内容正文:
数轴的左右跳跃、动态定值模型—北师大版数学七(上)知识点训练
一、数轴的左右跳跃模型
1.一个动点P从数轴上的原点O出发开始移动,第1次向右移动1个单位长度到达点R,第2次向右移动2个单位长度到达点P2,第3次向左移动3个单位长度到达点P3,第4次向左移动4个单位长度到达点P4,第5次向右移动5个单位长度到达点P3,…,点P按此规律移动,则移动第2022次后到达的点P2022在数轴上表示的数为 ( )
A.-2020 B.-2021 C.2022 D.2023
2. 如图,A点的初始位置位于数轴上表示1的点,现对A点做如下移动:第1次向左移动3个单位长度至B点,第2次从B点向右移动6个单位长度至C点,第3次从C点向左移动9个单位长度至D点,第4次从D点向右移动12个单位长度至E点,…,依此类推,这样第 次移动到的点到原点的距离为2023.
3.如图,在数轴上,点A表示1,现将点A沿数轴做如下移动:第1次将点A向左移动3个单位长度到达点,第2次将点向右平移6个单位长度到达点,第3次将点向左移动9个单位长度到达点,…,按照这种规律移动下去,至少移动 次后该点到原点O的距离不小于41.
4.一一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向,以每前进3步后退2步的程序运动,设该机器人每秒钟前进或后退1步,并且每步的距离为1个单位长度,xn表示第n秒时机器人在数轴上的位置所对应的数.给出下列结论:①x3=3;②x5=1;③x108>x104; ④x2019>x2000.其中,正确结论的序号是 .
5.已知代数式(a+4)x3+6x2-2x+5是关于x的二次多项式,且二次项系数为b,数轴上A,B两点所对应的数分别是a和b
(1) a= ,b= .
(2) 有一动点P从点A出发,第一次向左运动1个单位,然后第二次在新的位置向右运动2个单位,再在此位置第三次向左运动3个单位,……,按照这样的规律不断地左右运动,第2023次运动后,点P所对应的数为 .
(3) 若点A以每秒2个单位的速度向左运动,同时,点B以每秒3个单位的速度向右运动.动点D从原点开始以每秒m(m>0)个单位的速度向左运动,当点D与点A重合时,点D停止运动.在运动过程中,2AD-BD的值始终保持不变,求m的值.
6. 平移和翻折是初中数学两种重要的图形变化.请思考下列问题:
(1)平移运动
① 把笔尖放在数轴的原点处,先向负方向移动3个单位长度,再向正方向移动2个单位长度,这时笔尖的位置表示什么数?用算式表示以上过程及结果是 ▲ .
(+3)+(+2)=+5
(+3)+(﹣2)=+1
(﹣3)﹣(+2)=﹣5
(﹣3)+(+2)=﹣1
② 一机器人从原点O开始,第1次向左跳1个单位,紧接着第2次向右跳2个单位,第3次向左跳3个单位,第4次向右跳4个单位,…,依此规律跳,当第2023次时,落在数轴上的点表示的数是 ▲ .
(2)翻折变换
①若折叠纸条,表示﹣1的点与表示3的点重合,则表示﹣2017的点与表示 ▲的点重合;
②若数轴上A、B两点之间的距离为2018(A在B的左侧,且折痕与①折痕相同),且A、B两点经折叠后重合,则A点表示 ▲ ,B点表示 ▲ .
③若数轴上折叠后重合的两点分别表示数a,b,则折叠中间点表示的数为 ▲ .(用含有a,b的式子表示)
7.在学习了有理数的加减法之后,老师讲解了例题的计算思路为:将两个加数组合在一起作为一组;其和为,共有组,所以结果为根据这个思路学生改编了下列几题:
(1)计算:
;
.
(2)蚂蚁在数轴的原点处,第一次向右爬行个单位,第二次向右爬行个单位,第三次向左爬行个单位,第四次向左爬行个单位,第五次向右爬行个单位,第六次向右爬行个单位,第七次向左爬行个单位按照这个规律,第次爬行后蚂蚁在数轴什么位置?
8.综合与探究
数轴可以将数与形完美结合. 请借助数轴,结合具体情境解答下列问题:
(1)平移运动:一机器人从原点O开始,第1次向左跳1个单位,紧接着第2次向右跳2个单位,第3次向左跳3个单位,第4次向右跳4个单位,…,依此规律跳,当它跳完5次时,落在数轴上的点表示的数是 ;当它跳完2024次时,落在数轴上的点表示的数是 .
(2)翻折变换:①若折叠数轴所在纸条,表示-1的点与表示 3的点重合,则表示5的点与表示 的点重合.②若数轴上D、E两点经折叠后重合,两点之间的距离为 2024(D在E的左侧,且折痕与①折痕相同),则D点表示 ,E点表示 .③一条数轴上有点M、N、P,其中点M、N表示的数分别是现以点P为折点,将数轴向右对折,若点M对应的点M'落在点N的右边,并且线段M'N的长度为3,请直接写出点P表示的数 .
二、数轴的动态定值模型
9.如图,已知A,B(B在A的左侧)是数轴上的两点,点A对应的数为4,且AB=6,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,在点P的运动过程中,M,N始终为AP,BP的中点,设运动时间为)秒,则下列结论中正确的有 ( )
①B对应的数是2; ②点P到达点B时,t=3;③BP=2时,; ④在点 P的运动过程中,线段MN的长度不变.
A.①③④ B.②③④ C.②③ D.②④
10.如图,A,B,C,D是数轴上从左到右依次排列的四点,线段AB长为3,CD长为6,点C在数轴上表示的数是3,且点A到点C的距离是11.
(1)点A在数轴上表示的数是 .
(2)若线段AB以每秒3个单位的速度向右匀速运动,
①当线段CD固定不动,且AB,CD两条线段的重叠部分长为2时,求线段AB的运动时间;
②同时,线段CD以每秒1个单位的速度向左匀速运动,设P为线段AB上的任意一个固定点.观察发现,运动中有一段时间内,点P到A,B,C,D四点的距离之和保持不变,是一个定值.请直接写出这个定值和这段时间的持续时长.
11.已知是最小的正整数,且满足.
(1)填空: , , ;
(2)数在数轴上对应的点分别是,点为数轴上一动点,其对应的数为,点在1到2之间运动时(即),请化简式子:;
(3)在(2)的条件下,点在数轴上运动,若点以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和5个单位长度的速度向右运动.点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为.若在运动过程中的值保持不变,求的值.
12.如图,已知直线l有两条可以左右移动的线段:,,且m,n满足.
(1)求线段AB,CD的长;
(2)线段AB的中点为M,线段CD中点为N,线段AB以每秒4个单位长度向右运动,线段CD以每秒1个单位长度也向右运动,若运动6秒后,,求移动前线段BC的长;
(3)将线段CD固定不动,线段AB以每秒4个单位速度向右运动,M、N分别为AB、CD中点,,在线段AB向右运动的某一个时间段t内,始终有为定值.求出这个定值,并直接写出t在哪一个时间段内.
13.如图,已知点,在以为原点的数轴上表示的数分别为,,且,满足,动点从点出发沿射线运动.
(1)点表示的数是 ,点表示的数是 ;
(2)若,分别是,的中点,在点运动过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,求出线段的长度;
(3)如图,当点运动到点时,线段绕点以的速度顺时针旋转一周,当线段开始旋转时,动点也同时从点出发,以个单位长度的速度沿射线运动,试探究:在线段旋转过程中,点与点能相遇吗?若不能,试改变点的运动速度,使点与点能够相遇,并求出点的速度.
14.如图,A、B两点在数轴上对应的数分别为-20、40,在 A、B两点处各放一个挡板,M、N两个电子小球同时从原点出发,M以2个单位/秒的速度向数轴负方向运动,N以4个单位/秒的速度向数轴正方向运动,碰到挡板后则反方向运动,速度大小不变,当两小球第一次相遇时都停止运动. 设两个小球运动的时间为t,那么:
(1)当0<t<10时,M在数轴上对应的数可以表示为 ;
(2)小杨同学发现:当0<t<10时,2MB-NA始终为定值.小杨的发现是否正确?若正确,请求出这个定值;若不正确,请说明理由.
(3)在整个运动过程中,t为何值时M、N两个小球间的距离为6?请直接写答案.
15.数形结合是数学解题中的一种重要思想,利用数轴可以将数与形完美结合.一般地,数轴上越往右边的点表示的数越大,例如:若数轴上点M表示数m,则点M向右移动n个单位到达的点N表示的数为m+n,若点M向左移动n个单位到达的点表示的数为m-n.如图1,已知数轴上点A表示的数为10,点B与点A距离18个单位,且在点A的左边,动点P从点A出发,以每秒5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表示的数为 ,点P表示的数为 . (用含t的式子表示) ;
(2)动点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P,Q同时出发.
①求点P运动多少秒追上点Q?②求点 P运动多少秒时与点Q相距6个单位?并求出此时点P表示的数;
(3)如图2,若点P,Q以(2) 中的速度同时分别从点A,B向右运动,同时点R从原点O以每秒4个单位的速度向右运动,是否存在常数m,使得QR-OP+mOR为定值,若存在,请求出m的值以及这个定值;若不存在,请说明理由. (其中QR 表示数轴上点Q与点R之间的距离,OP 表示数轴上点O与点P的距离,OR表示数轴上点O与点R的距离. )
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】1348
3.【答案】27
4.【答案】①②④
5.【答案】(1)-4;6
(2)-1016
(3)解:由题意可得:运动后点A对应的数为-4-2t,点B对应的数为6+3t,
当点D向左运动时,点D对应的数为-mt,
点B到点D的距离为:BD=mt+6+3t,
点A到点D的距离为:AD=-mt+4+2t,
2AD-BD=2(-mt+4+2t)-(mt+6+3t)=(-3m+1)t+2,
由题意可得:-3m+1=0,
解得
故m的值为
6.【答案】(1)D;﹣1012
(2)解:2019;﹣1008;1010;(a+b)
7.【答案】(1)-1011;-1012
(2)解:根据题意知第次爬行后蚂蚁在数轴上的
.
8.【答案】(1)-3;1012
(2)-3;-1011;1013;-3
9.【答案】D
10.【答案】(1)-8
(2)解:①∵AC=11,AB=3,CD=6,
∴BC=AB+BC=8,AD=AC+CD=17,
AB、BC重合分两种情况:
第一种:重叠部分BC=2,此时AB所走的路程为B点所走的路程BC+2=10,
AB所走的时间为10÷3=秒;
第二种:重叠部分为AD=2,此时AB走的路程为A点所走的路程AD-2=15,
AB所走的时间为15÷3=5秒;
②定值为9,持续时长为1.5秒.
11.【答案】(1)-1;1;5
(2)解:因为,所以:.
所以,原式,
,
,
,
.
(3)解:由题意知:秒后对应的数分别为.
所以,.
,
,
.
因为的值不变,所以,.
所以,.
12.【答案】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
∴,;
(2)解:若6秒后,在点左边时,
由,
即,
解得,
若6秒后,在点右边时,
则,
即,
解得,
(3)解:运动t秒后,,
当时,,
当时,,
当时,,
∴当时,为定值.
13.【答案】(1)-4;10
(2)解:线段MN的长度不发生变化.理由如下:
①当点P在线段AB上时,
∵M、N分别是PA、PB的中点,
∴MP=AP,PN=BP,
∴MN=MP+PN=AP+BP=(AP+BP)=AB.
∵点A表示的数是-4,点B表示的数是10.
∴AB=14.
∴MN=7.
②当点p在点A的左边时,
∵M、N分别是PA、PB的中点,
∴MP=AP,NP=BP,
∴MN=NP-MP=AP-BP=(BP-AP)=AB=×14=7,
综上所述:线段MN的长度不发生变化,且MN的长度为7.
(3)解:不会相遇,理由如下:
当OP旋转180°时,此时点P运动到C点,点P的运动时间为=9(秒).
∵OP=OA=4,
∴BC=10-4=6,
∴点Q的运动速度为6÷9=(单位长度/秒);
当OP旋转360°时,此时点P运动到A点,点P的运动时间为=18(秒).
∵AB=14,
∴当点Q的运动速度为14÷18=(单位长度/秒).
∴当点Q的运动速度为或单位长度/秒时,P、Q能够相遇.
14.【答案】(1)-2t
(2)解:2MB-N4为定值,定值为60,理由如下:
0<t<10时,设O点为原点,在数轴上对应的数为0,点M和点N都还没有碰到挡板,
则;.,
故2MB-NA为定值,定值为60.
(3)t=1s或19s时,MN两个小球间距离为6.
15.【答案】(1)-8;10-5t
(2)解:①根据题意得:5t-18=3t
∴t=9,
即点P运动9秒时追上点Q;
②分相遇前相距6个单位长度和相遇后相距6个单位长度两种情况分析;
相遇前相距6个单位长度,依题意得:5t+6=18+3t
∴t=6
∴此时点P表示的数为:10-5t=10-30=-20;
相遇后相距6个单位长度,依题意得:5t=3t+18+6
∴t=12
∴此时点P表示的数为:10-5t=10-60=-50;
∴点P运动6秒或12秒时与点Q相距6个单位,此时点P表示的数分别为-20,-50;
(3)解:存在点m,使 QR-OP+mOR为定值, 理由如下:
运动时间为t秒时,Q表示的数分别为:-8+3t,R示的数分别为:4t,P表示的数为:10+5t;
根据题意得:-8+3t<4t<10+5t
∴QR=4t-(-8+3t)=t+8,OP=10+5t,OR=4t
∴QR-OP+mOR=t+8-(10+5t)+m×4t=4(m-1)t-2
当m-1=0,即m=1时,QR-OP+mOR为定值,
定值为:-2.
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