题型十:新定义题
29.定义:数轴上的三点,如果其中一个点与近点距离是它与远点距离的,则称该点是其他两个点的“倍分点”.例如数轴上点A,B,C所表示的数分别为,0,2,满足,此时点B是点A,C的“倍分点”.已知点A,B,C,M,N在数轴上所表示的数如图所示.
(1)A,B,C三点中,点 是点M,N的“倍分点”;
(2)若数轴上点M是点D,A的“倍分点”,则点D对应的数是 ;
(3)若数轴上点N是点P,M的“倍分点”,且点P在点N的右侧,求此时点P表示的数.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】本题考查了数轴结合新定义“倍分点”,正确理解“倍分点”的含义是解决问题的关键.
(1)利用“倍分点”的定义即可求得答案;
(2)设D点对应的数值为,利用“倍分点”的定义,分两种情况讨论即可求出答案;
(3)利用“倍分点”的定义,结合点在点的右侧,分两种情况讨论即可求出答案.
【详解】(1),,
,
∴点是点的“倍分点”;
故答案为:;
(2)解:,
设点对应的数值为,
①当时,,
,
解得:或;
②当时,,
,
解得:或;
综上所述,则点对应的数分别是,,
故答案为:;
(3)解:,
当时,,
∵点在点的右侧,
∴此时点表示的数为,
当时,,
∵点在点的右侧,
∴此时点表示的数为,
综上所述,点表示的数为或.
30.阅读材料并回答问题:
对于数轴上的三个点,若其中一个点与其他两个点的距离之间恰好满足倍的数量关系,则称该点是其他两个点的“关联点”.例如:如图,数轴上点,,表示的数分别为,,,点与点的距离是,点与点的距离是,此时点是点,的“关联点”.
(1)若点表示,点表示.,,,对应的点分别是,,,,则其中哪几个点是点,的“关联点”?
(2)点表示的数是,点表示的数是,为数轴上一个动点.若点在点的左侧,且点是点,的“关联点”,则点表示的数是____________.
【答案】(1),;
(2)或或.
【分析】()根据题意求得与的关系,然后逐一判断即可;
()设表示的数为,则由题意得,则,,然后分当时,即,当时,即,解出方程即可;
本题考查了数轴上两点间的距离,数轴上的动点问题,一元一次方程的应用,解题的关键是理解“关联点”的概念,读懂题意并根据题意列出方程.
【详解】(1)解:∵,,
∴不是点,的“关联点”,
∵,,
∴,
∴是点,的“关联点”,
∵,,
∴
∴是点,的“关联点”,
∵,,
∴不是点,的“关联点”,
综上可知:,是点,的“关联点”;
(2)设表示的数为,则由题意得,
∴,,
∵点是点,的“关联点”,
∴当时,即,
则或,
解得:或;
当时,即,
则或,
解得:或(不合题意,舍去);
综上可知:点表示的数是或或,
故答案为:或或.
题型十一:绝对值的化简(分类讨论思想)
31.式子的最小值是 .
【答案】8
【分析】本题主要考查了绝对值.熟练掌握绝对值的化简,分类讨论,是解决问题的关键.
解法一:分,,,,,讨论,求出各股的最小值,再比较即得;
解法二:由绝对值的几何意义可知当时,有最小值,同理可知当时,有最小值,当时,有最小值,最小值为0,则当时,,,能同时取到最小值,进而可得当时,有最小值,据此求解即可.
【详解】解法一:设,
当时,
,
∴,最小值为:18;
当时,
,
∴,最小值为:11;
当时,
,
∴,最小值为:8;
当时,
,
∴,最小值为:8;
当时,
,
∴,最小值为:11;
当时,
,
∴,最小值为:18.
综上,原式的最小值为:8.
解法二:由绝对值的几何意义可知,表示的是数轴上表示x的数到表示1和5的数的距离之和,
∴当时,有最小值,最小值为,
同理可知当时,有最小值,最小值为,
∵,
∴当时,有最小值,最小值为0,
综上所述,当时,,,能同时取到最小值,
∵
,
∴当时,有最小值,最小值为;
故答案为:8.
32.若,则 .
【答案】2或-2.
【分析】对a、b、c中正数的个数进行讨论,即可求解.
【详解】解:当a、b、c中没有负数时,都是正数,则原式=1+1+1-1=2;
当a、b、c中只有一个负数时,不妨设a是负数,则原式=-1+1+1+1=2;
当a、b、c中有2个负数时,不妨设a、b是负数,则原式=-1-1+1-1=-2;
当a、b、c都是负数时,则原式=-1-1-1+1=-2,
总是代数式的值是2或-2,
故答案为:2或-2.
【点睛】本题考查了有理数的除法法则和乘法法则,正确进行讨论是关键.
33.若,,则 .
【答案】-2或0或4
【分析】对a和b,以及的正负进行分类讨论,然后去绝对值求出对应的值.
【详解】解:①当,时,,,
原式;
②当,时,,,
原式;
③当,,且时,,
原式;
④当,,且时,,
原式;
⑤当,,且时,,
原式;
⑥当,,且时,,
原式.
故答案是:-2或0或4.
【点睛】本题考查绝对值的性质,解题的关键是利用分类讨论的思想去化简绝对值.
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专题01 数轴 绝对值 参数问题及难点分析
题型一:数轴有关参数符号、比较大小问题等综合辨析
题型二:数轴上的点移动问题
题型三:数轴上的距离问题
题型四:数轴上的滚动、翻转规律问题
题型五:数轴上距离+翻折问题
题型六:数轴上的动点——单动点问题
题型七:数轴上的动点——双动点问题
题型八:数轴上的动点——三动点问题
题型九:最值问题
题型十:新定义题
题型十一:绝对值的化简(分类讨论思想)
题型一:数轴有关参数符号、比较大小问题等综合辨析
1.若实数在数轴上的对应点的位置如图所示,则以下结论中正确的是( )
A. B. C. D.
2.有理数、在数轴上的位置如图所示,则下面关系中正确的是( )
①;②;③;④.
A.②③④ B.③④ C.①③ D.②④
3.已知有理数、在数轴上的位置如图所示,则下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
4.有理数a,b,c在数轴上对应点的位置如图所示,若,则( )
A. B.
C. D.
5.在数轴上,有理数a、b、c对应的点的位置如图所示,有下列四个结论:
①;②;③;④.
其中正确的结论有( )个.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
6.如图,、两点在数轴上表示的数分别为,,有下列结论:;;;,其中正确的有( )个
A.个 B.个 C.个 D.个
题型二:数轴上的点移动问题
7.数轴上点表示的数是,将点沿数轴移动单位长度得到点,则点表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
8.如图所示,把数轴上的点A先向左移动3个单位,再向右移动7个单位得到点B,若A与B表示的数互为相反数,则点A表示的数是( )
A. B. C. D.
9.点A表示数轴上的一个点,将点A向右移动10个单位长度,再向左移动8个单位长度,终点恰好是原点,则点A到原点的距离为 .
10.一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向,以每前进步后退步的程序运动,设该机器人每秒钟前进或后退步,并且每步的距离为个单位长,表示第秒时机器人在数轴上的位置所对应的数,给出下列结论(1);(2);(3);(4);(5)其中,正确结论的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
题型三:数轴上的距离问题
11.已知在纸面上有一个数轴(如图),折叠纸面.
(1)若表示的点与表示1的点重合,则表示3的点与表示 的点重合;
(2)若表示1的点与表示的点重合,回答下列问题:
①表示0的点与表示 的点重合;
②若数轴上、两点之间的距离为8,在的左侧),且、两点经折叠后重合,求、两点表示的数多少?
12.如图,数轴上标出的所有点中,任意相邻两点间的距离都相等,已知点A表示的数是,点H表示的数是2.
(1)表示原点的是点____________,点E表示的有理数是____________;
(2)已知B,C两点间的距离为m,B,D两点间的距离为n.计算B,C,D三点对应的数的和,直接写出的值;
(3)已知数轴上有两点M,N,满足点M到点F距离为3,点N到点F的距离为6,则点M,N之间的距离为多少?
13.一个点从数轴上的原点开始,先向右移动了个单位长度,再向左移动个单位长度到达终点,可得到终点表示的数是,起点和终点之间的距离是个单位长度,已知点,是数轴上的点,完成下列各题:
()如果点表示数,将点向右移动个单位长度到达终点,那么终点表示的数是__________,,两点间的距离是__________个单位长度.
()如果点表示数,将点向左移动个单位长度,再向右移动个单位长度到达终点,那么终点表示的数是__________, ,两点间的距离为__________个单位长度.
()一般地,如果点表示数,将点向右移动个单位长度,再向左移动个单位长度到达终点,那么请你猜想终点表示的数是__________,,两点间的距离是__________个单位长度.
题型四:数轴上的滚动、翻转规律问题
14.如图,正方形的边长为1,在正方形的4个顶点处标上字母,,,,先让正方形上的顶点与数轴上的数所对应的点重合,再让正方形沿着数轴按顺时针方向滚动,那么数轴上的数2024将与正方形上的哪个字母重合( )
A.字母 B.字母 C.字母 D.字母
15.如图,周长为4个单位长度的圆上4等分点为,,,,点落在数轴上的2的位置,将圆在数轴上沿负方向滚动,那么圆上落在数轴上的点是( )
A. B. C. D.
16.正方形在数轴上的位置如图所示,点D、A对应的数分别为0和1.若正方形绕着顶点顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转1次后,点B所对应的数为2;则翻转2024次后,数轴上数2025所对应的点是( )
A.点A B.点B C.点C D.点D
题型五:数轴上距离+翻折问题
17.A、B、C、D、E是数轴上的五个点,点A、B、C所表示的数分别为、、,点C到点E和点B的距离相等,将数轴沿着点D折叠后,点A与点E重合,那么点D所表示的数是 .
18.一条数轴上有A,B,C三点,其中点A,B表示的数分别是,2021,现以点C为折点,将数轴向右对折,若点A对应的点到B的距离为4,则点C表示的数是 .
19.如图,一条数轴上有三个不同的点A,B,C,其中点A,B表示的数分别是,8,现以点C为折点,将数轴向右对折,若对折后的点A到点B的距离为4,求点C表示的数.甲答:点C表示的数为;乙答:点C表示的数为;丙答:点C表示的数为0.则下列说法正确的是( )
A.只有甲答的对 B.甲、乙的答案合在一起才完整
C.乙、丙的答案合在一起才完整 D.三人的答案合在一起才完整
题型六:数轴上的动点——单动点问题
20.如图,在数轴上点A表示的有理数为,点B表示的有理数为12,点P从点A出发,以每秒3个单位长度的速度在数轴上沿由A到B方向运动,当点P到达点B后立即返回,仍然以每秒3个单位长度的速度运动至点A停止运动,设运动时间为t(单位:秒).
(1)当时,点P表示的有理数是______;
(2)当点P与点B重合时,______;
(3)①在点P由点A到点B的运动过程中,点P与点A的距离是______,点P表示的有理数是______.(用含t的代数式表示);
②在点P由点B到点A的运动过程中,点P与点A的距离是______.(用含t的代数式表示)
(4)当t的值为多少时,.
21.【知识引导】在数轴上,两点之间的距离可以用这两点在数轴上所对应数的差的绝对值来表示,例:点表示的数为2,点表示的数为,则点之间的距离为.
【实际应用】如图,在一条数轴上,从左往右的点表示的数分别是.
(1)点到原点的距离是______,两点之间的距离是______;
(2)已知点和点之间的距离是2,一动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,5秒后,点表示的数是多少?
(3)已知点在点的左侧,和点的距离是2个单位长度,一动点从点出发,沿数轴运动,下表是小俊记录的点运动的情况(沿数轴向右运动记为正,向左运动记为负,例如“”表示向左运动2个单位长度,“”表示向右运动4个单位长度),在第几次运动后点与点的距离最远,此时点表示的数是多少?
第1次
第2次
第3次
第4次
题型七:数轴上的动点——双动点问题
22.如图,点、在数轴上表示的数分别是,1,点在点的右侧,且、两点间的距离为4.
(1)点表示的数为______;
(2)动点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向右运动,同时动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左运动,设运动的时间为t秒.
①当为何值时,、两点相遇?
②当点表示的数为2时,求、两点间的距离.
23.已知,数轴上点A在原点左边,到原点的距离为8个单位长度,点B在原点的右边,从点A走到点B,要经过32个单位长度.
(1)求A,B两点所对应的数;
(2)若点C也是数轴上的点,点C到点B的距离是点C到原点的距离的3倍,求点C对应的数;
(3)已知,点M从点A向右出发,速度为每秒1个单位长度,同时点N从点B向右出发,速度为每秒2个单位长度,设线段的中点为P,线段的值是否变化?若不变,请求其值;若变化,请说明理由.
题型八:数轴上的动点——三动点问题
24.如图所示,在数轴上点表示的数分别为,1,6,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为.
(1)则 , , ;
(2)点开始在数轴上运动,若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点、点分别以每秒2个单位长度和5单位长度的速度向右运动.请问:
运动秒后,点与点之间的距离为多少?(用含的代数式表示)
的值是否随着运动时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值;
(3)由第(1)小题可以发现,.若点以每秒3个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒1个单位长度和每秒2个单位长度的速度向右运动.请问:随着运动时间的变化,之间是否存在类似于(1)的数量关系?请说明理由.
25.如图,在数轴上点M表示的数为m,点N表示的数为n,点M到点N的距离记为.我们规定:的大小可以用位于右边的点表示的数减去左边的点表示的数表示,即.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图,在数轴上点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,满足,,
(1) , , ;
(2)若将数轴折叠,使得A点与C点重合,则点B与数______表示的点重合;
(3)点A,B,C开始在数轴上运动,若点A以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒1个单位长度和3个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,若点B与点C之间的距离表示为,点A与点B之间的距离表示为.则 , , .(用含t的代数式表示)
(4)请问,的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值;
题型九:最值问题
26.【背景知识】数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.
(1)【问题情境】如图,探究数轴上任意两点之间与两点的对应数的关系:
①点和点之间的距离为______,②点到点的距离为______;
③点和点之间的距离为______,④点到点的距离为______;
(2)【发现新知】如果数轴上点对应的数是,点对应的数是,那么点和点之间的距离可表示为______.(用含,的式子表示)
(3)【综合运用】①数轴上表示和的两点,之间的距离是10,求的值.
②式子的最小值是______.
27.四个互不相等的实数a,b,c,m在数轴上的对应点分别为A,B,C,M,其中,,c为整数,.
(1)若,则A,B,C中与M距离最小的点为 ;
(2)若在A,B,C中,点C与点M的距离最小,则符合条件的点C有 个.
28.【阅读材料】数轴是学习有理数的一种重要工具,任何有理数都可以用数轴上的点表示,这样能够运用数形结合的方法解决一些问题.例如:表示与的差的绝对值,实际上也可以理解为与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.类似的,表示与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.一般地,,两点在数轴上表示有理数,,那么,两点之间的距离表示为.
【解决问题】如图,已知数轴上两点,表示的数分别为,,数轴上另一个点表示的数为,试探索:
(1)点,之间的距离______;折叠数轴,使得点与点重合,则表示的点与表示______的点重合;
(2)若,则______;
【联系拓广】
(3)若点在,两点之间,则______;若,则点表示的数为______;由此可得:点到,两点的距离之和最小时,若点表示的数为整数,则这样的点有______个.
题型十:新定义题
29.定义:数轴上的三点,如果其中一个点与近点距离是它与远点距离的,则称该点是其他两个点的“倍分点”.例如数轴上点A,B,C所表示的数分别为,0,2,满足,此时点B是点A,C的“倍分点”.已知点A,B,C,M,N在数轴上所表示的数如图所示.
(1)A,B,C三点中,点 是点M,N的“倍分点”;
(2)若数轴上点M是点D,A的“倍分点”,则点D对应的数是 ;
(3)若数轴上点N是点P,M的“倍分点”,且点P在点N的右侧,求此时点P表示的数.
30.阅读材料并回答问题:
对于数轴上的三个点,若其中一个点与其他两个点的距离之间恰好满足倍的数量关系,则称该点是其他两个点的“关联点”.例如:如图,数轴上点,,表示的数分别为,,,点与点的距离是,点与点的距离是,此时点是点,的“关联点”.
(1)若点表示,点表示.,,,对应的点分别是,,,,则其中哪几个点是点,的“关联点”?
(2)点表示的数是,点表示的数是,为数轴上一个动点.若点在点的左侧,且点是点,的“关联点”,则点表示的数是____________.
题型十一:绝对值的化简(分类讨论思想)
31.式子的最小值是 .
32.若,则 .
33.若,,则 .
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