专题01 数轴动点题型(压轴题专项训练)数学湘教版2024七年级上册
2025-07-03
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内容正文:
专题01 数轴动点题型
目录
1
类型一、单动点问题(规律变化) 1
类型二、双动点问题 2
类型三、多动点问题 4
7
类型一、单动点问题(规律变化)
这种类型的题目中,动点的运动规律不是简单的匀速直线运动,而是有一定的变化规律,例如,动点每次移动的距离或方向发生变化。需要求解的问题可能包括动点在特定条件下的位置、动点移动的次数等。
例1.在数轴上有一个动点从原点出发,以每秒1个单位长度的速度在数轴上运动,若点的运动规律是先向右运动1个单位长度,再向左运动2个单位长度,再向右运动3个单位长度,再向左运动4个单位长度,以此类推,每次运动单位长度依次递增,第113秒时,点在数轴上所对应的数是 .
变式1-1.在数轴上,点表示原点,现将点从点开始沿数轴按如下规律移动:第一次点向左移动1个单位长度到达点,第二次将点向右移动2个单位长度到达点,第三次将点向左移动3个单位长度到达点,第四次将点向右移动4个单位长度到达点,…,按照这种移动规律移动下去,第次移动到点,当时,点与原点的距离是 个单位.
变式1-2.数轴上OA两点的距离为4,一动点P从A点出发按以下规律跳动:第一次跳动到AO的中点A1处,第二次从A1点跳动到A1O的中点A2处,第三次从A2跳动到A2O的中点A3处按照这样的规律,继续跳动到点A4A5A6……An(n≥3,n是整数)处那么线段A3O的长度为 ,AnA的长度为 .
类型二、双动点问题
这类问题涉及两个动点在同一数轴上的运动,它们可能以不同的速度向相同或相反的方向移动。需要求解的问题可能包括两个动点相遇的时间和位置、两个动点之间的距离变化等。
例2.已知数轴上两点M、N对应的数分别为、4,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.
(1)利用绝对值的几何意义,探索的最小值为 ;
(2)数轴上是否存在点P,使点P到点M、点N的距离之和是20?若存在,求出x的值;若不存在,请说明理由.(写出必要解答过程)
(3)如果点P以每秒1个单位长度的速度从点M出发沿数轴向右运动,同时点Q从点N出发以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,当点Q到达点M时,点P与Q同时停止运动.设点P的运动时间为t秒.当点P、点Q与点M三个点中,其中一个点到另外两个点的距离相等时,请求出t的值.
变式2-1.如图,在数轴上点表示的数、点表示数,、满足.点是数轴原点.
(1)填空:_____,_____,线段_____.
(2)在数轴上找一点,使线段等于线段的倍,此时点在数轴上表示的数为__________.
(3)已知动点以每秒个单位长度的速度从点向终点移动,当点移动到点时,动点也从点出发,并以每秒个单位长度的速度向右移动,且当点到达终点时,点也停止移动.设点移动的时间为秒,请求出当时的值.
变式2-2.已知数轴上的,两点分别对应的数字为,.且,满足.
(1)直接写出 , .
(2)点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴正方向运动,出发后经过秒钟,、、三点中其中一个点到另外两个点的距离相等,求出此时值.
(3)数轴上还有一点对应的数为40,若点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向点运动.同时,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴正方向运动.点运动到点后立即返回再沿数轴向左运动,当时,求点运动的时间.
变式2-3.(一)自主学习:数轴上两点间的距离等于这两点所对应的数的差的绝对值,即:点A、B在数轴上分别对应的数为a、b,则A、B两点间的距离表示为.
例:如图,点A、B在数轴上分别对应的数为,2,则.
(二)尝试应用:数轴上A、B两点对应的数分别为a、b且a、b满足.
(1)直接写出: .
(2)在数轴上有一动点P对应的数为x.
①当点P到A的距离时,直接写出x的值: .
②当点P到A、B两点的距离和时,求x的值.
③当点P到A、B两点的距离和为定值时,直接写出x的取值范围: .
(三)拓展探究:
在(二)尝试应用的条件下,已知数轴上另有两个点M,N.分别从A,B两点同时出发运动,点M从A点向点B运动,速度为2个单位每秒,到达点B后立即以3个单位每秒的速度返回点A.点N从点B向点A运动,速度为3个单位每秒,到达点A后立即以2个单位每秒的速度返回点B.若数轴上有一点C对应的数为8,O为原点.
(3)设时间为t秒,当时,试求出对应的t的值或t的取值范围.
类型三、多动点问题
这类问题涉及三个或更多的动点在数轴上的运动。需要求解的问题可能包括动点之间的相对位置、动点相遇的时间和位置等。
例3.已知实数a,b,c在数轴上所对应的点分别为A,B,C,其中b是最小的正整数,且a,b,c满足两点之间的距离可用这两点对应的字母表示,如:点A与点B之间的距离可表示为
(1)______,______,______;
(2)点A,B,C开始在数轴上运动,若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点B以每秒1个单位长度的速度向右运动,点C以每秒3个单位长度的速度向右运动,假设运动时间为t秒,试探究AB和BC之间的数量关系;
(3)若A,C两点的运动速度和运动方向与(2)保持一致,点B变为以每秒个单位长度的速度向右运动,当时,,求m的值.
变式3-1.如图,在数轴上点表示数,点表示数,点表示数,是最小的正整数,且、满足,
(1)_______,_______,_______;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,则折痕与数轴的交点所表示的数为_____,点与数_____对应的点重合;
(3)若点、、是数轴上的动点,点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,点与点之间的距离表示为,点和点之间的距离表示为,那么的值是否随着运动时间(秒)的变化而改变?若变化,请说明理由:若不变,求出其值.
变式3-2【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进行完美地结合.研究数轴我们发现了很多重要的规律.如数轴上点、在数轴上分别表示有理数、,则、两点之间的距离表示为.
【综合运用】已知点、、为数轴上三个点,表示的数分别是,,,满足,且为的倒数.
(1)______,______,______;
(2)若动点从点出发沿数轴正方向运动,动点同时从点出发也沿数轴正方向运动,点的速度是每秒3个单位长度,点的速度是每秒2个单位长度.设运动的时间为秒.
①用含的式子表示:秒后,点表示的数为______;
②当时,求的值.
(3)在(2)的条件下,、出发的同时,动点从点出发沿数轴正方向运动,速度为每秒5个单位长度,点追上点后立即返回沿数轴负方向运动.求点追上点后再经过几秒,?
变式3-3【阅读理解】若数轴上两点A,B所表示的数分别为a和b,则有
①两点A,B两点的中点表示的数为;
②两点A,B两点之间的距离;若,则可简化为.
【解决问题】数轴上两点A,B所表示的数分别为a和b,且.
(1)直接写出: .
(2)点C在数轴上对应的数是c,且关于x,y的多项式是三次四项式,在数轴上是否存在点P,使?若存在,求出点P对应的数;若不存在,说明理由.
【数学思考】
(3)点E以每秒1个单位的速度从原点O出发向右运动,同时点M从点A出发以每秒7个单位的速度向左运动,点N从点B出发,以每秒10个单位的速度向右运动,P、Q分别为、的中点.思考:在运动过程中,的值是否发生变化?并说明理由.
一、解答题
1.(24-25七年级下·河南信阳·期中)数轴上有两个点、,分别代表的整数是和,、满足.
(1) ______, ______,点与点之间的距离是______.
(2)点以每秒个单位长度的速度向左运动,点以每秒个单位长度的速度向左运动,点、同时运动,设运动时间为秒,回答下列问题:
①秒时,点对应的数为______;用含的式子表示
②当时,求点与点之间的距离用含的式子表示
2.(24-25七年级上·北京丰台·期末)点和点,点均是数轴上的点,给出如下定义:设点到点的距离为,点到点B的距离为,若,则称点为线段的“倍关联点”.
(1)如图,点所表示的数为.
①若线段,点在点右侧,点,,表示的数分别为,,,则点______(填“”,“”或“”)为线段的“倍关联点”;
②若原点为线段的“倍关联点”,直接写出点所表示的数;
(2)已知点为线段的“倍关联点”,若点从数轴上对应的点出发,以每秒个单位长度的速度向右运动,同时点从数轴上对应的点出发,以每秒个单位长度的速度向右运动,点从数轴上对应的点出发,以每秒个单位长度的速度向左运动,设点运动的时间为,直接写出当取何值时的值最小以及此时的值.
3.(24-25七年级上·江苏淮安·期中)定义:若,,为数轴上三点,若点到点的距离是点到点的距离倍,我们就称点是【,】的美好点.若规定、两点之间的距离为,即当时,我们称点是【,】的美好点.
例如:如图,点表示的数为,点表示的数为.表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点是【,】的美好点;又如,表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点就不是【,】的美好点,但点是【,】的美好点.
如图2,,为数轴上两点,点所表示的数为,点所表示的数为.
(1)点,,表示的数分别是,,,其中是【,】美好点的是;写出【,】美好点所表示的数是______.
(2)现有一只电子蚂蚁从点开始出发,以个单位每秒的速度向左运动.请你写出当为何值时,,和中恰有一个点为其余两点的美好点?
4.(24-25七年级上·湖北十堰·期中)【问题背景】我们知道的几何意义是:在数轴上数对应的点与原点的距离.这个结论可以推广为:点、在数轴上分别表示有理数、,则A,B两点之间的距离示为,即.例如,在数轴上,表示和的点的距离为.
【问题解决】
(1)表示数轴上数与 (填数字)之间的距离;
(2)若点为数轴上一点,它所表示的数为,点在数轴上表示的数为,则 (用含的代数式表示);
【关联运用】
(3)运用一:若,则x的值为 ;
(4)运用二:代数式的最小值为 ;
(5)运用三:代数式的最大值为 ;
(6)运用四:已知动点、、分别从数轴、、的位置沿数轴正方向同时运动,速度分别为个单位长度/秒,个单位长度/秒,个单位长度/秒.原点为点,线段的中点分别为,若,且的值为常数,求出和的值
5.(2024七年级上·全国·专题练习)已知,点A、B在数轴上对应的数为a、b,其满足,点O表示原点,M、N分别从O、B出发沿数轴同时向负方向匀速运动,M的速度为每秒1个单位长度,N的速度为每秒3个单位长度.
(1)直接写出线段___________,___________;
(2)设运动时间为t秒,当t为何值时,恰好有;
(3)设点P为线段的中点,点Q为线段的中点,M、N在运动的过程中,的长度是否发生变化?若不变,说明理由并求出的值;若变化,当t为何值时,有最小值?并求出最小值.
6.(23-24七年级上·广东广州·期中)已知数轴上两点对应的数分别是6,,为数轴上三个动点,点从A点出发,速度为每秒2个单位,点从点出发,速度为点的3倍,点从原点出发,速度为每秒1个单位.
(1)若点向右运动,同时点向左运动,求多长时间点与点相距46个单位?
(2)若点同时都向右运动,求多长时间点到点的距离相等?
(3)若点同时运动,当时间满足时,两点之间(包括两点),两点之间(包括两点),两点之间(包括两点)分别有47个、37个、10个整数点,请直接写出的值.
7.(24-25七年级上·江西南昌·阶段练习)数轴是一个非常重要的数学工具,使数和数轴上的点建立起对应关系,这样能够用“数形结合”的方法解决一些实际问题.如图,在纸面上有一数轴,按要求折叠纸面:
(1)若折叠后数1对应的点与数对应的点重合,则此时数对应的点与数______对应的点重合;
(2)若折叠后数2对应的点与数对应的点重合,数轴上有、两点也重合,且、两点之间的距离为11(点在点的右侧),则点对应的数为_______,点对应的数为_______;
(3)在(2)的条件下,数轴上有一动点,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度在数轴上匀速运动,设运动时间为秒.动点从点向右出发,为何值时,、点之间的距离为15个单位长度;
8.(23-24七年级上·浙江温州·期中)如图,在数轴上有A,B两点,分别表示的数为a,b,且.点P从A点出发以每秒19个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,当它到达B点后立即以相同的速度返回往A点运动,并持续在A,B两点间往返运动.在点P出发的同时,点Q从B点出发以每秒3个单位长度向左匀速运动,当点Q到达A点时,点P,Q停止运动.
(1)________(填空),并求运动了多长时间后,点P,Q第一次相遇,以及相遇点所表示的数;
(2)点C在数轴上对应的数为81,在数轴上是否存在点M,使,若存在,求出点M对应的数,若不存在,说明理由;
(3)求当点P,Q停止运动时,点P所在的位置表示的数;在整个过程中,点P和点Q一共相遇了多少次?
9.(23-24七年级上·全国·期末)如图,O是数轴的原点,A、B是数轴上的两个点,A点对应的数是,B点对应的数是8,C是线段上一点,满足.
(1)求C点对应的数;
(2)动点M从A点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,当点M到达C点后停留2秒钟,然后继续按原速沿数轴向右匀速运动到B点后停止.在点M从A点出发的同时,动点N从B点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴匀速向左运动,一直运动到A点后停止.设点N的运动时间为t秒.
①当时,求t的值;
②在点M,N出发的同时,点P从C点出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,当点P与点M相遇后,点P立即掉头按原速沿数轴向右匀速运动,当点P与点N相遇后,点P又立即掉头按原速沿数轴向左匀速运动到A点后停止.当时,请直接写出t的值.
10.(23-24七年级上·湖北黄冈·期中)已知a、b为常数,且满足,其中a、b分别为点A、点B在数轴上表示的数,如图所示,动点E、F分别从A、B同时开始运动,点E以每秒6个单位向左运动,点F以每秒2个单位向右运动,设运动时间为t秒.
(1)求a、b的值;
(2)请用含t的代数式表示点E在数轴上对应的数为:______;点F在数轴上对应的数为:______;
(3)当E、F相遇后,点E继续保持向左运动,点F在原地停留4秒后向左运动且速度变为原来的5倍,在整个运动过程中,当E、F之间的距离为2个单位时,请求出运动时间t的值.
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专题01 数轴动点题型
目录
1
类型一、单动点问题(规律变化) 1
类型二、双动点问题 3
类型三、多动点问题 12
18
类型一、单动点问题(规律变化)
这种类型的题目中,动点的运动规律不是简单的匀速直线运动,而是有一定的变化规律,例如,动点每次移动的距离或方向发生变化。需要求解的问题可能包括动点在特定条件下的位置、动点移动的次数等。
例1.在数轴上有一个动点从原点出发,以每秒1个单位长度的速度在数轴上运动,若点的运动规律是先向右运动1个单位长度,再向左运动2个单位长度,再向右运动3个单位长度,再向左运动4个单位长度,以此类推,每次运动单位长度依次递增,第113秒时,点在数轴上所对应的数是 .
【答案】
【分析】本题考查数轴上点的运动规律问题,根据数轴上运动时“右加左减”计算即可.
【详解】解:∵,,
∴第113秒时,点在数轴上所对应的数是,
故答案为:.
变式1-1.在数轴上,点表示原点,现将点从点开始沿数轴按如下规律移动:第一次点向左移动1个单位长度到达点,第二次将点向右移动2个单位长度到达点,第三次将点向左移动3个单位长度到达点,第四次将点向右移动4个单位长度到达点,…,按照这种移动规律移动下去,第次移动到点,当时,点与原点的距离是 个单位.
【答案】1013
【分析】本题考查了数轴上点运动规律探索,正确理解题意、得到规律是关键;
根据前4个点的运动规律可得:第次移动到点,当n为奇数时,点表示的数是,当n为偶数时,点表示的数是,进而求解.
【详解】解:因为第一次点向左移动1个单位长度到达点,点表示的数是,
第二次将点向右移动2个单位长度到达点,点表示的数是1,
第三次将点向左移动3个单位长度到达点,点表示的数是,
第四次将点向右移动4个单位长度到达点,点表示的数是2,
…,
所以第次移动到点,当n为奇数时,点表示的数是,当n为偶数时,点表示的数是,
所以当时,点表示的数是,与原点的距离是1013;
故答案为:1013.
变式1-2.数轴上OA两点的距离为4,一动点P从A点出发按以下规律跳动:第一次跳动到AO的中点A1处,第二次从A1点跳动到A1O的中点A2处,第三次从A2跳动到A2O的中点A3处按照这样的规律,继续跳动到点A4A5A6……An(n≥3,n是整数)处那么线段A3O的长度为 ,AnA的长度为 .
【答案】
【分析】根据题意,得第一次跳动到OA的中点A1处,即在离原点的长度为,第二次从A1点跳动到A2处,即在离原点的长度为,第三次从A2点跳动到A3处,即在离原点的长度为(由此可填第一个空),则跳动n次后,即跳到了离原点的长度为 ,再根据线段的和差关系可得线段AnA的长度,可填第二个空.
【详解】A1O=AO=;A2O=A3O=;A3O=A2O=
结合上述规律,容易发现:AnO=;
所以:AnA=AO-AnO=
【点睛】数轴,规律型:图形的变化类,两点间的距离.能根据规律找到线段长度与移动次数之间的关系是解决此题的关键.
类型二、双动点问题
这类问题涉及两个动点在同一数轴上的运动,它们可能以不同的速度向相同或相反的方向移动。需要求解的问题可能包括两个动点相遇的时间和位置、两个动点之间的距离变化等。
例2.已知数轴上两点M、N对应的数分别为、4,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.
(1)利用绝对值的几何意义,探索的最小值为 ;
(2)数轴上是否存在点P,使点P到点M、点N的距离之和是20?若存在,求出x的值;若不存在,请说明理由.(写出必要解答过程)
(3)如果点P以每秒1个单位长度的速度从点M出发沿数轴向右运动,同时点Q从点N出发以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,当点Q到达点M时,点P与Q同时停止运动.设点P的运动时间为t秒.当点P、点Q与点M三个点中,其中一个点到另外两个点的距离相等时,请求出t的值.
【答案】(1)12
(2)存在;或8
(3)3或4或或6
【分析】本题考查数轴上的动点问题,用数轴上的点表示有理数,数轴上两点间的距离,一元一次方程的应用,利用数形结合和分类讨论的思想是解题关键.
(1)根据当表示x的点位于数为和4两点之间时,原式的值最小求解即可;
(2)由题意得出,分类讨论:①当点P在点M的左侧时,②当点P在点M、N之间时和③当点P在点N的右侧时,分别用含t的式子表示出和,列出等式求解即可;
(3)由题意可得出t秒后,点P表示的数为,点Q表示的数是,其中.分类讨论:①当时,②当时和③当时,分别列出方程求解即可.
【详解】(1)解:当表示x的点位于数为和4两点之间时,的值最小,最小值为;
(2)解:因为点P到点M、点N的距离之和是20,
所以.
分类讨论:①当点P在点M的左侧时,,,
则,
解得:;
②当点P在点M、N之间时,,,
则,无解;
③当点P在点N的右侧时,,,
则,
解得:.
综上,x的值为或8;
(3)解:点Q到达点M时运动了(秒).
t秒后,点P表示的数为,点Q表示的数是,其中.
分类讨论:①当时,,
解得:或;
②当时,,
解得:或(舍去);
③当时,,
解得:t=0(舍去)或.
综上,或4或或6.
变式2-1.如图,在数轴上点表示的数、点表示数,、满足.点是数轴原点.
(1)填空:_____,_____,线段_____.
(2)在数轴上找一点,使线段等于线段的倍,此时点在数轴上表示的数为__________.
(3)已知动点以每秒个单位长度的速度从点向终点移动,当点移动到点时,动点也从点出发,并以每秒个单位长度的速度向右移动,且当点到达终点时,点也停止移动.设点移动的时间为秒,请求出当时的值.
【答案】(1),,;
(2)或;
(3)秒、秒和秒.
【分析】根据绝对值和平方的非负性求出、的值即可;
设点表示的数为,根据线段等于线段的倍,可得关于的方程,解方程求出的值即可;
当点在点左侧时,点没有移动,此时,则点运动的路程为,根据点运动的速度可以求出的值,当时,点表示的数为,点表示的数为,根据可得关于的方程,解方程求出值即可.
【详解】(1)解:,
,
解得:,
,,
,
故答案为:,,;
(2)解:设点表示的数为,
根据题意可得:,
整理可得:,
当时,
解得:,
当,
解得:,
综上所述,点在数轴上表示的数为或,
故答案为:或;
(3)解:当点在点左侧时,点没有移动,此时,
则有(秒);
点从点运动到点需要的时间为(秒),
当时,点表示的数为,
点表示的数为,
若,
则有,
整理得:,
去绝对值可得:,
当时,
解得:,
当时,
解得:,
综上所述,的值为秒、秒、秒.
【点睛】本题主要考查了绝对值的非负性质,数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,一元一次方程的应用.解决本题的关键是把两个动点在数轴上表示的数用含的代数式表示出来.
变式2-2.已知数轴上的,两点分别对应的数字为,.且,满足.
(1)直接写出 , .
(2)点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴正方向运动,出发后经过秒钟,、、三点中其中一个点到另外两个点的距离相等,求出此时值.
(3)数轴上还有一点对应的数为40,若点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向点运动.同时,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴正方向运动.点运动到点后立即返回再沿数轴向左运动,当时,求点运动的时间.
【答案】(1)4,16
(2)t的值为3或6或12
(3)点P的运动时间为秒或秒或20秒或28秒
【分析】本题考查一元一次方程的应用,数轴上两点之间的距离,非负数的性质,解决本题的关键是根据两点间的距离找等量关系.
(1)根据非负数的性质:几个非负数的和为零,这几个数都为零,即可求解;
(2)分三种情况:点P是线段的中点;点P与点B重合;点B是线段的中点,由线段间的关系即可求解;
(3)分四种情况,利用点P和点Q的运动情况,借助数轴上两点间的距离列方程即可求解.
【详解】(1)解:,且,
∴,
∴;
故答案为:4,16;
(2)解:由题意;
分三种情况:
当点P是线段的中点时;
则,即,
故;
当点P与点B重合时;
则,即,
故;
当点B是线段的中点时,
则,即,
故;
综上,t的值为3或6或12;
(3)解:设点P的运动时间为t秒时,;
当点Q、点P向右运动时,点P在点Q的左侧,
则,
解得:;
当点Q、点P向右运动时,点P在点Q的右侧,
则,
解得:;
当点P向左运动,点P在点Q右侧,
则,
解得:;
当点P向左运动,点P在点Q左侧,
则,
解得:;
综上,点P的运动时间为秒或秒或20秒或28秒.
变式2-3.(一)自主学习:数轴上两点间的距离等于这两点所对应的数的差的绝对值,即:点A、B在数轴上分别对应的数为a、b,则A、B两点间的距离表示为.
例:如图,点A、B在数轴上分别对应的数为,2,则.
(二)尝试应用:数轴上A、B两点对应的数分别为a、b且a、b满足.
(1)直接写出: .
(2)在数轴上有一动点P对应的数为x.
①当点P到A的距离时,直接写出x的值: .
②当点P到A、B两点的距离和时,求x的值.
③当点P到A、B两点的距离和为定值时,直接写出x的取值范围: .
(三)拓展探究:
在(二)尝试应用的条件下,已知数轴上另有两个点M,N.分别从A,B两点同时出发运动,点M从A点向点B运动,速度为2个单位每秒,到达点B后立即以3个单位每秒的速度返回点A.点N从点B向点A运动,速度为3个单位每秒,到达点A后立即以2个单位每秒的速度返回点B.若数轴上有一点C对应的数为8,O为原点.
(3)设时间为t秒,当时,试求出对应的t的值或t的取值范围.
【答案】(1)36;(2)①或;②或30;③;(3)或14或22.8或.
【分析】(1)由非负数的性质可得a和b的值,进而求出;
(2)①根据题意用含有x的式子表示出的长度,进而建立方程求解即可;
②分类讨论,当点P在上、A左侧、B右侧,根据线段和差求解即可;
③由②讨论我们发现,当点P在线段上时,为定值;
(3)分类讨论,建立方程求解即可.
【详解】解:(1)由题易得,,
解得,,
所以,
故答案为:36;
(2)①由题易知,
所以或,
解得或,
故答案为:或;
②由(1)知,
当P在线段上时,,不合题意;
当点P在点A左侧时,如图,
此时,
解得,
所以,
解得;
当点P在点B右侧时,如图,
此时,
解得,
所以,
解得;
综上,x的值为或30;
③由②知,当点P在之间时,,是定值,
此时,
故答案为:;
(3)根据题意可知,当点M从A到B时,,M表示的数为,当点M从B到A时,,M表示的数为,
当点N从B到A时,,N表示的数为,当点N从A到B时,,N表示的数为,
①当时,M、N位置如图所示,点M在上,点N在上,
,,,,
∵,
∴,
解得,符合题意;
②当时,M、N位置如图所示,点M在上,点N在上,
此时,,,,
∵,
∴,
解得,不符合题意,舍去;
③当时,M、N位置如图所示,点M、N均在上,
此时,,
满足,
故符合题意;
④当时,M、N位置如图所示,点M在上,点N在上,
此时,,,,
∵,
∴,
解得,不符合题意,舍去;
⑤当时,M、N位置如图所示,点M在上,点N在上,
此时,,,,
∵,
∴,
解得,不符合题意,舍去;
⑥当时,M、N位置如图所示,点M在上,点N在上,
此时,,,,
∵,
∴,
解得,符合题意;
⑦当时,M、N位置如图所示,点M在上,点N在上,
此时,而,
此时满足的t值不存在;
⑧当时,M、N位置如图所示,点M在上,点N在上,
很明显,M与N重合时,
∴,
解得,符合题意;
⑨当时,M、N位置如图所示,点M在上,点N在上,
此时,而,
此时满足的t值不存在;
⑩当时,点M在上,点N在上,
此时,,,,
∵,
∴,
解得,不合题意,舍去;
综上,或14或22.8或.
【点睛】本题考查了数轴上的动点问题,一元一次方程的应用,熟练掌握以上知识点并灵活运用,采用分类讨论与数形结合的思想是解此题的关键.
类型三、多动点问题
这类问题涉及三个或更多的动点在数轴上的运动。需要求解的问题可能包括动点之间的相对位置、动点相遇的时间和位置等。
例3.已知实数a,b,c在数轴上所对应的点分别为A,B,C,其中b是最小的正整数,且a,b,c满足两点之间的距离可用这两点对应的字母表示,如:点A与点B之间的距离可表示为
(1)______,______,______;
(2)点A,B,C开始在数轴上运动,若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点B以每秒1个单位长度的速度向右运动,点C以每秒3个单位长度的速度向右运动,假设运动时间为t秒,试探究AB和BC之间的数量关系;
(3)若A,C两点的运动速度和运动方向与(2)保持一致,点B变为以每秒个单位长度的速度向右运动,当时,,求m的值.
【答案】(1);1;6
(2)
(3)或
【分析】此题考查一元一次方程的实际运用,以及数轴与绝对值,正确理解的变化情况是关键.
(1)根据是最小的正整数,即可确定的值,然后根据非负数的性质,几个非负数的和是0,则每个数是0,即可求得的值;
(2)根据题意得:秒后,表示的数为,表示的数为表示的数为,然后分别表示出线段长度作差即可求解;
(3)分别求出当时,、、表示的数,得到和,根据列出方长,解之即可.
【详解】(1)解:∵,是最小的正整数,
故答案为:;
(2)∵点以每秒1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3个单位长度的速度向右运动,
∴秒后,表示的数为表示的数为 表示的数为,
;
(3)当时,点表示,点表示,点表示,
,
则,
则,或,
解得:或.
变式3-1.如图,在数轴上点表示数,点表示数,点表示数,是最小的正整数,且、满足,
(1)_______,_______,_______;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,则折痕与数轴的交点所表示的数为_____,点与数_____对应的点重合;
(3)若点、、是数轴上的动点,点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,点与点之间的距离表示为,点和点之间的距离表示为,那么的值是否随着运动时间(秒)的变化而改变?若变化,请说明理由:若不变,求出其值.
【答案】(1),,;
(2),;
(3)不变,值为,理由见解析.
【分析】本题考查了数轴,绝对值非负性,整式的加减,有理数的分类,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由,可得,,又是最小的正整数,则,从而求解;
()根据折叠的性质进行解答即可得;
()根据题意可得,秒钟后,点表示,点表示,点表示,,,即可得.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∵是最小的正整数,
∴,
故答案为:,,;
(2)解:由()得,,,
∴点表示数,点表示数,点表示数,
∵将数轴折叠,使得点与点重合,
∴折痕与数轴的交点所表示的数为,点与数对应的点重合,
故答案为:,;
(3)解:不变,值为,
由题意可得秒钟后点表示,点表示,点表示,
∴,,
∴.
变式3-2【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进行完美地结合.研究数轴我们发现了很多重要的规律.如数轴上点、在数轴上分别表示有理数、,则、两点之间的距离表示为.
【综合运用】已知点、、为数轴上三个点,表示的数分别是,,,满足,且为的倒数.
(1)______,______,______;
(2)若动点从点出发沿数轴正方向运动,动点同时从点出发也沿数轴正方向运动,点的速度是每秒3个单位长度,点的速度是每秒2个单位长度.设运动的时间为秒.
①用含的式子表示:秒后,点表示的数为______;
②当时,求的值.
(3)在(2)的条件下,、出发的同时,动点从点出发沿数轴正方向运动,速度为每秒5个单位长度,点追上点后立即返回沿数轴负方向运动.求点追上点后再经过几秒,?
【答案】(1),13,7
(2)①;②或6;
(3)点M追上点Q后再经过2秒或秒,.
【分析】(1)根据平方和绝对值的非负性,倒数的定义即可解答;
(2)①根据题意直接列出代数式即可;
②由,结合两点间的距离公式即可得到关于t的方程,求解即可;
(3)点M未追上点Q时,表示出点M表示的数,根据点M追上点Q时,点M,Q表示的数相同,可求出运动的时间和此时点M表示的数,从而可求出点M返回沿负方向运动时所表示的数,根据两点间的距离公式,根据可列出方程,求解即可.
【详解】(1)解:∵a为的倒数,
∴,
∵,,且,
∴,,
∴,.
故答案为:,13,7;
(2)解:①当运动t秒时,点P表示的数为,点Q表示的数为.
故答案为:;
②当时,,
∴,
解得或6;
(3)解:点M未追上点Q时,点M表示的数为,
当点M追上点Q时,,
解得,
即当它们运动2秒时,点M追上点Q,此时点M表示的数为,
∵点M追上点Q后立即返回沿数轴负方向运动,
∴点M表示的数为,
当时,,
∴,
解得或,
∴,,
∴点M追上点Q后再经过秒或2秒,.
【点睛】本题考查绝对值的几何意义,列代数式,数轴上两点间的距离,一元一次方程解决实际问题,掌握绝对值的几何意义,熟练运用方程思想是解题的关键.
变式3-3【阅读理解】若数轴上两点A,B所表示的数分别为a和b,则有
①两点A,B两点的中点表示的数为;
②两点A,B两点之间的距离;若,则可简化为.
【解决问题】数轴上两点A,B所表示的数分别为a和b,且.
(1)直接写出: .
(2)点C在数轴上对应的数是c,且关于x,y的多项式是三次四项式,在数轴上是否存在点P,使?若存在,求出点P对应的数;若不存在,说明理由.
【数学思考】
(3)点E以每秒1个单位的速度从原点O出发向右运动,同时点M从点A出发以每秒7个单位的速度向左运动,点N从点B出发,以每秒10个单位的速度向右运动,P、Q分别为、的中点.思考:在运动过程中,的值是否发生变化?并说明理由.
【答案】(1)10;(2)存在,16或0;(3)在运动过程中,的值不变,见解析
【分析】本题考查了一元一次方程的应用,数轴,非负数的性质,中点坐标公式和两点的距离.
(1)根据非负数的性质和两点的距离公式即可得到结论;
(2)设点P对应的数为y,①点P在点B的右侧,②当点P在A、B之间,根据题意列方程即可得到结论;
(3)设运动时间为t,则点E对应的数是t,点M对应的数是,点N对应的数是,根据题意求得P点和Q点对应的数,根据两点的距离可得,,的值,代入可得结论.
【详解】解:(1)∵,
∴,,
∴,,
∴,
故答案为:10;
(2)∵关于x,y的多项式是三次四项式,
∴,
解得,
∴点C表示的数为,
∴,
∴点P不可能位于点A的左侧,
设点P对应的数为y,
①当点P在点B右侧,
由题意得,
解得,
②当点P在A、B之间,
由题意得,
解得
综上所述,点P对应的数为16或0;
(3)在运动过程中,的值不变,理由如下:
设运动时间为t,则点E对应的数是t,点M对应的数是,点N对应的数是,
∵P是的中点,
∴P点对应的数是,
又∵Q是的中点,
∴Q点对应的数是,
∴,,
,
∴,
∴在运动过程中,的值不变.
一、解答题
1.(24-25七年级下·河南信阳·期中)数轴上有两个点、,分别代表的整数是和,、满足.
(1) ______, ______,点与点之间的距离是______.
(2)点以每秒个单位长度的速度向左运动,点以每秒个单位长度的速度向左运动,点、同时运动,设运动时间为秒,回答下列问题:
①秒时,点对应的数为______;用含的式子表示
②当时,求点与点之间的距离用含的式子表示
【答案】(1),,;
(2)①;②.
【分析】本题考查了数轴、绝对值的非负性及乘方,解题的关键是:
(1)根据绝对值的非负性及乘方可得,,,求出a,b的值即可求解;
(2)①根据数轴上点移动的规律即可求解;
②根据数轴上点移动的规律得点B对应的数为,当点B与点A相遇时,根据可求得,进而可求解.
【详解】(1)解:,
,,
,,
点与点之间的距离是 ,
故答案为:,,;
(2)解:①秒时,点对应的数为,
故答案为:;
点以每秒个单位长度的速度向左运动,
秒时,点对应的数为,
当点与点相遇时,则,
解得,
当时,点在点的右侧,
,
答:点与点之间的距离.
2.(24-25七年级上·北京丰台·期末)点和点,点均是数轴上的点,给出如下定义:设点到点的距离为,点到点B的距离为,若,则称点为线段的“倍关联点”.
(1)如图,点所表示的数为.
①若线段,点在点右侧,点,,表示的数分别为,,,则点______(填“”,“”或“”)为线段的“倍关联点”;
②若原点为线段的“倍关联点”,直接写出点所表示的数;
(2)已知点为线段的“倍关联点”,若点从数轴上对应的点出发,以每秒个单位长度的速度向右运动,同时点从数轴上对应的点出发,以每秒个单位长度的速度向右运动,点从数轴上对应的点出发,以每秒个单位长度的速度向左运动,设点运动的时间为,直接写出当取何值时的值最小以及此时的值.
【答案】(1)①;②点所表示的数为或或或;
(2)当或时,的最小值
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,两点间的距离公式,解题的关键是理解题中的新定义.
(1)①先求出点表示的数为,再根据“倍关联点”的定义逐一判断即可;②设点所表示的数为,进而得到,,根据,列方程即可求解;
(2)经过秒后,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,则,,根据“倍关联点”可推出,即可求解.
【详解】(1)解:①点所表示的数为,线段,点在点右侧,
点表示的数为,
点表示的数为,
则,,
,,
,
点为线段的“倍关联点”;
点表示的数为,
则,,
,,
,
故点不是线段的“倍关联点”;
表示的数为,
则,,
,,
,
故点不是线段的“倍关联点”;
故答案为:;
②设点所表示的数为,
原点为线段的“倍关联点”, 点所表示的数为,
,,
,,
,
解得:或,
点所表示的数为或或或;
(2)经过秒后,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,
,,
,
,
,
的最小值为,
当时,,
解得:或,
当或时,的最小值.
3.(24-25七年级上·江苏淮安·期中)定义:若,,为数轴上三点,若点到点的距离是点到点的距离倍,我们就称点是【,】的美好点.若规定、两点之间的距离为,即当时,我们称点是【,】的美好点.
例如:如图,点表示的数为,点表示的数为.表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点是【,】的美好点;又如,表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点就不是【,】的美好点,但点是【,】的美好点.
如图2,,为数轴上两点,点所表示的数为,点所表示的数为.
(1)点,,表示的数分别是,,,其中是【,】美好点的是;写出【,】美好点所表示的数是______.
(2)现有一只电子蚂蚁从点开始出发,以个单位每秒的速度向左运动.请你写出当为何值时,,和中恰有一个点为其余两点的美好点?
【答案】(1);或
(2),,,,,
【分析】本题考查数轴上的动点问题、数轴上两点之间的距离、点是【M,N】的美好点的定义等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题.
(1)根据美好点的定义,结合图,直观考察点,,到点,的距离,只有点符合条件.结合图,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点的距离是到点的距离倍的点,在点的移动过程中注意到两个点的距离的变化.
(2)根据美好点的定义,,和中恰有一个点为其余两点的美好点分种情况,须区分各种情况分别确定点的位置,进而可确定的值.
【详解】(1)解:根据美好点的定义,,,,只有点G符合条件,
故答案是:.
结合图,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点的距离是到点的距离倍的点,点N的右侧不存在满足条件的点,点M和之间靠近点一侧应该有满足条件的点,进而可以确定符合条件.点的左侧距离点M的距离等于点和点的距离的点符合条件,进而可得符合条件的点是.
故答案为:或;
(2)解:根据美好点的定义,,和中恰有一个点为其余两点的美好点分种情况,
第一情况:当为【,】的美好点,点在,之间,如图,
当时,则,
因此秒;
第二种情况,当为【,】的美好点,点在,之间,如图2,
当时,则,
因此秒;
第三种情况,为【N,M】的美好点,点在左侧,如图3,
当时,则,
因此秒;
第四种情况,M为【P,N】的美好点,点在左侧,如图4,
当时,则,点对应的数为,
因此秒;
第五种情况,M为【N,P】的美好点,点在左侧,如图5,
当时,则,点对应的数为,
因此秒;
第六种情况,M为【N,P】的美好点,点在,左侧,如图,
当时,则,
因此秒;
第七种情况,为【,】的美好点,点在左侧,
当时,则,
因此秒,
第八种情况,N为【M,P】的美好点,点在右侧,
当时,则,
因此秒,
综上所述,的值为:,,,,,.
4.(24-25七年级上·湖北十堰·期中)【问题背景】我们知道的几何意义是:在数轴上数对应的点与原点的距离.这个结论可以推广为:点、在数轴上分别表示有理数、,则A,B两点之间的距离示为,即.例如,在数轴上,表示和的点的距离为.
【问题解决】
(1)表示数轴上数与 (填数字)之间的距离;
(2)若点为数轴上一点,它所表示的数为,点在数轴上表示的数为,则 (用含的代数式表示);
【关联运用】
(3)运用一:若,则x的值为 ;
(4)运用二:代数式的最小值为 ;
(5)运用三:代数式的最大值为 ;
(6)运用四:已知动点、、分别从数轴、、的位置沿数轴正方向同时运动,速度分别为个单位长度/秒,个单位长度/秒,个单位长度/秒.原点为点,线段的中点分别为,若,且的值为常数,求出和的值
【答案】(1);(2);(3)或;(4);(5);(6),;或,;
【分析】本题为绝对值动点综合题,考查了数轴上绝对值的意义,绝对值的化简,数轴上点的距离运算,数轴上中点的表达,灵活根据动点的运动速度表达出点在数轴上的情况是解题的关键.
(1)根据绝对值的意义作答即可;
(2)根据绝对值的意义作答即可;
(3)分类讨论的取值范围,结合绝对值的化简,运算分析即可;
(4)分类讨论的取值范围,结合绝对值的化简,运算分析即可;
(5)分类讨论的取值范围,结合绝对值的化简,运算分析即可;
(6)根据运动情况,用含的式子表达出各点的值,再根据各点的值表达出和的长度,套入分析出的值后即可求得的值.
【详解】(1)解:由题意可得:表示数轴上数与之间的距离;
故答案为:;
(2)解:;
故答案为:;
(3)解:根据题意可得:和表示与的距离和与的距离的和,,
当时, 则:,
解得:;
当时,则 ,不符合题意;
当时,则:,
解得:;
故答案为:或;
(4)解:,
当时, 则:,
当时,则,
当时,则:,
∴时,的最小值为,
故答案为:;
(5)解:∵表示与的距离和与的距离的差,
∴当时, 则:,
当时,则,
∴,
当时,则,
∴综上的最大值为:;
故答案为:7;
(6)解:∵动点、、分别从数轴、、的位置沿数轴正方向同时运动,速度分别为个单位长度/秒,个单位长度/秒,个单位长度/秒,设时间为,
∴点可表示为:,点可表示为:,点可表示为:,
∴的中点为:,的中点为:,的中点为:,
∵在的左边,在的左边,
∴在的左边,在的左边,
∴,,
∴,
∴时,的值与无关,即,
∴,
∴,.
5.(2024七年级上·全国·专题练习)已知,点A、B在数轴上对应的数为a、b,其满足,点O表示原点,M、N分别从O、B出发沿数轴同时向负方向匀速运动,M的速度为每秒1个单位长度,N的速度为每秒3个单位长度.
(1)直接写出线段___________,___________;
(2)设运动时间为t秒,当t为何值时,恰好有;
(3)设点P为线段的中点,点Q为线段的中点,M、N在运动的过程中,的长度是否发生变化?若不变,说明理由并求出的值;若变化,当t为何值时,有最小值?并求出最小值.
【答案】(1)8,12
(2)t为4或7.2
(3)当秒时,最小值为10
【分析】本题主要考查了数轴上动点.熟练掌握非负数性质,数轴上动点对应的数,数轴上两点间的距离,是解答本题的关键.
(1)用非负性可求a,b的值;
(2)由线段关系列出方程,可求解;
(3)分别求出点P和点Q表示的数,则,所以随着t的变化而变化,利用绝对值的性质化简,可求解.
【详解】(1)解:∵,且,,
∴,.
∴.
∴.
∴.
故答案为:8,12.
(2)解:∵,
∴.
即.
∴.
当时,;
当时,.
答:当t为4秒或7.2秒时,恰好有.
(3)解:的长度发生变化,理由如下:
∵点P为线段的中点,点Q为线段的中点,
∴点P表示的数为,点Q表示的数为.
∴.
则随着t的变化而变化.
∴当时.
当时,,
∴.
当时,.
故当秒时,有最小值,最小值为10.
6.(23-24七年级上·广东广州·期中)已知数轴上两点对应的数分别是6,,为数轴上三个动点,点从A点出发,速度为每秒2个单位,点从点出发,速度为点的3倍,点从原点出发,速度为每秒1个单位.
(1)若点向右运动,同时点向左运动,求多长时间点与点相距46个单位?
(2)若点同时都向右运动,求多长时间点到点的距离相等?
(3)若点同时运动,当时间满足时,两点之间(包括两点),两点之间(包括两点),两点之间(包括两点)分别有47个、37个、10个整数点,请直接写出的值.
【答案】(1)4秒
(2)13秒或72秒
(3)秒,秒
【分析】本题主要考查了点在数轴上的移动,熟练掌握数轴上两点间的距离公式,动点表示的数的表示,列方程,是解题的关键.
(1)利用M、N之间的距离为最初的距离加上各自行驶的路程即可得到一个关于t的方程,解方程即可得出答案;
(2)先将M,N,P三点在数轴上的位置用含t的代数式表示出来,然后分点N在点P左侧和点N在点P右侧两种情况分别讨论即可;
(3)根据M,N,P之间整数点的个数,可以确定出M,N,P三点的位置,从而找到的值.
【详解】(1)解:设运动时间为t秒,
由题意可得:,
∴,
∴运动4秒点M与点N相距46个单位;
(2)解:设运动时间为t秒,
由题意可知:M点运动到,N点运动到,P点运动到t,
由,得,
解得或13,
∴运动13秒或72秒时点P到点M,N的距离相等;
(3)解:由题意可得:M、N、P三点之间整数点的多少可看作它们之间距离的大小,M、N两点距离最大,M、P两点距离最小,可得出M、P两点向右运动,N点向左运动.
当秒时,
P在4,M在14,N在,
再往前一点,之间的距离即包含10个整数点,之间有37个整数点;
②当N继续以6个单位每秒的速度向左移动,P点向右运动,
若N点移动到时,
此时N、P之间仍为37个整数点,
若N点过了−33时,
此时N、P之间为38个整数点,
故(秒),
∴秒,秒.
7.(24-25七年级上·江西南昌·阶段练习)数轴是一个非常重要的数学工具,使数和数轴上的点建立起对应关系,这样能够用“数形结合”的方法解决一些实际问题.如图,在纸面上有一数轴,按要求折叠纸面:
(1)若折叠后数1对应的点与数对应的点重合,则此时数对应的点与数______对应的点重合;
(2)若折叠后数2对应的点与数对应的点重合,数轴上有、两点也重合,且、两点之间的距离为11(点在点的右侧),则点对应的数为_______,点对应的数为_______;
(3)在(2)的条件下,数轴上有一动点,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度在数轴上匀速运动,设运动时间为秒.动点从点向右出发,为何值时,、点之间的距离为15个单位长度;
【答案】(1)3
(2),4.5
(3)为2时,、两点之间的距离为15个单位长度
【分析】本题考查了数轴上的动点问题以及数轴上两点之间的距离.
(1)根据对称的知识,找出对称中心,即可解答;
(2)根据对称点连线被对称中心平分,先找到对称中心,再根据两点之间的距离求解;
(3)根据题意,,点对应的数为,用代数式表示,列方程求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,得对称中心是原点,则数对应的点与数3对应的点重合;
故答案为:3;
(2)解:∵折叠后数2对应的点与数对应的点重合,
∴对称中心是数对应的点,
∵数轴上、两点之间的距离为11(点在点的右侧),
∴点到对称中心的距离为,且点在的左边,点到对称中心的距离为,且点在的右边,
∴点对应的数为,点对应的数为,
故答案为:,4.5;
(3)解:根据题意,,
点对应的数为,
,
解得:,
答:为2时,、两点之间的距离为15个单位长度.
8.(23-24七年级上·浙江温州·期中)如图,在数轴上有A,B两点,分别表示的数为a,b,且.点P从A点出发以每秒19个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,当它到达B点后立即以相同的速度返回往A点运动,并持续在A,B两点间往返运动.在点P出发的同时,点Q从B点出发以每秒3个单位长度向左匀速运动,当点Q到达A点时,点P,Q停止运动.
(1)________(填空),并求运动了多长时间后,点P,Q第一次相遇,以及相遇点所表示的数;
(2)点C在数轴上对应的数为81,在数轴上是否存在点M,使,若存在,求出点M对应的数,若不存在,说明理由;
(3)求当点P,Q停止运动时,点P所在的位置表示的数;在整个过程中,点P和点Q一共相遇了多少次?
【答案】(1)132;6;61
(2)存在点M,使,点M对应的数为或
(3)当点P,Q停止运动时,点P所在的位置表示的数为,点P和点Q一共相遇了次
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,数轴上两点间距离;
(1)根据可得,故可得的长度,再利用时间等于路程除以速度和,即可解答;再根据求得时间,即可得到相遇点表示的数;
(2)设点表示的数为,考虑两种情况,即点在点左边,点在点和点中间,再根据,列方程即可解答;
(3)求出点运动的时间,即可算出点运动的路程,再求出点的位置即可,再根据点来回次数,求得和点相遇次数.
熟练利用代数式表示动点表示的位置是解题的关键.
【详解】(1)解:根据,可得,,
,
(秒),
相遇的点为;
(2)解:设点表示的数为,
①当点在点左边时,
,,,
根据,可列方程,
解得;
②点在点和点中间时,
,,,
根据,可列方程,
解得;
综上所述,存在点M,使,点M对应的数为或;
(3)解:点运动的时间为(秒),
,
所以可得点总共往返6趟,且最后停止在处,
综上所述,点P和点Q一共相遇了7次.
9.(23-24七年级上·全国·期末)如图,O是数轴的原点,A、B是数轴上的两个点,A点对应的数是,B点对应的数是8,C是线段上一点,满足.
(1)求C点对应的数;
(2)动点M从A点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,当点M到达C点后停留2秒钟,然后继续按原速沿数轴向右匀速运动到B点后停止.在点M从A点出发的同时,动点N从B点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴匀速向左运动,一直运动到A点后停止.设点N的运动时间为t秒.
①当时,求t的值;
②在点M,N出发的同时,点P从C点出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,当点P与点M相遇后,点P立即掉头按原速沿数轴向右匀速运动,当点P与点N相遇后,点P又立即掉头按原速沿数轴向左匀速运动到A点后停止.当时,请直接写出t的值.
【答案】(1)4
(2)①或;②t的值为或或5.5
【分析】(1)根据A点,B点对应的数,得到,根据与的比值,得到,,得到C点对应的数是;
(2)①当M、N未相遇, M表示的数是, N表示的数是,得到,解得;当M、N相遇后,M在上运动,M表示的数是, N表示的数是,得到,解得;②当P与M还未第一次相遇时,P表示的数是,M表示的数是,N表示的数是,得到,解得,此种情况不存在;当P与M第一次相遇后,相遇后P掉头按原速沿数轴向右匀速运动,在未遇到N前,P表示的数是,得到,解得;当P与N相遇后,未与M第二次相遇时,P表示的数是,,解得;当P与M在点C处第二次相遇后直到到达A点前,P表示的数是, M表示的数是4,得到,解得,根据,得到这种情况不存在;当P运动到A后,若N为的中点,此时,,解得.
本题主要考查了数轴上动点问题,熟练掌握数轴上动点表示的数,两点间的距离公式,相遇与追及问题,列代数式,列方程,分类考虑动点的位置,是解题关键.
【详解】(1)∵A点对应的数是,B点对应的数是8,
∴,
∵,
∴,,
∴C点对应的数是,
答:C点对应的数是4;
(2)①∵运动t秒时,
当M、N未相遇,则M在上运动,M表示的数是,N在上运动,N表示的数是,
∴,
解得,
当M、N相遇后,M在上运动,M表示的数是,N在上运动,N表示的数是,
∴,
解得,
综上所述,t的值为或;
②当P与M还未第一次相遇时,P表示的数是,M表示的数是,N表示的数是,
∵
∴,
解得(舍去),此种情况不存在,
由已知得,P与M在时第一次相遇,相遇后P掉头按原速沿数轴向右匀速运动,在未遇到N前,P表示的数是,
∴,
解得,
由已知可知,当P与M在表示1的点处相遇,此时N运动到表示7的点处,再经过秒,即时,P与N相遇,此时M正好运动到C,P与N相遇后又立即掉头按原速沿数轴向左匀速运动,未与M第二次相遇,此时P表示的数是,
∴,
解得,
当P与M在点C处第二次相遇后直到到达A点前,P表示的数是,M在C点处,M表示的数是4,
次情况,
∴,
解得,不合,
∴这种情况不存在,
当P运动到A后,若N为的中点,此时,
∴,
解得,
综上所述,t的值为,或,或5.5.
10.(23-24七年级上·湖北黄冈·期中)已知a、b为常数,且满足,其中a、b分别为点A、点B在数轴上表示的数,如图所示,动点E、F分别从A、B同时开始运动,点E以每秒6个单位向左运动,点F以每秒2个单位向右运动,设运动时间为t秒.
(1)求a、b的值;
(2)请用含t的代数式表示点E在数轴上对应的数为:______;点F在数轴上对应的数为:______;
(3)当E、F相遇后,点E继续保持向左运动,点F在原地停留4秒后向左运动且速度变为原来的5倍,在整个运动过程中,当E、F之间的距离为2个单位时,请求出运动时间t的值.
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】本题主要考查了一元一次方程的应用,列代数式,
(1)根据绝对值和平方式的非负性得出a和b的值即可;
(2)根据点的运动得出代数式即可;
(3)分四种不同情况进行分类讨论,根据路程=速度×时间,列方程求解即可.
解题的关键是要运用分类讨论的思想.
【详解】(1)解: ,
,
;
(2)解:由题意可知,E点对应的数为:,
F对应的数为,
故答案为:,;
(3)解:在相遇前:,
设时E、F相遇,
即;
解得,
①当E点在F点左侧时,且F点没动时,
由题意可得,,
解得:,
②当E点在F点左侧时,且F点已动时,
,
解得:,
③当点E在点F右侧时,
由题意,
解得:,
综上所述,符合条件的t的值为:.
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