内容正文:
专项突破5 数轴中的动态问题
数轴上的动点运动和表示
1.(2025山东济南商河期末)如图,已知数轴上有A,B,C三个点,
它们表示的数分别是-20,-12,8.
(1)填空:AB=_______,BC=_______.
(2)若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点
C分别以每秒2个单位长度和每秒5个单位长度的速度向右运
动.试探索BC-AB的值是否随着时间的变化而改变,并说明理
由.
解析 (1)8;20.
(2)BC-AB的值不随时间的变化而改变.理由:
设运动时间为t秒,则t秒后点A表示的数是-20-t,点B表示的数
是-12+2t,点C表示的数是8+5t,所以BC=8+5t-(-12+2t)=3t+20,
AB=-12+2t-(-20-t)=3t+8,
所以BC-AB=(3t+20)-(3t+8)=12,
所以BC-AB的值与运动时间无关,
所以BC-AB的值不随时间的变化而改变.
2.【探索新知】如图1,点C在线段AB上,图中共有3条线段:AB,
AC和BC,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AB的“二倍点”.
(1)一条线段的中点_______这条线段的“二倍点”.(填
“是”或“不是”)
【深入研究】如图2,点A表示数-10,点B表示数20,若点M从点
B出发,以每秒3个单位长度的速度向点A运动,当点M到达点A
时停止运动,设运动的时间为t秒.
(2)点M在运动过程中表示的数为_______(用含t的代数式表
示).
(3)求t为何值时,点M是线段AB的“二倍点”.
(4)若点N同时从点A的位置开始,以每秒2个单位长度的速度
向点B运动,并与点M同时停止运动,请直接写出点M是线段AN
的“二倍点”时t的值.
解析 (1)是.
(2)20-3t.
(3)由题意可得0≤t≤10.
当AM=2BM时,20-3t-(-10)=2×3t,解得t= .
当AB=2AM时,20-(-10)=2[20-3t-(-10)],解得t=5.
当BM=2AM时,3t=2[20-3t-(-10)],解得t= .
故当t= 或5或 时,点M是线段AB的“二倍点”.
(4)t= 或 或 .
详解:因为M是线段AN的“二倍点”,
所以M是AN的中点或三等分点,
由题意得AN=2t,t秒后,M表示的数为20-3t,N表示的数为-10+
2t,
①当M是AN的中点时,(20-3t)-(-10)=2t× ,解得t= .
②当M是AN的三等分点时,(20-3t)-(-10)=2t× 或(20-3t)-(-10)=
2t× ,解得t= 或 .
故t= 或 或 时,点M是线段AN的“二倍点”.
数轴的翻折变换
3.(2025贵州贵阳十七中期中)如图,在一条不完整的数轴上从
左到右依次有A,B,C三个点,其中点A到点B的距离为3,点B到
点C的距离为8,设点A,B,C所表示的数的和是m.
(1)若A表示的数是-5,则数轴上点B所表示的数为_______.
(2)若B为原点,求m的值.
(3)若C表示的数是8,将数轴折叠,使点A与点C重合,求折叠后
与点B重合的点表示的数.
解析 (1)-2.
(2)设点A,B,C所表示的数分别为a,b,c,
当点B为原点时,b=0,
因为点A在点B的左边,且AB=3,点C在点B的右边,且BC=8,
所以点A在数轴所表示的数为0-3=-3,点C在数轴上所表示的
数为0+8=8,即a=-3,c=8,
所以m=a+b+c=-3+0+8=5.
(3)由点C表示的数是8可知,点B表示的数是0,点A表示的数是-
3,
设折叠后与点B重合的点表示的数为x,
则 = ,解得x=5,
即折叠后与点B重合的点表示的数为5.
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$$专项突破3 与线段中点、角平分线有关的模型
双中点模型
1.(2025山东济南济阳期末)如图,点A是线段CB上的一点,AB=
2,AC=2AB,点M是线段CB的中点,点N是线段AB的中点,求线段
MN的长度.
解析 因为AB=2,AC=2AB,
所以AC=4,所以BC=AC+AB=6,
因为点M是线段CB的中点,点N是线段AB的中点,所以BM=
BC=3,BN= AB=1,
所以MN=BM-BN=3-1=2.
2.(2025安徽合肥庐江期末)如图,已知线段AB=a,点C,D在线段
AB上,CD=b,点E是AC的中点,点F是BD的中点.
(1)若a=18 cm,b=4 cm,当AC=6 cm时,求线段EF的长度.
(2)当线段CD在线段AB上运动时,试判断线段EF的长度是否
发生变化,如果不变,请求出线段EF的长度;如果变化,请说明
理由.
解析 (1)因为AB=18 cm,CD=4 cm,AC=6 cm,
所以BD=AB-AC-CD=18-6-4=8(cm),
因为点E是AC的中点,点F是BD的中点,
所以EC= AC=3 cm,DF= BD=4 cm,
所以EF=EC+CD+DF=3+4+4=11(cm).
(2)线段EF的长度不发生变化.
理由:因为点E是AC的中点,点F是BD的中点,
所以AE= AC,BF= BD,
因为AB=a,CD=b,
所以EF=AB-AE-BF=AB- AC- BD=AB- (AC+BD)=AB- (AB
-CD)=AB- AB+ CD= AB+ CD= (AB+CD)= (a+b).
双角平分线模型
3.如图,OD平分∠AOC,OE平分∠COB.
(1)若∠AOB=110°,求∠DOE的度数.
(2)若∠DOB=80°,∠DOE=60°,求∠DOA的度数.
解析 (1)因为OD平分∠AOC,OE平分∠COB,
所以∠DOC= ∠AOC,∠COE= ∠BOC,
所以∠DOE=∠DOC+∠COE= ∠AOC+ ∠BOC= ∠AOB=
×110°=55°.
(2)因为∠DOB=80°,∠DOE=60°,
所以∠BOE=∠DOB-∠DOE=80°-60°=20°,
因为OE平分∠COB,
所以∠BOC=2∠BOE=2×20°=40°,
所以∠DOC=∠DOB-∠BOC=80°-40°=40°.
因为OD平分∠AOC,所以∠DOA=∠DOC=40°.
4.【新考向·实践探究题】如图,OD是∠AOC的平分线,OE是
∠BOC的平分线.
(1)如图1,当∠AOB=90°,∠BOC=40°时,求∠DOE的度数.
(2)如图2,当∠AOB=80°,∠BOC=50°时,∠DOE的度数是_____
_____.
(3)如图3,当∠AOB=α,∠BOC=β
时,试猜想∠DOE与α、β有什么
数量关系,并说明理由.
解析 (1)因为∠AOB=90°,∠BOC=40°,
所以∠AOC=90°+40°=130°,
因为OD是∠AOC的平分线,OE是∠BOC的平分线,
所以∠DOC= ∠AOC=65°,∠EOC= ∠BOC=20°,
所以∠DOE=∠DOC-∠EOC=45°.
(2)因为∠AOB=80°,∠BOC=50°,
所以∠AOC=80°+50°=130°,
因为OD是∠AOC的平分线,OE是∠BOC的平分线,所以∠
DOC= ∠AOC=65°,∠EOC= ∠BOC=25°,
所以∠DOE=∠DOC-∠EOC=40°.
(3)∠DOE= α.理由如下:
因为∠AOB=α,∠BOC=β,
所以∠AOC=α+β,
因为OD是∠AOC的平分线,OE是∠BOC的平分线,
所以∠DOC= ∠AOC= (α+β),∠EOC= ∠BOC= β,所以∠
DOE=∠DOC-∠EOC= α.
END
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$$专项突破4 线段、角的计算中的动态问题
线段中的动点问题
1.(2025宁夏中卫三中期末)如图,B是线段AD上一动点,沿A→
D→A以2 cm/s的速度做往返运动1次,C是线段BD的中点,AD=
10 cm,设点B运动时间为t s(0≤t≤10).
(1)当t=2时,
①AB=_______cm.
②求线段CD的长度.
(2)用含t的代数式表示运动过程中AB的长.
(3)在运动过程中,若AB的中点为E,则EC的长是否变化?若不
变,求出EC的长;若变化,请说明理由.
解析 (1)①4.
②因为AD=10 cm,AB=4 cm,
所以BD=AD-AB=10-4=6(cm),
因为C是线段BD的中点,
所以CD= BD= ×6=3(cm).
(2)因为B是线段AD上一动点,沿A→D→A以2 cm/s的速度做往
返运动1次,所以当0≤t≤5时,AB=2t cm;
当5<t≤10时,AB=10-(2t-10)=(20-2t)cm.
(3)不变.因为AB的中点为E,C是线段BD的中点,所以BE= AB,
BC= BD,所以EC=BE+BC= AB+ BD= AD= ×10=5(cm).
2.(2025四川绵阳涪城期末)如图,点C在线段AB上,AC=6 cm,
CB=4 cm,点M以1 cm/s的速度从点A出发,沿着线段AC向点C
运动;同时点N以2 cm/s的速度从点C出发,在线段CB上做往返
运动(即沿C→B→C→B→…运动),当点M运动到点C时,点M,N
都停止运动,设点M运动的时间为t s.
(1)当t=1时,求MN的长.
(2)当t为何值时,点C为线段MN的中点?
(3)若点P是线段CN的中点,在整个运动过程中,是否存在某个
时间段,使PM的长度保持不变?如果存在,求出PM的长度;如果
不存在,请说明理由.
解析 (1)当t=1时,AM=1 cm,CN=2 cm,
所以MC=AC-AM=6-1=5(cm),
所以MN=MC+CN=5+2=7(cm).
(2)由题意得AM=t cm,MC=(6-t)cm,
因为点M运动到点C时,点M,N都停止运动,
所以0≤t≤6.
①当0≤t≤2时,点N从C向B运动,CN=2t cm,
因为点C为线段MN的中点,
所以MC=CN,即6-t=2t,解得t=2;
②当2<t≤4时,点N从B向C运动,BN=(2t-4)cm,
所以CN=4-(2t-4)=(8-2t)cm,
因为点C为线段MN的中点,
所以MC=CN,即6-t=8-2t,解得t=2(舍去);
③当4<t≤6时,点N从C向B运动,CN=(2t-8)cm,因为点C为线段
MN的中点,
所以MC=CN,即6-t=2t-8,解得t= .
综上所述,当t=2或 时,点C为线段MN的中点.
(3)存在.如图,
①当0≤t≤2时,点N从C向B运动,CN=2t cm,
因为点P是线段CN的中点,
所以CP= CN=t cm,所以PM=MC+CP=6-t+t=6 cm,此时PM的
长度保持不变;
②当2<t<4时,点N从B向C运动,CN=(8-2t)cm,因为点P是线段
CN的中点,
所以CP= CN= (8-2t)=(4-t)cm,
所以PM=MC+CP=6-t+(4-t)=(10-2t)cm,此时PM的长度变化;
③当4≤t≤6时,点N从C向B运动,CN=(2t-8)cm,因为点P是线段
CN的中点,所以CP= CN= (2t-8)=(t-4)cm,
所以PM=MC+CP=6-t+(t-4)=2 cm,
此时PM的长度保持不变.
综上所述,当0≤t≤2时,PM的长度保持不变,为6 cm;当4≤t≤6
时,PM的长度保持不变,为2 cm.
角中的旋转问题
3.以直线AB上一点O为端点作射线OC,使∠BOC=70°,将一个
直角三角尺的直角顶点放在点O处.(注:∠DOE=90°)
(1)如图①,若直角三角尺DOE的一边OD在射线OB上,则∠
COE=________°.
(2)如图②,将直角三角尺DOE绕点O按逆时针方向转动到某
个位置,若OC恰好平分∠BOE,求∠COD的度数.
(3)如图③,将直角三角尺DOE绕点O转动,如果OD始终在∠
BOC的内部,试猜想∠BOD和∠COE有怎样的数量关系,并说
明理由.
图① 图②
图③
解析 (1)20.
(2)因为OC平分∠BOE,∠BOC=70°,
所以∠EOC=70°.
因为∠DOE=90°,所以∠COD=∠DOE-∠EOC=20°.
(3)∠COE-∠BOD=20°.
理由如下:
因为∠BOD+∠COD=∠BOC=70°,∠COE+∠COD=∠DOE=
90°,
所以(∠COE+∠COD)-(∠BOD+∠COD)=90°-70°=20°,
即∠COE-∠BOD=20°.
END
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