专题02 数轴上动点问题的四种考法(高效培优期中专项训练)七年级数学上学期北师大版2024
2025-09-30
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2份
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48页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 回顾与思考 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 有理数的运算 |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.81 MB |
| 发布时间 | 2025-09-30 |
| 更新时间 | 2025-09-30 |
| 作者 | CdMathZhang |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-09-30 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54178068.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题02 数轴上动点问题的四种考法
考点01 动点运动时间问题
考点02 数轴折叠问题
考点03 线段定值问题
考点04 新定义问题
考点01 动点运动时间问题
1.如图:在数轴上,点A对应的数是,点B对应的数是16,两动点M、N同时从原点O出发,点M以每秒1个单位的速度沿数轴向点B运动;点N以每秒3个单位的速度沿数轴向左运动,到达点A后停留1秒,再从点A沿数轴向右到达点B后停止运动.设点M的运动时间为秒.
(1)当时,线段的长为________(直接填空);当时,线段的长为________(直接填空);
(2)在运动过程中,当点M与点N重合时,求t的值;
(3)当线段的长为7时,直接写出t的值.
2.已知点M、N在数轴上分别表示有理数m、n,M、N两点之间的距离表示为,则在数轴上M、N两点之间的距离,如图1,A、B两点在数轴上对应的数分别为和6.
(1)直接写出A、B两点之间的距离______;
(2)若在数轴上存在一点C,使得C到B的距离是到A的距离的2倍,求点C表示的数;
(3)如图2,现有动点P、Q,若点P从点A出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴在之间进行往返运动,点P出发的同时点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴一直向左运动,求当时,时间t的取值.
3.在数轴上有理数对应的点为点,有理数对应的点为点,,两点之间的距离表示为,记为.
(1)如图,点在数轴上所对应的数为,,则点对应的数为________.
(2)在(1)的条件下,若点在的右侧,同时点以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,点以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右运动,当点运动到所在的点时,求,两点间的距离.
(3)在(2)的条件下,若点运动到后静止不动,点以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左运动,求经过多长时间,.
4.如图,已知数轴的单位长度为1,的长度为1个单位长度.
(1)如果点A,B表示的数是互为相反数,求点C表示的数.
(2)若点A为原点,在数轴上有一点F,当时,求点F表示的数.
(3)如果点B,E表示的数的绝对值相等,动点P从点B出发沿数轴正方向运动,速度是每秒3个单位长度,动点Q同时从点C出发也沿数轴正方向运动,速度是每秒2个单位长度,求运动几秒后,点P可以追上点Q?
5.如图,数轴上的单位长度为1,两点表示的数是互为相反数;
(1)点表示的数是______,点表示的数______.
(2)数轴上一个动点先向左移动2个单位长度,再向右移动5个单位到达点,若点表示的数是1,则点所表示的数是______.
(3)在数轴上,点为坐标原点,若点点分别以2个单位长度/秒和0.5个单位长度/秒的速度向右运动,当两点同时运动时,设运动时间为秒.
①点表示的数为______;点表示的数为______.(用含的式子表示)
②当为何值时,点点点三点之间恰好有一个点到其他两个点的距离相等?
6.已知在数轴上,一动点从原点出发,沿着数轴以每秒个单位长度的速度来回移动,第次移动是向右移动个单位长度,第次移动是向左移动个单位长度,第次移动是向右移动个单位长度,第次移动是向左移动个单位长度,第次移动是向右移动个单位长度,…….
(1)求出秒钟后动点所在的位置;
(2)第次移动后,点在表示数______的位置上,运动时间为______;
(3)第次移动后,点运动时间为______,当为奇数时,点在表示数______的位置上;当为偶数时,点在表示数______的位置上;
(4)如果在数轴上有一个定点,且与原点相距个单位长度,问:动点从原点出发,可能与重合,若能,则第一次与点重合需要多长时间?若不能,请说明理由.
考点02 数轴折叠问题
7.【定义】已知点是线段上的一个分点,若点到线段两个端点的距离之比为时,则称点为线段的“理想点”.如图,、分别为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为100.
(1)求点之间的距离;
(2)求线段的“理想点”所对应的数;
(3)现将一纸条如图放置,再沿纸条上的某处折叠,然后在重叠部分某处剪一刀得到三条纸条,若这三条纸条的长度之比为,然后把纸条复原,请计算说明折痕处对应的点在数轴上所表示的数是多少?
8.点、、在数轴上的位置如图所示.
(1)点B表示的数是______,点C表示的数是______;
(2)折叠数轴,使数轴上的点B和点C重合,则点与表示数______的点重合;
(3)有理数、在数轴上对应点之间的距离可表示为,如5与2在数轴上所对应的点之间的距离为.
①求的最小值;
②若、两点之间的距离为2024(点在点的左侧),将数轴折叠,使得1对应的点与对应的点重合,此时、两点也重合,求、两点分别表示的数;
9.综合与探究:数轴是一个非常重要的数学工具,它使数和数轴上的点建立起一一对应的关系,揭示了数与点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础.小明在一条长方形纸带上画了一条数轴,进行如下操作探究:
(1)操作1:折叠纸带,使数轴上表示1的点与表示的点重合,则表示的点与表示数______的点重合;
(2)操作2:折叠纸带,使数轴上表示1的点与表示3的点重合,则数轴上表示的点与表示数______的点重合,表示数的点与表示数______的点重合(用含的代数式表示);
(3)操作3:在数轴上剪下6个单位长度(从到5)的一段纸带(如图①),将纸带按图②所示向左折叠,剪掉不重叠部分,不重叠部分的纸带长度为个单位长度,将重叠部分按图③所标注的剪切处剪切,得到三条长度相等的纸带,请直接写出图③剪切处对应的点所表示的数(用含的代数式表示).
10.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的数为 .
A. C.
B. D.
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,当它跳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,表示的点与表示3的点重合,则表示的点与表示 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)
考点03 线段数量定值问题
11.在数轴上点A在原点的左侧,点C在原点的右侧,点A距离原点2个单位长度,点C距离原点7个单位长度,点B表示的数是最小的正整数,
(1)点A、B、C表示的数分别是:________,________,________;
(2)点A与点B之间的距离为________,点A与点C之间的距离为________,点B与点C之间的距离为________;
(3)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和点C分别以每秒2个单位长度和4个单位长度的速度向右运动,t秒钟过后,用含t的代数式分别表示点A与点B之间的距离,点A与点C之间的距离以及点B与点C之间的距离;
(4)在(3)的条件下,若点B与点C之间的距离用BC表示,点A与点B之间的距离用AB表示,则的值是否随着时间t的变化而改变?若改变,请说明理由:若不变,请求其值.
12.如图,已知点,,是数轴上三点,为原点.点表示的数为3,点与点之间的距离为2,点与点之间的距离为6.
【问题提出】
(1)点表示的数是________,点表示的数是________;
【问题探究】
(2)动点,分别同时从点,处出发,分别以每秒8个单位长度和4个单位长度的速度沿数轴正方向运动,点在点和点之间,且点到点的距离与点到点的距离相等,点在点和点之间,且点到点之间的距离是点到点之间距离的4倍,当运动时间为时,用含的代数式表示点,对应的数;
【问题解决】
(3)在(2)的条件下,点到点之间的距离是否与的大小有关?若有关,用含的代数式表示点到点之间的距离;若无关,请求出点到点之间的距离.
13.如图,在数轴上点表示数,点示数,点表示数,的相反数是,且、满足.
(1)________;________;________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,则点与数________表示的点重合;若数轴上有一点为线段的三等分点(点在线段内),则点表示的数是________;
(3)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,假设秒钟过后,若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,是否存在常数,使为定值,若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
14.【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.研究数轴我们发现了许多重要的规律:若数轴上点,点表示的数分别为,则两点之间的距离,线段的中点表示的数为.
【问题情境】数轴上点表示的数为,点表示的数为6,点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向终点匀速运动,同时点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,到达点后,再立即以同样的速度返回点,当点到达终点后,两点都停止运动,设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)填空:两点间的距离________,线段的中点表示的数为________;
(2)当为何值时,两点间距离为3;
(3)若点为的中点,点为的中点,当点到达点之前,在运动过程中,探索线段和的数量关系,并说明理由.
15.阅读下面的材料:
如图1,在数轴上A点所示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为,线段的长可以用右边的数减去左边的数表示,即.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图2,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向左移动到达B点,然后向右移动到达C点,用1个单位长度表示.
(1)请你在数轴上表示出A,B,C三点的位置:
(2)点C到点A的距离______;若数轴上有一点D,且,则点D表示的数为_________;
(3)若将点A向右移动,则移动后的点表示的数为_____;(用代数式表示)
(4)若点B以每秒的速度向左移动,同时A.C点分别以每秒、的速度向右移动,设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
16.我国著名数学家华罗庚说过“数缺形时少直观,形少数时难入微”,数形结合是解决数学问题的重要思想方法.例如,代数式的几何意义是数轴上x所对应的点与2所对应的点之间的距离,因为,所以的几何意义就是数轴上x所对应的点与所对应的点之间的距离.
回答下列问题:
(1)①数轴上表示x和2的两点A和B之间的距离是______;
②在①的情况下,如果,那么x为______.
(2)探究问题:代数式的最小值是多少?
如图,点A、B、P分别表示数、2、x,,
∵的几何意义是线段与的长度之和,
∴当点P在线段上时,,当点P在点A的左侧或点B的右侧时,,
∴的最小值是3,
请你根据上述自学材料,探究解决下列问题:
解决问题:
①直接写出式子的最小值是______;
②工厂加工车间工作流水线上依次间隔2米排着5个工作台A、B、C、D、E,一只配件箱应该放在工作 处,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,最短路程是______米.
(3)若点A、B、C在数轴上分别表示数、1、5,点A、B、C同时开始在数轴上运动,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.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.
17.已知数轴上A,B,C三点对应的数分别为、3、5,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.点A与点P之间的距离表示为,点B与点P之间的距离表示为.
(1)若,求x的值;
(2)若,求x的值;
(3)若点P从点C出发,以每秒3个单位的速度向右运动,点A以每秒1个单位的速度向左运动,点B以每秒2个单位的速度向右运动,三点同时出发.设运动时间为t秒,试判断:的值是否发生变化?若不变化,求出这个定值,若变化,请说明理由.
18.对数轴上的点进行如下操作:先把点表示的数乘以3,再把所得数对应的点向左平移1个单位,得到点的对应点.例如,点表示的数为3,则点表示的数为8.
(1)点,在数轴上,对线段上的每个点进行上述操作后得到线段,其中点,的对应点分别为,.如图,若点表示的数是1,若点表示的数是,则点表示的数是 ;点表示的数是 ;
(2)在数轴上点表示的数为3,且,对线段上的每个点进行上述操作后得到线段,则点的对应点所表示的数为 ;线段 ;
(3)在数轴上是否存在点经过上述操作后,位置不变,若存在,请求出点表示的数m的值;若不存在,请说明理由。
19.如图,已知数轴上的点表示的数为6,是数轴上一点,且.动点从点出发,以每秒6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)写出点表示的数__________,点表示的数__________(用含的代数式表示);
(2)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,若点、同时出发,点运动几秒时追上点,并求出此时表示的数;
(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,请求出线段的长.
20.如图,1个单位长度表示,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向左移动到达B点,然后向右移动到达C点.
(1)请你直接写出A、B、C三点所表示的数,点A表示的数为 ,点B表示的数为 ,点C表示的数为 ;
(2)若动点P、Q分别从B、C两点同时向左移动,点P、Q的速度分别为每秒和每秒,设移动时间为t秒;
① 当时,求t的值;
② 运动过程中,点M到P、Q两点的距离始终保持相等,试探究的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
21.如图:在数轴上,点A,B,C分别表示.
(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,
①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.
②探究:若点A,C向右运动,点B向左运动,速度保持不变,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.
考点04 新定义问题
22.阅读理解,完成下列各题:
定义:已知、、为数轴上任意三点,若点到点的距离是它到点的距离的3倍,则称点是的3倍点.例如:如图1,点是的3倍点,点不是的3倍点,但点是的3倍点,根据这个定义解决下面问题:
(1)在图1中,点______的3倍点(填写“是”或“不是”);的3倍点是点______(填写或或或);
(2)如图2,、为数轴上两点,点表示的数是,点表示的数是5,若点是的3倍点,则点表示的数是______;
(3)若、为数轴上两点,点在点的左侧,,一动点从点出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右运动,设运动时间为秒,求当为何值时,点恰好是和两点的3倍点?(用含的代数式表示).
23.阅读理解:
若、、为数轴上三个点,点到的距离是点到点距离的2倍,我们就称点是[,]的赞点.
(1)如图1,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[,]的赞点;又如表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点_______[,]的赞点,但点_______[,]的赞点;(横线上填写“是”或“不是”)
(2)若、为数轴上两点,点所表示的数是,点所表示的数是,则数_______所表示的点是[,]的赞点;
(3)如图2,、为数轴上两点,点所表示的数为,点所表示的数是.现在有一辆电动小汽车从点B出发前往点,以个单位每秒的速度向左运动,到达点停止.当经过_________秒时,、和中恰有一个点是其中两个点的赞点?
24.定义:若,,C为数轴上三点,若点到点的距离是点到点B的距离倍,我们就称点是【,B】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D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.当为何值时,,和中恰有一个点为其余两点的美好点?
25.已知点P,A,B是数轴上的三个点.若点P到原点的距离等于点A,B到原点距离之和的一半,则称点P为点A,B的“关联点”.
(1)已知点A在数轴上表示的数是1,点B在数轴上表示的数是,点,,,在数轴上表示的数分别是,,0,2.其中是点A,B的“关联点”的是____________;
(2)已知点A在数轴上表示的数是3,点B在数轴上表示的数是b,点P为点A,B的“关联点”,且点P到原点的距离为5,求b的值;
(3)已知点A在数轴上表示的数是,将点A沿数轴正方向移动4个单位长度,得到点B.若点P与点B之间的距离表示为,点P与点A之间的距离表示为,当点P为点A,B的“关联点”时,直接写出的值.
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专题02 数轴上动点问题的四种考法
考点01 动点运动时间问题
考点02 数轴折叠问题
考点03 线段定值问题
考点04 新定义问题
考点01 动点运动时间问题
1.如图:在数轴上,点A对应的数是,点B对应的数是16,两动点M、N同时从原点O出发,点M以每秒1个单位的速度沿数轴向点B运动;点N以每秒3个单位的速度沿数轴向左运动,到达点A后停留1秒,再从点A沿数轴向右到达点B后停止运动.设点M的运动时间为秒.
(1)当时,线段的长为________(直接填空);当时,线段的长为________(直接填空);
(2)在运动过程中,当点M与点N重合时,求t的值;
(3)当线段的长为7时,直接写出t的值.
【答案】(1)4,3
(2)
(3)8或9
【分析】(1)分别求出当时,当点M和点N表示的数,然后利用数轴上两点距离公式求解即可;
(2)先判断出当点M与点N重合时,点N肯定是在从A向B的运动过程中,由此表示出运动t秒后点M和点N表示的数,再根据二者重合建立方程求解即可;
(3)分当点N向点A运动的过程时,当点N在点A停留时,点N从点A向点B运动过程中,且点N没有追上M时,当点N从点A向点B运动过程中,且点N追上M,且点N为到点B前,当点N从点A向点B运动过程中,且点N到达点B后,表示出点N和点M表示的数,再根据的长为7建立方程求解即可.
【详解】(1)解:当时,点M表示的数为,点N表示的数为,
∴;
当时,点N表示的数为,点N表示的数为,
∴;
故答案为:4,3;
(2)解:由题意得,当点M与点N重合时,点N肯定是在从A向B的运动过程中,此时运动t秒后,点N表示的数为,点M表示的数为,
∴,
解得;
(3)解:当点N向点A运动的过程时,由题意得,
解得,不符合题意;
当点N在点A停留时,由题意得,,
解得,不符合题意;
当点N从点A向点B运动过程中,且点N没有追上M时,由题意得,,
解得,不符合题意;
当点N从点A向点B运动过程中,且点N追上M,且点N为到达点B前,由题意得,,
解得;
当点N从点A向点B运动过程中,且点N到达点B后停止运动,由题意得,,
解得;
综上所述,或.
【点睛】本题主要考查了数轴上的动点问题,数轴上两点距离公式,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
2.已知点M、N在数轴上分别表示有理数m、n,M、N两点之间的距离表示为,则在数轴上M、N两点之间的距离,如图1,A、B两点在数轴上对应的数分别为和6.
(1)直接写出A、B两点之间的距离______;
(2)若在数轴上存在一点C,使得C到B的距离是到A的距离的2倍,求点C表示的数;
(3)如图2,现有动点P、Q,若点P从点A出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴在之间进行往返运动,点P出发的同时点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴一直向左运动,求当时,时间t的取值.
【答案】(1)
(2)或
(3)或或或或
【分析】本题考查了数轴上表示有理数,数轴两点间的距离,绝对值方程,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据A、B两点在数轴上对应的数分别为和6,得出,即可作答.
(2)进行分类讨论,则点C在B点的右边;当点C在A点与B点的之间,当点C在A点的左边,分别运用数轴两点间的距离进行列式计算,即可作答.
(3)考虑,则点P表示的数是,列式,解得或,点P第一次从点往点移动时,则点P表示的数是,得,解得或;当点P第二次从出发,列式,解得.据此即可作答.
【详解】(1)解:∵A、B两点在数轴上对应的数分别为和6.
∴
∴A、B两点之间的距离为;
(2)解:设点C在数轴上表示有理数c,
点C在B点的右边,则结合数轴,,
不满足C到B的距离是到A的距离的2倍,故舍去;
当点C在A点与B点的之间,
∵A、B两点在数轴上对应的数分别为和6,C到B的距离是到A的距离的2倍,
则
解得,
当点C在A点的左边,
∵A、B两点在数轴上对应的数分别为和6,C到B的距离是到A的距离的2倍,
则
解得,
∴点C表示的数为或;
(3)解:依题意,时间为t,
点Q表示的数是,
∵,
∴,
∴则点P表示的数是,
∵,
∴,
即,
∴或,
解得或,
当点P表示的数去到点,且点P第一次从点往点移动时,
则,
∴则点P表示的数是,
∵,
∴,
,
即或,
此时或,
当点P刚好回到,此时点Q表示的数是,
∵,
∴,
∵,
∴当点P第二次从A出发,,
则点P表示的数是,
∵,
∴,
∴,
综上或,或或.
3.在数轴上有理数对应的点为点,有理数对应的点为点,,两点之间的距离表示为,记为.
(1)如图,点在数轴上所对应的数为,,则点对应的数为________.
(2)在(1)的条件下,若点在的右侧,同时点以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,点以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右运动,当点运动到所在的点时,求,两点间的距离.
(3)在(2)的条件下,若点运动到后静止不动,点以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左运动,求经过多长时间,.
【答案】(1)2或
(2)10
(3)8或12
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离,数轴上的点表示有理数,绝对值的意义,对于(1),分两种情况根据两点间的距离判断即可;
对于(2),先确定点B,再根据两点之间的距离可得点A运动的路程,即可得出运动的时间,进而得出答案;
对于(3),结合(2)分两种情况用两点之间的距离除以速度可得答案.
【详解】(1)设点B对应的数是b,
因为,
所以,
解得或.
故答案为:2或;
(2)由(1)知点B对应的数是2,
点A运动了(单位长度),
∴(秒),
∴点B向左运动了(单位长度),
则点B运动到了点,
所以A,B之间的距离是;
(3)因为,
解得或,
,
所以经过8秒或12秒.
4.如图,已知数轴的单位长度为1,的长度为1个单位长度.
(1)如果点A,B表示的数是互为相反数,求点C表示的数.
(2)若点A为原点,在数轴上有一点F,当时,求点F表示的数.
(3)如果点B,E表示的数的绝对值相等,动点P从点B出发沿数轴正方向运动,速度是每秒3个单位长度,动点Q同时从点C出发也沿数轴正方向运动,速度是每秒2个单位长度,求运动几秒后,点P可以追上点Q?
【答案】(1)点C表示的数为5;
(2)点表示的数为或1;
(3)运动4秒后,点P可以追上点Q.
【分析】本题考查了相反数、数轴及两点间的距离、数轴上的动点问题,解题的关键是利用数形结合的思想及分类讨论的思想进行求解.
(1)、互为相反数,就知道、分别表示,从而确定原点位置,即而得出表示的数;
(2)分两种情况进行讨论,当点在点左边时,当点在点的右边时;
(3)、E表示绝对值相等,则到原点距离相等,从而确定出原点位置,根据追及问题即可求得点P追上点Q所用时间.
【详解】(1)解:、互为相反数,且,如图:
表示,表示1,
表示的数为5;
(2)解:由题意,可知点在点的左边或右边:
当点在点的左边时,如图:
由图可知点表示的数是;
当点在点的右边时,如图:
由图可知点表示的数为1,
故当时,点表示的数为或1;
(3)解:、E表示的数的绝对值相等,即互为相反数,可确定原点为点A,
则点B表示的数为,点C表示的数为,
∴点P追上点Q所用时间为,
答:运动4秒后,点P可以追上点Q.
5.如图,数轴上的单位长度为1,两点表示的数是互为相反数;
(1)点表示的数是______,点表示的数______.
(2)数轴上一个动点先向左移动2个单位长度,再向右移动5个单位到达点,若点表示的数是1,则点所表示的数是______.
(3)在数轴上,点为坐标原点,若点点分别以2个单位长度/秒和0.5个单位长度/秒的速度向右运动,当两点同时运动时,设运动时间为秒.
①点表示的数为______;点表示的数为______.(用含的式子表示)
②当为何值时,点点点三点之间恰好有一个点到其他两个点的距离相等?
【答案】(1);
(2)
(3), ;或或或
【分析】本题主要考查一元一次方程的应用,路程、速度与时间关系的应用,熟练掌握两点间的距离公式是解题的感觉.
(1)根据两点表示的数是互为相反数即可得到答案;
(2)设点所表示的数为,根据题意列出方程即可得到答案;
(3)①根据数轴上的点左加右减的运动规律得到答案;
②分三种情况依次进行讨论即可.
【详解】(1)解:,两点表示的数是互为相反数,
点表示的数是,点表示的数为;
(2)解:设点所表示的数为,
根据题意得:,
解得,
故答案为:;
(3)解:①运动时间为秒,
点表示的数是,点表示的数为;
②当点为中点时,此时,
点表示的数是,点表示的数为,
解得,
当两点重合时,,
,
解得:,
当两点重合时,,
,
解得:,
当点为中点时,此时,
,
解得.
综上所述,或或或.
6.已知在数轴上,一动点从原点出发,沿着数轴以每秒个单位长度的速度来回移动,第次移动是向右移动个单位长度,第次移动是向左移动个单位长度,第次移动是向右移动个单位长度,第次移动是向左移动个单位长度,第次移动是向右移动个单位长度,…….
(1)求出秒钟后动点所在的位置;
(2)第次移动后,点在表示数______的位置上,运动时间为______;
(3)第次移动后,点运动时间为______,当为奇数时,点在表示数______的位置上;当为偶数时,点在表示数______的位置上;
(4)如果在数轴上有一个定点,且与原点相距个单位长度,问:动点从原点出发,可能与重合,若能,则第一次与点重合需要多长时间?若不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2),
(3),,
(4)1140秒或1164秒
【分析】(1)先根据路程=速度×时间求出2.5秒钟走过的路程,然后根据左减右加列式计算即可得解;
(2)根据左减右加列式计算即可得解,根据路程=速度×时间求出路程,进而求得时间;
(3)根据(1)(2)的规律,表示出运动的路程,进而分奇数与偶数分类讨论,即可求解;
(4)分点A在原点左边与右边两种情况分别求出动点走过的路程,然后根据时间=路程÷速度计算即可得解.
【详解】(1)解:,
点走过的路程是,
处于:;
(2)解:Q处于:;
∴点Q走过的路程是
秒,
故答案为:,.
(3)解:第次移动后,点运动时间为,
设,当为奇数时,
∴点在表示数为的位置上;
当为偶数时,点在表示数的位置
故答案为:,,.
(4)解:①当点A在原点右边时,设需要第n次到达点A,则
,
解得,
动点走过的路程是
,
时间秒;
②当点原点左边时,设需要第次到达点,则,
解得,
动点走过的路程是
,
时间秒.
【点睛】本题考查了数轴的知识,弄清题中的移动规律是解本题的关键.分情况讨论求解,弄清楚跳到点处的次数的计算方法是关键.
考点02 数轴折叠问题
7.【定义】已知点是线段上的一个分点,若点到线段两个端点的距离之比为时,则称点为线段的“理想点”.如图,、分别为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为100.
(1)求点之间的距离;
(2)求线段的“理想点”所对应的数;
(3)现将一纸条如图放置,再沿纸条上的某处折叠,然后在重叠部分某处剪一刀得到三条纸条,若这三条纸条的长度之比为,然后把纸条复原,请计算说明折痕处对应的点在数轴上所表示的数是多少?
【答案】(1)120
(2)20,60
(3)16,40,64
【分析】本题考查数轴两点之间的距离和翻折问题,理解题意,分类讨论是解题的关键.
(1)根据数轴上两点之间的距离定义求解即可.
(2)根据“理想点”定义及到、距离的比例关系,分情况讨论对应数轴上的数即可.
(3)由线段总长度及三条纸条的长度之比,可得三条线段的长度,再分情况讨论即可.
【详解】(1)解:∵点对应的数为,点对应的数为100,
∴,
∴点之间的距离是120.
(2)解:∵,点到线段两个端点的距离之比为,
当时,,
∵点对应的数为,
∴所对应的数为20;
当时,,
∵点对应的数为,
∴所对应的数为60;
∴线段的“理想点”所对应的数是20,60.
(3)∵三条纸条的长度之比为,,
∴,
∴三条纸条的长度为24,24,72,
①当从到三条纸条的长度为24,24,72,如图:
则折痕到的长度是,
∵点对应的数为,
∴痕处对应的点在数轴上所表示的数是;
②当从到三条纸条的长度为24, 72,24,如图:
则折痕到的长度是,
∵点对应的数为,
∴痕处对应的点在数轴上所表示的数是;
③当从到三条纸条的长度为72,24,24,如图:
则折痕到的长度是,
∵点对应的数为,
∴痕处对应的点在数轴上所表示的数是;
综上所述,折痕处对应的点在数轴上所表示的数是16,40,64.
8.点、、在数轴上的位置如图所示.
(1)点B表示的数是______,点C表示的数是______;
(2)折叠数轴,使数轴上的点B和点C重合,则点与表示数______的点重合;
(3)有理数、在数轴上对应点之间的距离可表示为,如5与2在数轴上所对应的点之间的距离为.
①求的最小值;
②若、两点之间的距离为2024(点在点的左侧),将数轴折叠,使得1对应的点与对应的点重合,此时、两点也重合,求、两点分别表示的数;
【答案】(1),6
(2)9
(3)①3,①所以点M表示的数为,点N表示的数为1011
【分析】本题考查数轴,绝对值,关键是理解数轴上两点距离公式的几何意义.
(1)由数轴上点的位置即可得到答案;
(2)由题意知数轴在2对应的点处折叠,得到点A与数9表示的点重合;
(3)①当x对应的点在3和6对应的点之间,的值最小;
②由题意知数轴在对应的点处折叠,即可得到M和N表示的数.
【详解】(1)解∶点表示的数是,点表示的数是6,
故答案为∶;
(2)解∶折叠数轴,使数轴上的点和点重合,则数轴在2对应的点处折叠,因此点与数9表示的点重合,
故答案为∶9;
(3)解∶①当的值最小值时,对应的点在3和6对应的点之间,
当时,的值最小,
此时,
因此的最小值是3;
②对应的点与对应的点重合,
数轴在对应的点处折叠,
两点之间的距离为2024,
与对应的点的距离是1012,
表示的数是表示的数是.
9.综合与探究:数轴是一个非常重要的数学工具,它使数和数轴上的点建立起一一对应的关系,揭示了数与点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础.小明在一条长方形纸带上画了一条数轴,进行如下操作探究:
(1)操作1:折叠纸带,使数轴上表示1的点与表示的点重合,则表示的点与表示数______的点重合;
(2)操作2:折叠纸带,使数轴上表示1的点与表示3的点重合,则数轴上表示的点与表示数______的点重合,表示数的点与表示数______的点重合(用含的代数式表示);
(3)操作3:在数轴上剪下6个单位长度(从到5)的一段纸带(如图①),将纸带按图②所示向左折叠,剪掉不重叠部分,不重叠部分的纸带长度为个单位长度,将重叠部分按图③所标注的剪切处剪切,得到三条长度相等的纸带,请直接写出图③剪切处对应的点所表示的数(用含的代数式表示).
【答案】(1)
(2)6,
(3)图③剪切处对应的点所表示的数为或.
【分析】本题考查了实数和数轴的关系,及数轴上的折叠变换问题.
(1)折叠纸面,若表示1的点与表示的点重合,中心点表示的数为0,即0与之间的距离等于0与1之间的距离,于是可得表示的点与表示的点重合;
(2)折叠纸面,使表示1的点与表示3的点重合,中心点表示的数为2,可得出所求即可;
(3)根据题意画出草图,通过计算可得出剪切处对应的点所表示的数的值.
【详解】(1)解:由题意得:对折中心点表示的数为0,因此表示的点与表示的点重合;
故答案为:;
(2)解:折叠纸面,使表示1的点与表示3的点重合,中心点表示的数为2,
与2之间的距离为:,则表示与的点重合的点为:;
m与2之间的距离为:,则表示与m的点重合的点为:;
故答案为:6,;
(3)解:如图,由题意得,,
∴,
∴剪切处D对应的点所表示的数;
剪切处C对应的点所表示的数;
综上:图③剪切处对应的点所表示的数为或.
10.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的数为 .
A. C.
B. D.
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,当它跳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,表示的点与表示3的点重合,则表示的点与表示 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)
【答案】(1)①D;②
(2)①2019;②,1010;③.
【分析】(1)①根据有理数的加法法则即可判断;②探究规律,利用规律即可解决问题;
(2)①根据对称中心是1,即可解决问题;②由对称中心是1,,则点表示,点表示1010;③利用中点坐标公式即可解决问题;
【详解】(1)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的数为,
故选:D.
②一机器人从数轴原点处开始,第1次向左跳一个单位,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2023次时,落在数轴上的点表示的数是,
故答案为:.
(2)①对称中心是1,
表示的点与表示2019的点重合,
故答案为:2019;
②对称中心是1,,
则点表示,点表示1010,
故答案为:,1010;
③若数轴上折叠重合的两点的数分别为,,折叠中间点表示的数为;
故答案为:.
【点睛】本题考查数轴、有理数的加减混合运算、中心对称等知识,利用数形结合的思想来找到规律,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
考点03 线段数量定值问题
11.在数轴上点A在原点的左侧,点C在原点的右侧,点A距离原点2个单位长度,点C距离原点7个单位长度,点B表示的数是最小的正整数,
(1)点A、B、C表示的数分别是:________,________,________;
(2)点A与点B之间的距离为________,点A与点C之间的距离为________,点B与点C之间的距离为________;
(3)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和点C分别以每秒2个单位长度和4个单位长度的速度向右运动,t秒钟过后,用含t的代数式分别表示点A与点B之间的距离,点A与点C之间的距离以及点B与点C之间的距离;
(4)在(3)的条件下,若点B与点C之间的距离用BC表示,点A与点B之间的距离用AB表示,则的值是否随着时间t的变化而改变?若改变,请说明理由:若不变,请求其值.
【答案】(1)-2,1,7;
(2)3,9,6;
(3)点A与点B之间的距离为3t+3,点A与点C之间的距离为5t+9,点B与点C之间的距离为2t+6;
(4)不变,12.
【分析】本题考查数轴、列代数式,掌握数轴上两点之间的距离公式是解题的关键.
(1)根据题意,直接写出点A、B、C表示的数即可;
(2)根据数轴上两点之间的距离公式计算即可;
(3)用含t的代数式写出点A、B、C表示的数,再分别表示出这三个点两两之间的距离即可;
(4)将和分别代入并化简,根据其结果是否含有t即可得出结论.
【详解】(1)解:根据题意,得点A、B、C表示的数分别是:,1,7.
故答案为:,1,7.
(2)解:点A与点B之间的距离为,点A与点C之间的距离为,点B与点C之间的距离为.
故答案为:3,9,6.
(3)解:t秒钟后,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为,
∴t秒后,点A与B之间的距离为,点A与C之间的距离为,点B与C之间的距离为.
(4)解:∵,
∴,
∴的值不随着时间t的变化而改变,其值为12.
12.如图,已知点,,是数轴上三点,为原点.点表示的数为3,点与点之间的距离为2,点与点之间的距离为6.
【问题提出】
(1)点表示的数是________,点表示的数是________;
【问题探究】
(2)动点,分别同时从点,处出发,分别以每秒8个单位长度和4个单位长度的速度沿数轴正方向运动,点在点和点之间,且点到点的距离与点到点的距离相等,点在点和点之间,且点到点之间的距离是点到点之间距离的4倍,当运动时间为时,用含的代数式表示点,对应的数;
【问题解决】
(3)在(2)的条件下,点到点之间的距离是否与的大小有关?若有关,用含的代数式表示点到点之间的距离;若无关,请求出点到点之间的距离.
【答案】(1),;(2)点对应的数为,点对应的数为;(3)点到点之间的距离与的大小无关,为定值8.
【分析】本题主要考查了数轴上的动点问题,两点之间的距离,数轴上的点表示有理数等知识,解题的关键是掌握数轴上两点之间的距离公式.
(1)由已知、结合数轴,根据数轴上两点之间的距离即可求解;
(2)由题意可得、的长度,从而由点A、C对应的数即可求出点M、N对应的数;
(3)根据题意可得点Q对应的数,进而得到的长度,根据结果即可作出判断;
【详解】解:(1)由题意可得:
点B对应的数为:,
又∵,
∴点A对应的数为:,
故答案为:,1;
(2)由题意可得:,
又∵,,
∴,
∴点M对应的数为:,点N对应的数为:;
(3)的长度与t无关,理由如下:
∵,
∴点Q对应的数为:,
∴,
∴点M到点Q之间的距离与t的大小无关,为定值8.
13.如图,在数轴上点表示数,点示数,点表示数,的相反数是,且、满足.
(1)________;________;________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,则点与数________表示的点重合;若数轴上有一点为线段的三等分点(点在线段内),则点表示的数是________;
(3)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,假设秒钟过后,若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,是否存在常数,使为定值,若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2),或
(3)存在,
【分析】本题考查了绝对值和平方的非负性,数轴动点问题.
(1)根据绝对值和平方的非负性,相反数,即可求出a,b,c的值;
(2)先求出折点为,即可求出与点A重合的数,由三等分点的定义得出或,即可求出点D表示的数;
(3)根据题意得出点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,即可得出,,进而得出,即可解答.
【详解】(1)解:,,,
,,
的相反数为,
,
故答案为:,,;
(2)解:与重合,即,重合,
折点为,
与点重合的点是,
由三等分点得或,
∴表示的数为或.
故答案为:;或;
(3)解:存在,
∵点表示的数是,向左的速度为每秒个单位长度,点表示的数是,向右的速度为每秒个单位长度,点表示的数是,向右的速度为每秒个单位长度,设运动时间为秒,
点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,
,,
为定值,
的值与无关,
,
∴.
14.【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.研究数轴我们发现了许多重要的规律:若数轴上点,点表示的数分别为,则两点之间的距离,线段的中点表示的数为.
【问题情境】数轴上点表示的数为,点表示的数为6,点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向终点匀速运动,同时点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,到达点后,再立即以同样的速度返回点,当点到达终点后,两点都停止运动,设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)填空:两点间的距离________,线段的中点表示的数为________;
(2)当为何值时,两点间距离为3;
(3)若点为的中点,点为的中点,当点到达点之前,在运动过程中,探索线段和的数量关系,并说明理由.
【答案】(1)10,1
(2)当或或时,P,Q两点间距离为3
(3),理由见详解
【分析】本题主要考查数轴上两点之间的距离和中点坐标,数轴上动点问题以及分类讨论思想,
结合点和点表示的数,利用两点之间距离即可求得,利用中点坐标即可求得线段的中点表示的数;
当点P与点B重合时,求得;同理求得点Q与点A重合时的t;当点Q返回到点B时的t,当时,点P表示的数,点Q表示的数,结合题意即可列出方程求的t;当时,点P表示的数是,点Q表示的数是,同理求的t即可;
根据题意得,,当点到达点之前,即当时,点M表示的数是,点N表示的数是,即可得即可.
【详解】(1)解:∵点表示的数为,点表示的数为6,
∴,
线段的中点表示的数为∶,
故答案为:10,1
(2)当点P与点B重合时,;
当点Q与点A重合时,;
当点Q返回到点B时,,
当时,点P表示的数是,点Q表示的数是,
∵,
∴或,
解得:或,
当时,点P表示的数是,点Q表示的数是,
∵,
∴或,
解得或 (不符合题意,舍去),
综上所述,当或或时,P,Q两点间距离为3.
(3),理由如下:
∵点为的中点,点为的中点,
∴,,
当点到达点之前,即当时,
点M表示的数是,
点N表示的数是,
∵,
∴,
∴.
15.阅读下面的材料:
如图1,在数轴上A点所示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为,线段的长可以用右边的数减去左边的数表示,即.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图2,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向左移动到达B点,然后向右移动到达C点,用1个单位长度表示.
(1)请你在数轴上表示出A,B,C三点的位置:
(2)点C到点A的距离______;若数轴上有一点D,且,则点D表示的数为_________;
(3)若将点A向右移动,则移动后的点表示的数为_____;(用代数式表示)
(4)若点B以每秒的速度向左移动,同时A.C点分别以每秒、的速度向右移动,设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
【答案】(1)A表示,B表示,C表示4,图见解析;
(2)6;或3;
(3);
(4)不会变化,理由见解析.
【分析】本题考查了数轴,解一元一次方程以及整式的加减运算,掌握数轴上两点之间的距离求解方法是解决问题的关键.
(1)根据题意分别表示出距离求出坐标,画出图形;
(2)根据距离公式得出的长度;设D表示的数为a,由绝对值的意义容易得出结果;
(3)将点A向右移动,则移动后的点表示的数为;
(4)表示出和,再相减即可得出结论.
【详解】(1)A:,即,A表示,
B:,即,B表示,
C:,即,C表示4,
A、B、C三点的位置如图所示:
(2)(cm);
设D表示的数为a,
,
,解得:或,
点D表示的数为或3;
故答案为:6;或3;
(3)将点A向右移动,则移动后的点表示的数为;故答案为:
(4)的值不会随着t的变化而变化,理由如下:
根据题意得:平移后,cm ,
,
,
的值恒为3,不会随着t的变化而变化.
16.我国著名数学家华罗庚说过“数缺形时少直观,形少数时难入微”,数形结合是解决数学问题的重要思想方法.例如,代数式的几何意义是数轴上x所对应的点与2所对应的点之间的距离,因为,所以的几何意义就是数轴上x所对应的点与所对应的点之间的距离.
回答下列问题:
(1)①数轴上表示x和2的两点A和B之间的距离是______;
②在①的情况下,如果,那么x为______.
(2)探究问题:代数式的最小值是多少?
如图,点A、B、P分别表示数、2、x,,
∵的几何意义是线段与的长度之和,
∴当点P在线段上时,,当点P在点A的左侧或点B的右侧时,,
∴的最小值是3,
请你根据上述自学材料,探究解决下列问题:
解决问题:
①直接写出式子的最小值是______;
②工厂加工车间工作流水线上依次间隔2米排着5个工作台A、B、C、D、E,一只配件箱应该放在工作 处,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,最短路程是______米.
(3)若点A、B、C在数轴上分别表示数、1、5,点A、B、C同时开始在数轴上运动,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.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);或5
(2)2.C,12
(3)的值是不随着时间t的变化而改变,其值为2
【分析】本题主要考查了数轴,数轴上两点之间的距离:
(1)根据两点间距离公式可得结论;
(2)①根据两点间的距离公式,点在线段上,可得最小值;②以C点为原点,2米为一个单位长度,A、B、C、D、E依次在数轴上排列,根据绝对值的意义,几何数轴上点的特点可知当时,有最小值12;
(3)根据两点间的距离公式分别表示,代入计算可得答案.
【详解】(1)①数轴上表示x和2的两点A和B之间的距离是;
②∵,
∴,
∴,
∴或,
∴或5.
故答案为:;或5.
(2)①当时,则有:
,
∴的最小值是 2;
②设C点为原点,2米为一个单位长度,A、B、C、D、E依次在数轴上排列,则工作人员取配件所走的路程为,
当时,有最小值12,
即:一只配件箱应该放在工作C处,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,最短路程是 12米.
故答案为:2.C,12.
(3)根据题意得:,,
∴.
∴的值是不随着时间t的变化而改变,其值为2.
17.已知数轴上A,B,C三点对应的数分别为、3、5,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.点A与点P之间的距离表示为,点B与点P之间的距离表示为.
(1)若,求x的值;
(2)若,求x的值;
(3)若点P从点C出发,以每秒3个单位的速度向右运动,点A以每秒1个单位的速度向左运动,点B以每秒2个单位的速度向右运动,三点同时出发.设运动时间为t秒,试判断:的值是否发生变化?若不变化,求出这个定值,若变化,请说明理由.
【答案】(1)
(2)或
(3)的值不会随着t的变化而变化,定值是2
【分析】本题考查了在数轴上表示有理数,数轴上两点之间的距离.正确的表示数轴上两点之间的距离是解题的关键.
(1)由,可知在之间,则,,即,计算求解即可;
(2)由题意知,,即,计算求解即可;
(3)由题意知,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,则,,根据,进行作答即可.
【详解】(1)解:∵,
∴在之间,则,,
∴,
解得,,
∴x的值为1.
(2)解:由题意知,,
∵,
∴,即,或,
解得或.
(3)解:的值不会随着t的变化而变化;
由题意知,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,
∴,,
∴,
∴的值不会随着t的变化而变化,定值是2.
18.对数轴上的点进行如下操作:先把点表示的数乘以3,再把所得数对应的点向左平移1个单位,得到点的对应点.例如,点表示的数为3,则点表示的数为8.
(1)点,在数轴上,对线段上的每个点进行上述操作后得到线段,其中点,的对应点分别为,.如图,若点表示的数是1,若点表示的数是,则点表示的数是 ;点表示的数是 ;
(2)在数轴上点表示的数为3,且,对线段上的每个点进行上述操作后得到线段,则点的对应点所表示的数为 ;线段 ;
(3)在数轴上是否存在点经过上述操作后,位置不变,若存在,请求出点表示的数m的值;若不存在,请说明理由。
【答案】(1)2;
(2)或;
(3)存在,
【分析】(1)依题意,点表示的数是1,乘以3,再把所得数对应的点向左平移1个单位,即可得点,同理可得点;
(2)依题意,分类讨论:分点D在点C的左边或者右边,再结合题干,即可作答;
(3)依题意,列式,解出的值,即可作答.
【详解】(1)解:因为点表示的数是1,乘以3,再把所得数对应的点向左平移1个单位,即可得点,
所以,
因为点表示的数是,乘以3,再把所得数对应的点向左平移1个单位,即可得点,
所以,
所以点表示的数是2,表示的数是,
故答案为:2;;
(2)解:依题意,在数轴上点表示的数为3,且,
当点D在点C的左边,则点D表示的数为,
所以,
点表示的数为;
当点D在点C的右边,则点D表示的数为,
所以,
点表示的数为;
综上,点表示的数为或,
因为,对线段上的每个点进行上述操作后得到线段,
所以,
故答案为:或;;
(3)解:存在,过程如下:
依题意,得,
即,
解得,
点表示的数m的值为.
【点睛】本题考查了有理数的运算以及数轴上表示有理数,涉及分类讨论的初步应用,难度适中,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
19.如图,已知数轴上的点表示的数为6,是数轴上一点,且.动点从点出发,以每秒6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)写出点表示的数__________,点表示的数__________(用含的代数式表示);
(2)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,若点、同时出发,点运动几秒时追上点,并求出此时表示的数;
(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,请求出线段的长.
【答案】(1);
(2)
(3)运动时,长度不会发生变化,理由见解析
【分析】(1)根据点A的坐标减去点B的坐标等于的长度,可求得点B的坐标;同理根据点A的坐标减去点P的坐标等于运动距离,可求得点P的坐标.
(2)与(1)类似,先求出点R的坐标为,然后令与点P的坐标相等,可列出等式:,求解t值;然后将t值代入.
(3)分点P运动到AB之间与点P运动点B的左侧,两种情况分别讨论.
【详解】(1)解:∵点A表示的数为6,,,即
∴
∴点B表示的数是:
依题意有:
∴
即点P表示的数是
故答案为:
(2)解:根据题意可得:,解得:
即点运动5秒时追上点R
当时,
点表示的数为
(3)运动时,长度是恒定的
①当在A,之间,(如图)
,则
②当在左侧时,(如图)
∴运动时,长度是恒定的,为定值5
【点睛】本题考查数轴上动点问题,解题的关键是结合动点路程问题得到两点距离或点的坐标,注意分类讨论.
20.如图,1个单位长度表示,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动到达A点,再向左移动到达B点,然后向右移动到达C点.
(1)请你直接写出A、B、C三点所表示的数,点A表示的数为 ,点B表示的数为 ,点C表示的数为 ;
(2)若动点P、Q分别从B、C两点同时向左移动,点P、Q的速度分别为每秒和每秒,设移动时间为t秒;
① 当时,求t的值;
② 运动过程中,点M到P、Q两点的距离始终保持相等,试探究的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
【答案】(1),,4
(2)①或,②不会随着t的变化而改变,见解析
【分析】(1)根据点在数轴上的位置写出答案即可;
(2)①由题可得点P表示的数为,点Q表示的数为,得到,由得到,解方程即可得到答案;
②由点M到P、Q两点的距离始终保持相等得到点M表示的数是,,,则,即可证明结论.
【详解】(1)解:由数轴可知,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为4;
故答案为:,,4
(2)①由题可得点P表示的数为,点Q表示的数为,
∴,
∵,
∴,
∴或,
②不会随着t的变化而改变,理由如下:
由题可得点P表示的数为,点Q表示的数为,点C表示的数是4,点A表示的数是,
∵点M到P、Q两点的距离始终保持相等,
∴点M表示的数是,
∵,
∴,
即为定值.
【点睛】此题考查了数轴上的点表示数、绝对值的意义、数轴上两点之间的距离等知识,读懂题意,正确列式计算是解题的关键.
21.如图:在数轴上,点A,B,C分别表示.
(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,
①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.
②探究:若点A,C向右运动,点B向左运动,速度保持不变,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)8
(2)B与3重合;
(3)①的值不会随着时间t的变化而改变;②见解析
【分析】(1)由题意即可求出;
(2)先求出A、C中点,设B与数x重合,即可求出;
(3)①分别求出开始运动后,,,进而求出,即可判断;②开始运动后,,,分情况讨论:当时,当时.
【详解】(1)解:由题意得:;
(2)解:∵A点与C点重合,即沿A、C中点处折叠,
C中点为,
设B与数x重合,
则,解得:,
即B与3重合;
(3)解:①不会,未运动时距离为2,未运动时距离为6,
开始运动后,,,
∴,
∴的值不会随着时间t的变化而改变;
②开始运动后,,,
∴,
当时,,
∴的值随着时间t的变化而改变,
当时,,
∴的值不随着时间t的变化而改变;
【点睛】本题主要考查了数轴及两点间的距离,解题的关键是利用数轴的特点能求出两点间的距离.
考点04 新定义问题
22.阅读理解,完成下列各题:
定义:已知、、为数轴上任意三点,若点到点的距离是它到点的距离的3倍,则称点是的3倍点.例如:如图1,点是的3倍点,点不是的3倍点,但点是的3倍点,根据这个定义解决下面问题:
(1)在图1中,点______的3倍点(填写“是”或“不是”);的3倍点是点______(填写或或或);
(2)如图2,、为数轴上两点,点表示的数是,点表示的数是5,若点是的3倍点,则点表示的数是______;
(3)若、为数轴上两点,点在点的左侧,,一动点从点出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右运动,设运动时间为秒,求当为何值时,点恰好是和两点的3倍点?(用含的代数式表示).
【答案】(1)是,
(2)3或9
(3)当或或时,点恰好是和两点的3倍点
【分析】此题主要考查了数轴上两点之间的距离,解本题的关键是分清3倍点的两种不同的情况.
(1)根据图形可直接解得;
(2)由,点在,之间和点右侧,分别求出点表示的数是3或9;
(3)点恰好是和 两点的3倍点,可分得或或,从而解得与的关系.
【详解】(1)解:由图可知:,
是,的3倍点,
,
,的3倍点是点,
故答案为:是,;
(2)解:,
当点在线段上时,
点是,的3倍点,
,
此时点表示的数是3,
当点在点右侧时,
点是,的3倍点,
,
点表示的数是9.
故答案为:3或9;
(3)解:,,
,
恰好是和两点的3倍点,
点是,的3倍点或点是,的3倍点
或
即:或或,
或或,
当或或时,点恰好是和两点的3倍点.
23.阅读理解:
若、、为数轴上三个点,点到的距离是点到点距离的2倍,我们就称点是[,]的赞点.
(1)如图1,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[,]的赞点;又如表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点_______[,]的赞点,但点_______[,]的赞点;(横线上填写“是”或“不是”)
(2)若、为数轴上两点,点所表示的数是,点所表示的数是,则数_______所表示的点是[,]的赞点;
(3)如图2,、为数轴上两点,点所表示的数为,点所表示的数是.现在有一辆电动小汽车从点B出发前往点,以个单位每秒的速度向左运动,到达点停止.当经过_________秒时,、和中恰有一个点是其中两个点的赞点?
【答案】(1)不是,是
(2)或
(3)当经过秒或秒或秒时,、和中恰有一个点是其中两个点的赞点
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,新定义,解题的关键是理解新定义.
(1)根据题意可得:,,推出,根据新定义即可求解;
(2)设这个数是,根据题意得:,即可求解;
(3)设点运动的时间为,由题意得:,,,分四种情况:①当时,②当时,③当时,④当时,列方程即可求解.
【详解】(1)解:由题意得:,,
,即是[,]的赞点,但不是[,]的赞点,
故答案为:不是,是;
(2)设这个数是,
由题意得:,
解得:或,
数或所表示的点是[,]的赞点,
故答案为:或;
(3)设点运动的时间为,
由题意得:,,,
点到达点所用的时间为(秒),
分四种情况:
①当时,,
解得:,
此时是[,]的赞点;
②当时,,
解得:,
此时是[,]的赞点;
③当时,,
解得:,
此时是[,]的赞点;
④当时,,
解得:,
此时是[,]的赞点;
综上所述,当经过秒或秒或秒时,、和中恰有一个点是其中两个点的赞点
24.定义:若,,C为数轴上三点,若点到点的距离是点到点B的距离倍,我们就称点是【,B】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D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.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)1.5,2.25,3,,9,13.5
【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,,点P对应的数为,
因此秒;
第二种情况,当为【,】的美好点,点在,之间,如图2,
当时,,点对应的数为,
因此秒;
第三种情况,为【N,M】的美好点,点在左侧,如图3,
当时,,点对应的数为,
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,,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,,点对应的数为,
因此秒;
第六种情况,M为【N,P】的美好点,点在点左侧,如图,
当时,,
因此秒;
第七种情况,为【,】的美好点,点在左侧,
当时,,
因此秒,
第八种情况,N为【M,P】的美好点,点在右侧,
当时,,
因此秒,
综上所述,的值为:1.5,2.25,3,,9,13.5.
25.已知点P,A,B是数轴上的三个点.若点P到原点的距离等于点A,B到原点距离之和的一半,则称点P为点A,B的“关联点”.
(1)已知点A在数轴上表示的数是1,点B在数轴上表示的数是,点,,,在数轴上表示的数分别是,,0,2.其中是点A,B的“关联点”的是____________;
(2)已知点A在数轴上表示的数是3,点B在数轴上表示的数是b,点P为点A,B的“关联点”,且点P到原点的距离为5,求b的值;
(3)已知点A在数轴上表示的数是,将点A沿数轴正方向移动4个单位长度,得到点B.若点P与点B之间的距离表示为,点P与点A之间的距离表示为,当点P为点A,B的“关联点”时,直接写出的值.
【答案】(1),
(2)7或
(3)0或4
【分析】(1)求出点A到原点的距离是1,点B到原点的距离是,可得点A,B的“关联点”是和,然后可得答案;
(2)根据“关联点”的定义求出点B到原点的距离为,进而可得答案;
(3)首先求出点B表示的数为,然后根据“关联点”的定义求出点P到原点的距离为,可得点P表示的数为或,然后分情况求解即可.
【详解】(1)解:因为点A在数轴上表示的数是1,点B在数轴上表示的数是,
所以点A到原点的距离是1,点B到原点的距离是,
所以点A,B到原点距离之和的一半是,
所以点A,B的“关联点”是和,即,,
故答案为:,;
(2)因为点P为点A,B的“关联点”,且点P到原点的距离为5,
所以点A,B到原点的距离之和为,
因为点A表示的数是3,
所以点A到原点的距离为3.
所以点B到原点的距离为,
所以点B表示的数是7或,
所以b的值为7或.
(3)由题意得:点B表示的数为,
所以点A,B到原点的距离之和为,
因为点P为点A,B的“关联点”,
所以点P到原点的距离为,
所以点P表示的数为或,
当点P在原点的右侧,即点P表示的数为时,,,
所以;
当点P在原点的左侧,即点P表示的数为时,,,
所以,
综上所述,的值为0或4
【点睛】本题考查了新定义,数轴上两点间的距离公式,正确理解“关联点”的定义,注意分类讨论思想的应用是解题的关键.
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