第二章 与数轴有关的压轴突破8个专题(50题)(必考点分类集训)-2025-2026学年七年级数学上册必考点分类集训系列(人教版新教材)
2025-10-01
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2份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 小结 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 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 | 1.83 MB |
| 发布时间 | 2025-10-01 |
| 更新时间 | 2025-10-14 |
| 作者 | 吴老师工作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54189221.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
第二章 与数轴有关的压轴突破8个专题(50题)
【人教版新教材】
压轴突破1 数轴与有理数综合多结论问题 1
压轴突破2 数轴上两点间的距离 3
压轴突破3 数轴折叠问题 5
压轴突破4 数轴上的动点与行程问题 8
压轴突破5 数轴上的动点与往返问题 10
压轴突破6 数轴上的动点与定值问题 13
压轴突破7 数轴上的动点与动线段问题 15
压轴突破8 数轴上的新定义问题 17
压轴突破1 数轴与有理数综合多结论问题核心方法:1. 定原点,标已知:先确定数轴原点位置,根据题干条件标注出已知有理数对应的点,明确各点的左右顺序。
2. 用字母,表未知:设出关键未知点所代表的字母(如a、b),结合数轴性质(右边数大于左边数)写出核心关系式(如a < 0 < b、|a| > |b|)。
3. 逐判断,用特值:对每个结论,结合上述关系式分析,复杂结论可代入符合条件的具体数值快速验证真假。
方法指导
1.已知整数a,b,c,d在数轴上对应的点如图所示,其中|b|<|a|=|c|<|d|,则下列各式:①d﹣a=d+c,②a+b+c+d<0,③|a+b|+b=|c|,④,其中一定成立的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
2.已知数a,b,c在数轴上的位置如图,下列说法:
①a+b﹣c>0;②ab+ac>0;③;④|a﹣b|﹣|c+b|+|a﹣c|=﹣2b.
其中正确结论序号是( )
A.①④ B.②③ C.②③④ D.①③④
3.在数轴上和有理数a,b,c对应的点的位置如图所示,有下列四个结论:
①(a﹣1)(b﹣1)(c﹣1)<0,
②|a﹣b|+|b﹣c|=|a﹣c|;
③(a+b)(b+c)(c+a)>0;
④|a|<1﹣bc.
其中正确的结论有( )个.
A.4 B.3 C.2 D.1
4.如图,A、B两点在数轴上表示的数分别为a,b,有下列结论:①a﹣b<0;②a+b>0;③(b﹣1)(a+1)>0;④.其中正确的有( )个.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
5.有理数a、b、c在数轴上所对应的点的位置如图所示,有下列四个结论:①(a+b)(b+c)(c+a)>0;②b<b2;③|a|<1﹣bc;④|a﹣b|﹣|c﹣a|+|b﹣c|﹣|a|=a.其中正确的结论有( )个.
A.4 B.3 C.2 D.1
6.如图,A、B两点在数轴上的数分别是a、b,则下列说法:①2<a<3,﹣2<b<﹣1;②A,B之间的非负整数有1,2;③|a|﹣|b|=a+b;④﹣a<b<|b|<a.其中正确的有( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.③④
7.有理数a、b、c在数轴上所对应的点的位置如图所示,有下列四个结论:①(a+b)(b+c)(c+a)>0;②b<b2;③|a|<1﹣bc;④a﹣c+bc<0.其中正确的结论有( )个.
A.4 B.3 C.2 D.1
压轴突破2 数轴上两点间的距离
一、数轴上两点间的距离
1. 核心公式:若数轴上两点表示的数为m和n,则两点间距离为 |m - n| ,即两数差的绝对值。
2. 简化规则:同侧点(都正或都负):距离 = 绝对值的差(大减小);异侧点(一正一负):距离 = 绝对值的和。
二、距离求最值
1. 单动点型(如:求|x - a|的最值)
最小值:当x = a时,距离为0(动点与定点重合),这是最小值,无最大值。
2. 双动点型(如:求|x - a| + |x - b|的最值,设a < b)
最小值:当x在a和b之间(含端点)时,最小值为|a - b|(两定点间的距离)。
无最大值:x越向两端移动,和越大,趋向无穷。
3. 多动点型(如:求|x - a| + |x - b| + |x - c|的最值,设a < b < c)
最小值:当x = b(中间的定点)时,最小值为|a - c|(两端定点间的距离)。
无最大值:原理同双动点型。
方法指导
8.数轴是非常重要的数学工具,它可以使代数中的推理更加直观.同时我们知道,数轴上表示x、y的数对应的两点之间的距离为|x﹣y|.借助数轴解决下列问题:已知代数式|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣30|最小值为 .
9.一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于|m﹣n|.如果|a+2|=3,那么a= .请你结合数轴与绝对值的知识求得|a+3|+|a﹣1|+2|a﹣3|的最小值为 .
10.若点A、B在数轴上代表的数为a、b,则A、B两点之间的距离AB=|a﹣b|,则下列说法:
①数轴上表示x和﹣1的两点之间的距离是|x﹣1|;
②若AB=3,点B表示的数是2,则点A表示的数是1;
③当x=3时,代数式|x+1|+|x﹣3|+|x﹣5|有最小值为6;
④当代数式|x+2|+|x﹣2|取最小值时,x的取值范围是﹣2≤x≤2;
⑤三个不同的点A,B,C在数轴上代表的数分别为a,b,c,若|a﹣b|+|c﹣a|=|b﹣c|,则点A位于B,C两点之间.其中说法正确的个数有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
11.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结合.通过研究数轴,我们发现了许多重要的规律,比如:数轴上点A和点B表示的数为a,b,则A,B两点之间的距离AB=|a﹣b|,若a>b,则AB=a﹣b.请你利用数轴解决以下问题:
(1)(如图1)数轴上M、N两点表示的数分别为﹣4、2,求M、N两点之间的距离MN;
(2)(如图1)已知点P为数轴上任一动点,点P表示的数为m,若点P与表示有理数﹣2的点的距离是3个单位长度,求m的值;
(3)已知点A,B,C,D在数轴上分别表示数a,b,c,d,四个点在数轴上的位置(如图2)所示,若|a﹣d|=12,|b﹣d|=7,|a﹣c|=9,则|b﹣c|等于 ;
(4)n为有理数,且满足|n+2|+|n﹣6|=|n﹣10|,直接写出满足条件的n的值.
12.阅读材料:
在学习绝对值时,根据绝对值的几何意义,我们知道|4﹣2|表示4与2在数轴上对应的两点之间的距离:|4+2|=|4﹣(﹣2)|,所以|4+2|表示4与﹣2在数轴上对应的两点之间的距离;|4|=|4﹣0|,所以|4|表示4在数轴上对应的点到原点的距离.一般地,点A,B在数轴上分别表示有理数a,b,那么A,B两点之间的距离可以表示为AB=|a﹣b|.
回答问题:
(1)数轴上表示5与﹣2的两点之间的距离是 ;数轴上表示x与2的两点之间的距离是 ;
(2)若|m﹣2|=3,求m的值;
(3)若|n﹣2|+|n+3|=5,写出整数n的值;
(4)若代数式|x﹣1|+|x+a|的最小值是4,请直接写出a的值.
13.数轴上两点间的距离,可以看作数轴上这两点所对应的数差的绝对值.如图,数轴上有A,B,C三个点,表示的数分别为:﹣1,2,4,数轴上有一动点表示的数是x.
(1)A、C两点之间的距离为 ;|x+2|表示数轴上数 与 对应的点之间的距离.
(2)求|x﹣1|+|x﹣4|的最小值.
(3)已知(|x﹣1|+|x+3|)(|y+4|+|y﹣2|)=24,求x+2y的最大值.
14.我们知道,|a|可以理解为|a﹣0|,它表示:数轴上表示数a的点到原点的距离,这是绝对值的几何意义.进一步地,数轴上的两个点A,B,分别用数a,b表示,那么A,B两点之间的距离为|AB|=|a﹣b|,反过来,式子|a﹣b|的几何意义是:数轴上表示数a的点和表示数b的点之间的距离.
(1)利用此结论,回答以下问题:
①数轴上表示2和5的两点之间的距离是 ,数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是 .
②数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离是 ,如果|AB|=2,那么x为 .
(2)探索规律:
①当|x﹣1|+|x﹣2|有最小值是 .
②当|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|有最小值是 .
③当|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+|x﹣4|有最小值是 .
(3)规律应用
工厂加工车间工作流水线上依次间隔2米排着9个工作台A、B、C、D、E、F、G、H、I,一只配件箱应该放在哪个工作台处,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短?最短路程是多少米?
(4)知识迁移
|x+4|﹣|x﹣5|最大值是 ,最小值是 .
压轴突破3 数轴折叠问题1. 找折痕(关键):数轴折叠后,能重合的两个点,它们正中间的位置就是折痕。比如点1和点5重合,中间的点3就是折痕。
2. 算对应点(核心方法):如果知道一个点和折痕,求它折叠后对应的点,就用“折痕的2倍减去已知点”。比如折痕是3,已知点是1,对应点就是3×2-1=5。
3. 验证对错(快速检查):折叠后,原来的点和对应点到折痕的距离肯定相等。比如点1到折痕3的距离是2,点5到折痕3的距离也是2,说明结果对了。
方法指导
15.在一条可以折叠的数轴上,点A,B表示的数分别是﹣10,3,如图,以点C为折点,将此数轴向右对折,若折叠后的点A在点B的右边,且AB=1,则点C表示的数是( )
A.﹣2 B.2 C.﹣3 D.3
16.在数轴上剪下9个单位长度(从﹣3到6)的一条线段,并把这条线段沿某点折叠,然后在重叠部分某处剪一刀得到三条线段(如图).若这三条线段的长度之比为1:1:2,则折痕处对应的点所表示的数可能是 .
17.数轴是一个非常重要的数学工具,用数轴上的点表示数对数学的发展起了重要的作用,以数轴为基础,可以借助图形直观地表示很多与数有关的问题,它是“数形结合”的基础.小海在草稿纸上画了一条数轴,如图是数轴的一部分,并利用折叠进行下列的操作探究:
操作一:
(1)折叠纸面,若使1表示的点与﹣1表示的点重合,则﹣5表示的点与 表示的点重合;
操作二:
(2)折叠纸面,若使5表示的点与﹣3表示的点重合,回答以下问题:
①若折痕处对应的点记为C,则C点表示的数是 ;
②﹣1表示的点与 表示的点重合;
③若数轴上A点表示的数为a,B点表示的数为b(A在B的左侧),折叠后A,B两点重合,且A,B两点的距离为12,求a,b的值,并画数轴表示A点和B点的位置.
18.平移和翻折是初中数学中两种重要的图形变化,阅读并回答下列问题:
(一)平移:在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平移.(1)把笔尖放在数轴的原点处,先向左移动2个单位长度,再向右移动3个单位长度,这时笔尖的位置表示的数是 ;
(2)一个机器人从数轴上表示﹣1的点出发,并在数轴上移动2次,每次移动3个单位后到达B点,则B点表示的数是 ;
(3)数轴上点A表示的数为m.则点A向左移动n个单位长度所表示的数为 ;
(二)翻折:将一个图形沿着某一条直线折叠的运动.
(4)若折叠纸条,表示﹣2的点与表示1的点重合,则表示﹣4的点与表示 的点重合;
(5)若数轴上A、B两点之间的距离为8,点A在点B的左侧,A、B两点经折叠后重合,折痕与数轴相交于表示﹣2的点,则A点表示的数为 ;
(6)在数轴上,点P表示的数为4,点Q表示的数为x,将点P、Q两点折叠后重合,折痕与数轴交于M点;将点P与点M折叠后重合,新的折痕与数轴交于N点,若此时点P与点N的距离为3,数x的值为 .
19.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对应关系,揭示了数与点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础.小锦在草稿纸上画了一条数轴进行操作探究:
操作一:
(1)折叠纸面,若使1表示的点与﹣1表示的点重合,则﹣3表示的点与 表示的点重合;
操作二:
(2)折叠纸面,若使2表示的点与﹣6表示的点重合,回答以下问题:
①3表示的点与 表示的点重合;
②若数轴上A、B两点之间距离为16(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,则A、B两点表示的数分别是 ;
操作三:
(3)数轴上,点A,B表示的数分别是﹣17,7,如图,以点C为折点,将此数轴向右对折,且AB=2,则C点表示的数是 .
20.如图,已知点A,B(点A在点B的右侧)在数轴上所对应的数分别是1,b,且|b|=3,C为数轴上一动点,其对应的数为c.
(1)已知bc=18,则点C到数轴原点O的距离为 ;
(2)若将数轴在点A处折叠,当c=5时,点B与点C (填“能”或“不能”)重合;
(3)已知点C与点A之间的距离为2.5.若将数轴折叠,使点A与表示﹣5的点重合,求点C与表示什么数的点重合?
(4)若数轴上M,N两点之间的距离为20(点M在点N的左侧),且M,N两点经过(3)中折叠后互相重合,求M,N两点表示的数分别是多少?
(5)若数轴上M,N两点之间的距离为a(点M在点N的左侧),且M,N两点经过(3)中折叠后互相重合,则M,N两点表示的数分别是M: ;N: .
21.已知在纸面上有一数轴(如图),折叠纸面.例如:若数轴上数2表示的点与数﹣2表示的点重合,则数轴上数﹣4表示的点与数4表示的点重合.根据你对例题的理解,解答下列问题:若数轴上数﹣3表示的点与数1表示的点重合.(根据此情境解决下列问题)
(1)则数轴上数3表示的点与数 表示的点重合.
(2)若点A到原点的距离是5个单位长度,并且A,B两点经折叠后重合,则点B表示的数是 .
(3)若数轴上M,N两点之间的距离为2024,并且M,N两点经折叠后重合,如果点M表示的数比点N表示的数大,则M点表示的数为 ,N点表示的数为 .
压轴突破4 数轴上的动点与行程问题1. 设点表数:用字母(如t)表示运动时间,根据“路程=速度×时间”,写出动点在t时刻表示的数(注意运动方向:向右加,向左减)。
2. 列距求解:根据“两点距离=两数差的绝对值”,结合题干中距离相关的条件(如相遇、相距某距离)列等式。
3. 分类讨论:若动点运动方向不确定(如“相向”“同向”未明确)、位置关系不明(如某点在另一点左侧或右侧),需分情况计算并验证。
方法指导
22.已知数轴上三点M,O,N对应的数分别为﹣1,0,3,点P为数轴上任意点,其对应的数为x.
(1)MN的长为 ;
(2)如果点P到点M、点N的距离相等,那么x的值是: ;
(3)如果点P以每分钟2个单位长度的速度从点O向左运动,同时点M和点N分别以每分钟2个单位长度和每分钟3个单位长度的速度也向左运动.设t分钟时点P到点M、点N的距离相等,求t的值.
23.已知数轴上的点A和点B之间的距离为28个单位长度,点A在原点左边,距离原点8个单位长度,点B在原点的右边.
(1)请直接写出A,B两点所对应的数.
(2)数轴上点A以每秒1个单位长度的速度出发向左运动,同时点B以每秒3个单位长度的速度出发向左运动,在点C处追上了点A,求C点对应的数.
(3)已知,数轴上点M从点A向左出发,速度为每秒1个单位长度,同时点N从点B向左出发,速度为每秒2个单位长度,经t秒后点M、N、O(O为原点)其中的一点恰好到另外两点的距离相等,求t的值.
24.如图,已知数轴上点A表示的数为6,B是数轴上在A左侧的一点,且A,B两点间的距离为10.动点P从点A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t(t>0)秒.
(1)数轴上点B表示的数是 ,点P表示的数是 (用含t的代数式表示);
(2)动点Q从点B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P、Q同时出发.求:
①当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
②当点P运动多少秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度?
25.如图,在数轴上,点A表示﹣10,点B表示11,点C表示18.动点P从点A出发,沿数轴正方向以每秒4个单位的速度匀速运动;同时,动点Q从点C出发沿数轴负方向以每秒2个单位的速度匀速运动.设运动时间为t秒.
(1)当t为何值时,P、Q两点相遇?相遇点M所对应的数是多少?
(2)在点Q出发后到达点B之前,求t为何值时,点P到点O的距离与点Q到点B的距离相等;
(3)在点P向右运动的过程中,N是AP的中点,在点P到达点C之前,求2CN﹣PC的值.
26.已知数轴上点A对应的数是﹣10,点B对应的数是2.若点P从点A出发以每秒2个单位的速度运动,与此同时,点Q从点B出发以每秒3个单位的速度运动,设运动时间为t秒.
(1)若点P与Q相向运动,当P,Q相遇时,求运动时间;
(2)若点P与Q同时向左运动,当P与Q相距5个单位长度时,求运动时间;
(3)若点P与Q相向运动,点C对应的数是﹣5,当PC+QC=3时,求t的值.
27.已知A,B,C三点在数轴上对应的数分别为a,b,c,且a,b满足:(a+4)2+|b﹣12|=0.点C到A,B两点的距离相等.规定:两点间的距离可用这两点的字母表示,如点A与点C之间的距离表示为AC.
(1)则a= ,b= ,c= ;
(2)点P是数轴上一点,它在数轴上对应的数为x,若PA=2PB,求x的值;
(3)点A以3个单位/秒的速度向右运动,点B以1个单位/秒的速度向左运动,点C以2个单位/秒的速度向右运动,点D从原点出发以m个单位/秒的速度运动.点A,B,C,D同时出发,设运动时间为t秒,在运动过程中,若总有AB=4CD成立,求m的值及点D的运动方向.
28.已知点M,N在数轴上,M对应的数为﹣3,点N在点M右边,且距M点4个单位长度,点P,Q是数轴上两个动点.
(1)直接写出点N所对应的数:
(2)当点P到点M,N的距离之和是6个单位时,点P所对应的数是多少?
(3)如果P,Q分别从点M,N出发,均沿数轴向左运动,点P每秒走2个单位长度,先出发5秒钟,点Q每秒走3个单位长度,当P,Q两点相距2个单位长度时,点P,Q对应的数各是多少?
压轴突破5 数轴上的动点与往返问题1. 分段建模:按往返的“去程”“返程”分段,明确每段的运动方向、时间范围、起点终点。比如动点从A出发向右到B再返回,需分成“从A到B”和“从B返回”两段分析。
2. 逐段表数:针对每段,用运动时间t(注意扣除前一段用时)表示动点位置,向右运动加路程,向左运动减路程。
3. 临界验证:重点关注“折返点”(如B点)的时间和位置,以此作为分段的临界值,避免混淆不同阶段的运动状态。
4. 列式求解:结合每段的位置表达式,按题干距离、相遇等条件列等式,计算后需核对结果是否在对应分段的时间范围内。
方法指导
29.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MN,则在数轴上M、N两点之间的距离MN=|m﹣n|,如图1,A、B两点在数轴上对应的数分别为﹣12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AB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OQ=2OP时,时间t的取值.
30.在一条光滑的轨道上,滑块P,Q可在轨道上进行无摩擦的滑动.P,Q分别从点A,B同时出发,以相同的速度相向运动.沿着轨道建立数轴,规定向右为正方向,A,B两点表示的数分别为a,b,且a,b满足(a+5)2+|b﹣25|=0.
(1)则a= ,b= ;
(2)若P,Q的速度均为3个单位/秒,运动时间为t(秒).P,Q滑块碰撞后会相互弹开,并分别以原来速度的和原路返回,问:经过多长时间,两滑块在轨道上相距10个单位长度?(不考虑滑块的尺寸大小)
(3)拓展应用:
已知数轴上两点A,B对应的数分别是6,﹣8,M,N,P为数轴上三个动点,点M从A点出发速度为每秒2个单位,点N从点B出发速度为M点的3倍,点P从原点出发速度为每秒1个单位.若点M,N,P同时都向右运动,求多长时间点P到点M,N的距离相等?
31.已知数轴上A,B两点对应的数分别为a,b,且a,b满足|a+2b|+(a+4)2≤0,点C对应的数为20.
(1)求a,b的值;
(2)若点P从点A出发,以每秒3个单位长度向x轴正半轴运动,求运动时间为多少时,点P到点A的距离是点P到点B距离的2倍;
(3)若动点P、Q分别从A、B同时出发向右运动,点P的速度为3个单位长度/秒,点Q的速度为2个单位长度/秒.点Q运动到C点立刻原速返回,到达B点后停正运动.点P运动至C点处又以原速返回至A点,一直这样在AC之间做往返运动,当点Q停止运动后,点P随之停止运动.求在整个运动过程中,两点P,Q同时到达的点在数轴上表示的数.
32.【阅读材料】
在数轴上点A表示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为AB,若a>b,线段AB的长度可以表示为AB=a﹣b;若a<b,线段AB的长度可以表示为AB=b﹣a.
【问题探究】
(1)如图,点A在数轴上表示的数是8,点B在数轴上表示的数是﹣10,则AB= ;
(2)在(1)的条件下,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴匀速向右运动;同时动点Q从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴匀速向右运动,设P,Q两点的运动时间为t秒,当PQ=10时,求t的值;
(3)在(1)的条件下,动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度向点B匀速运动;同时点N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B后,立即以原速返回,到达点A停止运动,当点N到达点A后,立即速度变为原速的一半返回,到达点B停止运动,请问:当点M运动时间为多少秒时,MN=7.
33.已知点A,B在数轴上对应的数为a,b,点A与点B之间的距离记为AB,且(a+10)2+|b﹣14|=0.
(1)a= ,b= ,AB= ;
(2)若在数轴上存在一点M,且MA=3MB,求点M表示的数;
(3)已知点C表示的数为2,现甲从点A出发,以每秒1个单位长度的速度向右运动,同时乙从点B出发,以每秒3个单位长度的速度向左运动.当甲到达点C后立即以原速度返回一直向左运动,当乙到达点A后,先休息1秒,再以每秒2个单位长度的速度一直向右运动.问当经过多少秒时,甲、乙相距8个单位长度?
34.探究与发现:
|a﹣b|表示a与b之差的绝对值,实际上也可理解为a与b两数在数轴上所对应的两点之间的距离.如|x﹣3|的几何意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数3的点之间的距离.
理解与应用:
(1)如图,已知数轴上点A表示的数为8,B是数轴上位于点A左侧一点,且AB=20,则数轴上点B表示的数 ;
(2)若|x﹣8|=4,则x= .
拓展与延伸:在(1)的基础上,解决下列问题:
(3)动点P从O点出发,以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.求当t为多少秒时?A,P两点之间的距离为4;
(4)数轴上还有一点C所对应的数为30,动点P和Q同时从点O和点B出发分别以每秒5个单位长度和每秒10个单位长度的速度向C点运动,点Q到达C点后,再立即以同样的速度返回,点P到达点C后,运动停止.设运动时间为t(t>0)秒.问当t为多少秒时?P,Q之间的距离为2.
压轴突破6 数轴上的动点与定值问题
1. 表动点位置:设运动时间为t,根据“起点数±速度×时间”(右加左减),写出所有动点在t时刻的具体表达式。
2. 列目标式子:按题干要求(如两点距离、多距离和差),用动点表达式列出含t的目标代数式。
3. 消参定结果:化简目标式子,若含t的项全部抵消,剩余常数即为定值;若未抵消,则说明非定值。核心是通过化简消去时间参数t。
方法指导
35.已知有理数a、b、c在数轴上对应的点分别为A、B、C,其中b是最小的正整数的10倍,a、c满足|a+20|+(c﹣50)2=0.
(1)填空:a= ,b= ,c= ;
(2)现将点A、B、C分别以每秒4个、p(p>0)个、2个单位长度的速度在数轴上同时向右运动,当运动时间为15秒时,A、B、C三点中恰好有一点为另外两点的中点,求出p的值?
(3)现将点A、B、C分别以每秒4个、1个、2个单位长度的速度在数轴上同时向右运动,设运动时间为t秒.当点A在点C左侧时(不考虑点A与点B重合),是否存在常数m,n,使得mAC+nAB的值在一定时间范围内不随t的改变而改变?若存在,求出m,n的关系;若不存在,请说明理由.
36.已知:a是最大的负整数,且a、b、c满足(c﹣5)2+|a+b|=0,请回答以下问题:
(1)请直接写出a、b、c的值,a= ,b= ,c= .
(2)如图,在数轴上,a、b、c所对应的点分别为A、B、C,现有动点D从点A出发,以每秒3个单位长度的速度向左运动,同时,动点E从点C出发,以每秒2个单位长度的速度向右运动,动点M从点B出发,以每秒m个单位长度的速度向左运动,运动时间为t秒.记点D与点M之间的距离为DM,点E与点M之间的距离为EM.运动过程中,点M始终在D、E两点之间的线段上,若2EM﹣3DM的值始终是一个定值,求m的值.
(3)对数轴上的点P进行如下操作:先把点P表示的数乘以2,再把所得数对应的点在数轴上平移2个单位长度,得到的点叫点P的对应点P′.已知线段BC上的点N经过上述操作后,得到的对应点N′与点N重合,请求出点N表示的数.
37.如图(1),点A、B在数轴上表示的数分别为a、b.其中,式子M=(a+2)x3+4xb﹣2﹣x+1是关于x的二次三项式,
(1)点P为数轴上A点左边一点,且PA+PB=10,求点P在数轴上对应的数.
(2)在(1)的条件下,若点P、A、B三点在数轴上同时向右运动,点P、A、B的速度分别是4个单位长度/秒、3个单位长度/秒、2个单位长度/秒,设点P运动的时间为t秒,当点PB=2PA时,求t的值.
(3)如图(2),点C在数轴上对应的点所对应的数是1,点A、C的速度分别是3个单位长度/秒、2个单位长度/秒,当点A向左运动,点C向右运动,试问是否存在一个常数k使得kAB﹣BC不随运动时间t的改变而改变,若存在,请求出k;若不存在,请说明理由.
38.如图,在数轴上A表示的数为a,点B表示的数为b,且a,b满足|a+10|+(b﹣5)2=0.
(1)a= ,b= ;
(2)点C在线段OA上一个动点其对应的数为x,请化简式子:
|x+10|﹣|x﹣1|+|x﹣5|.(写出化简过程)
(3)点A、B分别以2个单位/秒和3个单位/秒的速度同时向右运动,点M从原点O以5个单位/秒的速度同时向右运动,请问3AM+2OB﹣3OM的值是否随着运动时间t的变化而变化?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
39.已知:有理数a、b、c在数轴上的位置如图所示,且|c|>|a|.
(1)化简:|b﹣c|﹣|c﹣3a|+|2a+b|;
(2)若|a+10|=20,b2=400,c的相反数是30,求a、b、c的值;
(3)在(2)的条件下,a、b、c分别是A、B、C点在数轴上所对应的数,
①数轴上是否存在一点P,使得P点到C点的距离加上P点到A点的距离减去P点到B点的距离为50,即PC+PA﹣PB=50?若存在,求出P点在数轴上所对应的数;若不存在,请说明理由;
②点C,B分别以4个单位/秒和3个单位/秒的速度同时向右运动,点A以7个单位/秒的速度向右运动,是否存在常数m,使得4CA+3OB﹣mOA为定值,若存在,请求出m值以及这个定值;若不存在,请说明理由.
40.如图,A,B两点在数轴上分别表示有理数a,b,且满足|a+3|+(b﹣9)2=0,点O为原点.
(1)请直接写出a= ,b= ;
(2)一动点P从A出发,以每秒2个单位长度向左运动,一动点Q从B出发,以每秒3个单位长度向左运动,设运动时间为t(秒).
①试探究:P、Q两点到原点的距离可能相等吗?若能,请直接写出t的值;若不能,请说明理由;
②若动点Q从B出发后,到达原点O后保持原来的速度向右运动,当点Q在线段OB上运动时,分别取OB和AQ的中点E,F,试判断的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
压轴突破7 数轴上的动点与动线段问题1. 锚定线段端点:动线段的位置由其两个端点决定,先设运动时间为t,按“起点±速度×t”(右加左减)写出两个端点的表达式。
2. 分析线段属性:
求长度:用右端点表达式减左端点表达式(因线段长度为正,无需绝对值,需先明确端点左右顺序)。
定位置关系:若线段与定点/定线段关联,用端点表达式列不等式或等式(如线段经过某点、与某线段重叠)。
3. 处理动态临界:关注线段端点到达关键位置(如原点、某定点)的时间,以此划分运动阶段,避免漏解。
方法指导
41.如图,点A、B和线段MN都在数轴上,点A、M、N、B对应的数字分别为﹣1、0、2、11.线段MN沿数轴的正方向以每秒1个单位的速度移动,移动时间为t秒.
(1)用含有t的代数式表示AM的长为
(2)当t= 时,AM+BN=11.
(3)若点A、B与线段MN同时移动,点A以每秒2个单位速度向数轴的正方向移动,点B以每秒1个单位的速度向数轴的负方向移动,在移动过程,AM和BN可能相等吗?若相等,请求出t的值,若不相等,请说明理由.
42.如图,数轴上有A,B,C三个点,分别表示数﹣20,﹣8,16,有两条动线段PQ和MN(点Q与点A重合,点N与点B重合,且点P在点Q的左边,点M在点N的左边),PQ=2,MN=4,线段MN以每秒1个单位的速度从点B开始向右匀速运动,同时线段PQ以每秒3个单位的速度从点A开始向右匀速运动.当点Q运动到点C时,线段PQ立即以相同的速度返回;当点Q回到点A时,线段PQ、MN同时停止运动.设运动时间为t秒(整个运动过程中,线段PQ和MN保持长度不变).
(1)两线段运动前,点M表示的数为 ,点P表示的数为 .
(2)在整个运动过程中,当CQ=PM时,求出点M表示的数.
(3)在整个运动过程中,当两条线段有重合部分时,速度均变为原来的一半,当重合部分消失后,速度恢复,请直接写出当线段PQ和MN重合部分长度为1时所对应的t的值.
43.已知M,N两点在数轴上所表示的数分别为m,n,且m,n满足:|m﹣7|+(n+2)2=0.
(1)求m、n的值;
(2)情境:有一个玩具火车AB如图1所示,放置在数轴上,将火车沿数轴左右水平移动,当点A移动到点B时,点B所对应的数为m,当点B移动到点A时,点A所对应的数为n.则玩具火车的长为 个单位长度;
应用:如图1所示,当火车AB匀速向右运动时,若火车从车头到车尾完全经过点M需要2秒,则火车的速度为每秒 个单位长度;
(3)在(2)的条件下,当火车AB匀速向右运动,同时点P和点Q从N、M出发,分别以每秒1个单位长度和2个单位长度的速度向左和向右运动,记火车AB运动后对应的位置为A1B1.点P、Q间的距离用a表示,点B1、A间的距离用b表示,是否存在常数k使得ka﹣b的值与它们的运动时间无关?若存在,请求出k和这个定值:若不存在,请说明理由.
44.初一年级开设了丰富多彩的选修课,佳佳同学在“数学实验与探究”课上借助两根木棒PQ、MN研究数轴上的动点问题:
如图,数轴上有A,B,C三个点,分别表示有理数﹣24,﹣10和12、佳佳把两根木棒放在数轴上,使点Q与点A重合,点N与点B重合,点P在点Q的左边,点M在点N的左边,且PQ=2,MN=6.木棒MN从点B开始一直向右以每秒1个单位的速度匀速运动;木棒PQ同时从点A开始向右以每秒3个单位的速度匀速运动,当点Q运动到C时,木棒PQ立即以每秒2个单位的速度返回(返回过程中,仍然保持点P在点Q的左边),当点Q再次运动到点A时,两根木棒立即同时停止运动,设运动时间为t秒.
(1)当t=16时,点N表示的数为 ,点P表示的数为 ;
(2)在整个运动的过程中,当线段PM和线段QN的长度之和为12时,求出对应的t的值;
(3)点D为木棒PQ上一点,在整个运动过程中,是否存在某些时间段,使得点D到点P、Q、M、N的距离之和为一个定值?若存在,请求出这个定值和持续的总时长;若不存在,请说明理由.
压轴突破8 数轴上的新定义问题1. 精读定义,抓本质:逐字分析题干中的新定义(如“距离和”“关联点”等),用自己的话转化为熟悉的数学语言,明确其核心是“数轴上的距离、位置关系还是运算规则”。
2. 代入示例,验理解:若题干给了示例,直接将示例代入新定义验证,确认自己对定义的解读无误,避免理解偏差。
3. 结合数轴,建模型:根据新定义,用字母表示动点或关键点的数,结合数轴的“距离公式”“左右顺序”等基础知识点,建立符合定义的关系式或表达式。
4. 按规计算,得结论:依据建立的模型,按新定义的规则进行计算、化简或判断,最终得出答案。
方法指导
45.我们规定:在数轴上,若点M到点A的距离是2,则称点M为点A的“青春点”;若点N到点A、B的距离之和是5,则称点N为点A、B的“奋斗中心”.
(1)若点A表示最大的负整数,则点A的“青春点”M表示的数是 ;
(2)如图1,点A表示的数是﹣3,点B表示的数是2,若点N为点A、B的“奋斗中心”,求满足条件的点N所表示的整数的和;
(3)如图2,点A、B、N在数轴上表示的数分别是﹣2、1、4,点P从点A出发,以2个单位/秒的速度沿数轴向右运动,同时点Q从点B出发,以1个单位/秒的速度沿数轴向右运动,求经过几秒点N是点P、Q的“奋斗中心”.
46.在数轴上,把原点记作点O,表示数1的点记作点A.对于数轴上任意一点P(不与点O,点A重合),将PO与PA的长度之比称为点P的特征值,记作【P】,即,例如:当点P在OA上且PO=PA时,点P的特征值【P】=1.
(1)如图,点P1,P2,P3为数轴上三个点,点P1的数是,点P2与P1表示的数互为相反数:
①【P2】= ;
②比较【P1】、【P2】、【P3】的大小 (用“<”连接);
(2)数轴上的点M满足,求【M】;
(3)若数轴上有一点K,初始位置表示的数是﹣3,现在点K以每秒2个单位的速度沿着数轴向右运动,是否存在某一时刻t,使得此刻【K】=3?若存在请求出t的值,若不存在,请说明理由;
(4)数轴上的点P表示有理数p,已知【P】<100且【P】为整数,则所有满足条件的p的倒数之和是多少?请直接写出答案.
47.定义:若A,B,C为数轴上三点,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们就称点C是【A,B】的美好点.
例如:如图1,点A表示的数为﹣1,点B表示的数为2.表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是【A,B】的美好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是【A,B】的美好点,但点D是【B,A】的美好点.
如图2,M,N为数轴上两点,点M所表示的数为﹣7,点N所表示的数为2.
(1)点E,F,G表示的数分别是﹣3,6.5,11,其中是【M,N】美好点的是 ;写出【N,M】美好点H所表示的数是 .
(2)现有一只电子蚂蚁P从点N开始出发,以2个单位每秒的速度向左运动.当t为何值时,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点?
48.对于数轴上的A,B,C三点,给出如下定义:若其中一个点与其它两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“联盟点”.
例如数轴上点A,B,C所表示的数分别为1,3,4,此时点B是点A,C的“联盟点”.
(1)若点A表示数﹣2,点B表示数3,点M是点A,B的“联盟点”,点M在A、B之间,且表示一个负数,则点M表示的数为 ;
(2)若点A表示数﹣2,点B表示数2,下列各数,0,4,6所对应的点分别为C1,C2,C3,C4,其中是点A,B的“联盟点”的是 ;
(3)点A表示数﹣15,点B表示数25,P为数轴上一点.
①若点P在点B的左侧,且点P是点A,B的“联盟点”,此时点P表示的数是 ;
②若点P在点B的右侧,点P,A,B中,有一个点恰好是其它两个点的“联盟点”,直接写出此时点P表示的数 .
49.阅读理解,完成下列各题.
定义:已知点A,B,C为数轴上任意三点,若点C到点B的距离是它到点A的距离的2倍,则称点C是[A,B]的2倍点,如图1,点C是[A,B]的2倍点,点D不是[A,B]的2倍点,但点D是[﹣1,B]的2倍点,根据这个定义解决下面问题:
(1)在图1中,点A是 的2倍点,点B是 的2倍点;(选用A,B,C,D表示,不能添加其他字母)
(2)如图2,点M,N为数轴上两点,点M表示的数是﹣3,点N表示的数是0,若点E在M,N之间且点E是[M,N]的2倍点,则点E表示的数是多少?
(3)若P,Q为数轴上两点,点P在点Q的左侧,且PQ=6,一动点H从点Q出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,求运动多久时,点H恰好是P和Q两点的2倍点?
50.数轴是初中数学的一个重要工具,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.
(1)【知识呈现】
数轴上的点A,点C所表示的数如图1所示:若点B与点A表示的数互为相反数,则点B表示的数是 ,点A与点C之间的距离AC= ,点B与点C的中点D表示的数是 ,且在图1的数轴上标出点D.
(2)【定义】
一个点M(不是原点)在数轴上运动,第一次跳到M1的位置(点M1与点M表示的数互为相反数),点M1称为点M的一次跳跃点,紧接着从M1到M2的位置(点M1与点M2位于点P的两侧,且PM1=PM2≠0),则点M2称为点M关于点P的二次跳跃点.例,如图2所示;
【初步理解】
①若点M表示的数是﹣2,点P表示的数是5,则点M的一次跳跃点1表示的数是 ,点M关于点P的二次跳跃点M2表示的数是 ,线段MM2的长度为 .
【深入探究】
②若点M为数轴正半轴的一个点,点P是数轴负半轴上一个点,点M2为点M关于点P的二次跳跃点.若点M,点P表示的数分别是m,﹣3,当m变化时,探究MM2的值是否发生变化?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.
【归纳总结】
③若在数轴上点M,P分别表示有理数m,p(其中m≠0,p≠0),点M2为点M关于点P的二次跳跃点,直接写出线段MM2的长度.
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第二章 与数轴有关的压轴突破8个专题(50题)
【人教版新教材】
压轴突破1 数轴与有理数综合多结论问题 1
压轴突破2 数轴上两点间的距离 6
压轴突破3 数轴折叠问题 14
压轴突破4 数轴上的动点与行程问题 23
压轴突破5 数轴上的动点与往返问题 30
压轴突破6 数轴上的动点与定值问题 40
压轴突破7 数轴上的动点与动线段问题 49
压轴突破8 数轴上的新定义问题 56
压轴突破1 数轴与有理数综合多结论问题
核心方法:1. 定原点,标已知:先确定数轴原点位置,根据题干条件标注出已知有理数对应的点,明确各点的左右顺序。
2. 用字母,表未知:设出关键未知点所代表的字母(如a、b),结合数轴性质(右边数大于左边数)写出核心关系式(如a < 0 < b、|a| > |b|)。
3. 逐判断,用特值:对每个结论,结合上述关系式分析,复杂结论可代入符合条件的具体数值快速验证真假。
方法指导
1.已知整数a,b,c,d在数轴上对应的点如图所示,其中|b|<|a|=|c|<|d|,则下列各式:①d﹣a=d+c,②a+b+c+d<0,③|a+b|+b=|c|,④,其中一定成立的有( )
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】通过观察数轴上各数的位置,得到c=﹣a,a<b<0<c<d,逐一判断各个式子,即可得到结果.
【解答】解:根据题意,得c=﹣a,a<b<0<c<d,
∵c=﹣a,
∴d+c=d﹣a,
故①正确,符合题意;
∵c+a=0,b<0<d,|b|<|d|,
∴b+d>0,
∴a+b+c+d>0,
故②错误,不符合题意;
∵a+b<0,c>0,
∴|a+b|=﹣a﹣b,|c|=c,
∴|a+b|+b=﹣a﹣b+b=﹣a,
∵c=﹣a,
∴|a+b|+b=|c|,
故③正确,符合题意;
∵a<0,ab>0,abc>0,
∴1﹣1+2=0,
故④正确,符合题意,
综上所述,成立的有3个,
故选:B.
2.已知数a,b,c在数轴上的位置如图,下列说法:
①a+b﹣c>0;②ab+ac>0;③;④|a﹣b|﹣|c+b|+|a﹣c|=﹣2b.
其中正确结论序号是( )
A.①④ B.②③ C.②③④ D.①③④
【分析】该题根据a,b,c三点在数轴上的位置分析比较代数式的大小.
【解答】解:由题意得:b<0<a<c,a<|b|<c.
①项:∵c>0.
∴﹣c<0,
∵b<0且a<|b|.
∴a+b<0.
此选项错误,排除AD.
④项:∵b<0,﹣b>0,a﹣b>0.
∴|a﹣b|=a﹣b.
∵|b|<c,b<0.
∴c+b>0,|c+b|=c+b.
∵a<c,a>0,c>0.
∴|a﹣c|<0,|a﹣c|=c﹣a.
∴;|a﹣b|﹣|c+b|+|a﹣c|=a﹣b﹣(c+b)+c﹣a=﹣2b.
此选项正确.
故选:C.
3.在数轴上和有理数a,b,c对应的点的位置如图所示,有下列四个结论:
①(a﹣1)(b﹣1)(c﹣1)<0,
②|a﹣b|+|b﹣c|=|a﹣c|;
③(a+b)(b+c)(c+a)>0;
④|a|<1﹣bc.
其中正确的结论有( )个.
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】根据数轴上各数的位置得出a<﹣1,0<b<c<1,依此即可得出结论.
【解答】解:由数轴可得a<﹣1,0<b<c<1,
∴a﹣1<0,b﹣1<0,c﹣1<0,
∴(a﹣1)(b﹣1)(c﹣1)<0,故①正确,
∵|a﹣b|+|b﹣c|=b﹣a+c﹣b=c﹣a,|a﹣c|=c﹣a,
∴|a﹣b|+|b﹣c|=|a﹣c|,故②正确,
∵a+b<0,b+c>0,c+a<0,
∴(a+b)(b+c)(c+a)>0,故③正确,
∵0<bc<1,
∴0<1﹣bc<1,
∵|a|>1,
∴|a|>1﹣bc,
故④错误,
故选:B.
4.如图,A、B两点在数轴上表示的数分别为a,b,有下列结论:①a﹣b<0;②a+b>0;③(b﹣1)(a+1)>0;④.其中正确的有( )个.
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】观察数轴,用a,b的取值范围解决问题.
【解答】解:﹣1<a<0,1<b,
①a﹣b<0,正确,
②a+b>0,正确,
③b﹣1>0,a+1>0,(b﹣1)(a+1)>0,正确,
④|a﹣1|=1﹣a>0,b﹣1>0,0,正确,
故选:A.
5.有理数a、b、c在数轴上所对应的点的位置如图所示,有下列四个结论:①(a+b)(b+c)(c+a)>0;②b<b2;③|a|<1﹣bc;④|a﹣b|﹣|c﹣a|+|b﹣c|﹣|a|=a.其中正确的结论有( )个.
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】根据数轴上各数的位置得出a<﹣1<0<b<c<1,依此即可得出结论.
【解答】解:由数轴上a、b、c的位置关系可知:
①a<0<b<c,
∵a+b<0,b+c>0,c+a<0,
∴(a+b)(b+c)(c+a)>0,故①正确;
②∵0<b<1,
∴b2<b,b,
∴b2<b,故②错误;
③∵|a|>1,1﹣bc<1,
∴|a|>1﹣bc;故③错误;
④∵a<b,c>a,c>b,a<0,
∴a﹣b<0,c﹣a>0,b﹣c<0,
∴|a﹣b|﹣|c﹣a|+|b﹣c|﹣|a|=b﹣a﹣(c﹣a)+(c﹣b)﹣(﹣a)=b﹣a﹣c+a+c﹣b+a=a.故④正确.
故正确的结论有①④,一共2个.
故选:C.
6.如图,A、B两点在数轴上的数分别是a、b,则下列说法:①2<a<3,﹣2<b<﹣1;②A,B之间的非负整数有1,2;③|a|﹣|b|=a+b;④﹣a<b<|b|<a.其中正确的有( )
A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.③④
【分析】根据点在数轴上的位置,判断数的大小关系,逐一进行判断即可.
【解答】解:由图可知:﹣2<b<﹣1<0<2<a<3,故①正确;
∴A,B之间的非负整数有0,1,2,故②错误;
|a|﹣|b|=a﹣(﹣b)=a+b,故③正确;
﹣a<b<|b|<a,故④正确;
所以,上列说法①③④,
故选:B.
7.有理数a、b、c在数轴上所对应的点的位置如图所示,有下列四个结论:①(a+b)(b+c)(c+a)>0;②b<b2;③|a|<1﹣bc;④a﹣c+bc<0.其中正确的结论有( )个.
A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】根据数轴上各数的位置得出a<﹣1<0<b<c<1,再根有理数的运算求解.
【解答】解:由数轴上a、b、c的位置关系可知:a<﹣1<0<b<c<1,
①∵a+b<0,b+c>0,c+a<0,
∴(a+b)(b+c)(c+a)>0,
故①正确;
②∵0<b<1,
∴b2<b,b,
∴b2<b,
故②错误;
③∵|a|>1,1﹣bc<1,
∴|a|>1﹣bc,
故③错误;
④∵a<﹣1,0<bc<1,
∴a﹣c<﹣2,
∴a﹣c+bc<0,
故④正确;
故正确的结论有①④,一共2个.
故选:C.
压轴突破2 数轴上两点间的距离一、数轴上两点间的距离
1. 核心公式:若数轴上两点表示的数为m和n,则两点间距离为 |m - n| ,即两数差的绝对值。
2. 简化规则:同侧点(都正或都负):距离 = 绝对值的差(大减小);异侧点(一正一负):距离 = 绝对值的和。
二、距离求最值
1. 单动点型(如:求|x - a|的最值)
最小值:当x = a时,距离为0(动点与定点重合),这是最小值,无最大值。
2. 双动点型(如:求|x - a| + |x - b|的最值,设a < b)
最小值:当x在a和b之间(含端点)时,最小值为|a - b|(两定点间的距离)。
无最大值:x越向两端移动,和越大,趋向无穷。
3. 多动点型(如:求|x - a| + |x - b| + |x - c|的最值,设a < b < c)
最小值:当x = b(中间的定点)时,最小值为|a - c|(两端定点间的距离)。
无最大值:原理同双动点型。
方法指导
8.数轴是非常重要的数学工具,它可以使代数中的推理更加直观.同时我们知道,数轴上表示x、y的数对应的两点之间的距离为|x﹣y|.借助数轴解决下列问题:已知代数式|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣30|最小值为 .
【分析】数轴上两点之间的距离公式,再根据数轴的定义得代数式|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣30|表示的意义,确定x=15或16时,|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣30|有最小值,再代值计算即可.
【解答】解:根据数轴的定义可知,当15≤x≤16时,|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣30|有最小值,
当x=15时,
|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣30|
=14+13+12+…+2+1+0+1+2+…+14+15
=225.
故答案为:225.
9.一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于|m﹣n|.如果|a+2|=3,那么a= .请你结合数轴与绝对值的知识求得|a+3|+|a﹣1|+2|a﹣3|的最小值为 .
【分析】根据绝对值的意义解答①,由|a+3|+|a﹣1|+2|a﹣3|=|a﹣(﹣3)|+|a﹣1|+2|a﹣3|得式子|a+3|+|a﹣1|+2|a﹣3|表示a到﹣3的距离与a到1的距离与a到3的距离的2倍的和,可知,当a在1的位置时,距离之和最小,据此即可解答②.
【解答】解:由已知可知:a+2=±3,
∴a=1或a=﹣5,
∵式子|a+3|+|a﹣1|+2|a﹣3|表示a到﹣3的距离与a到1的距离与a到3的距离的2倍的和,
∴当a在1的位置时,距离之和最小,最小值为|1﹣(﹣3)|+2|3﹣1|=4+4=8,
故答案为:1或﹣5,8.
10.若点A、B在数轴上代表的数为a、b,则A、B两点之间的距离AB=|a﹣b|,则下列说法:
①数轴上表示x和﹣1的两点之间的距离是|x﹣1|;
②若AB=3,点B表示的数是2,则点A表示的数是1;
③当x=3时,代数式|x+1|+|x﹣3|+|x﹣5|有最小值为6;
④当代数式|x+2|+|x﹣2|取最小值时,x的取值范围是﹣2≤x≤2;
⑤三个不同的点A,B,C在数轴上代表的数分别为a,b,c,若|a﹣b|+|c﹣a|=|b﹣c|,则点A位于B,C两点之间.其中说法正确的个数有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据绝对值的几何意义逐一判断每个说法的对错即可.
【解答】解:①数轴上表示x和﹣1的两点之间的距离是|x﹣(﹣1)|=|x+1|,故①错误;
②设点A表示数a,
∵点B表示的数是2,
∴AB=|a﹣2|,
则|a﹣2|=3,
解得:a=5或﹣1,
∴点A表示的数是5或﹣1,故②错误;
③代数式|x+1|+|x﹣3|+|x﹣5|表示数轴上数x对应的点到﹣1、3、5三个数对应点的距离之和,
∴当x=3时,原式=|3+1|+|3﹣3|+|3﹣5|=4+0+2=6为最小值,故③正确;
④代数式|x+2|+|x﹣2|表示数x对应点到数﹣2,2对应点的距离之和,
当数x对应点在﹣2和2对应点之间时,这个距离之和最小,
∴|x+2|+|x﹣2|取最小值时,﹣2≤x≤2,故④正确;
⑤因为|a﹣b|+|c﹣a|表示点A到点B、C的距离之和,|b﹣c|表示点B与点C之间的距离,
所以当|a﹣b|+|c﹣a|=|b﹣c|时,点A位于B,C两点之间,故⑤正确;
综上可知:③④⑤正确,共3个,
故选:C.
11.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结合.通过研究数轴,我们发现了许多重要的规律,比如:数轴上点A和点B表示的数为a,b,则A,B两点之间的距离AB=|a﹣b|,若a>b,则AB=a﹣b.请你利用数轴解决以下问题:
(1)(如图1)数轴上M、N两点表示的数分别为﹣4、2,求M、N两点之间的距离MN;
(2)(如图1)已知点P为数轴上任一动点,点P表示的数为m,若点P与表示有理数﹣2的点的距离是3个单位长度,求m的值;
(3)已知点A,B,C,D在数轴上分别表示数a,b,c,d,四个点在数轴上的位置(如图2)所示,若|a﹣d|=12,|b﹣d|=7,|a﹣c|=9,则|b﹣c|等于 ;
(4)n为有理数,且满足|n+2|+|n﹣6|=|n﹣10|,直接写出满足条件的n的值.
【分析】(1)根据数轴上两点距离计算公式求解即可
(2)由题意易得|m﹣(﹣2)|=3,然后求解即可;
(3)由数轴可知a<b<c<d,然后可得d﹣a=12,d﹣b=7,c﹣a=9,则有|b﹣c|=c﹣a+d﹣b﹣(d﹣a),进而问题可求解;
(4)分当n<﹣2时,当﹣2≤n<6时,当6≤n<10时,当n≥10时,四种情况分别去绝对值后解方程即可得到答案.
【解答】解:(1)MN=|﹣4﹣2|=|﹣6|=6;
(2)|m﹣(﹣2)|=3,
∴|m+2|=3,
∴m=1或m=﹣5;
(3)由数轴可知:a<b<c<d,
由条件可知d﹣a=12,d﹣b=7,c﹣a=9,
∴|b﹣c|
=c﹣b
=c﹣a+d﹣b﹣(d﹣a)
=9+7﹣12
=4,
故答案为:4;
(4)当n<﹣2时,
∵|n+2|+|n﹣6|=|n﹣10|,
∴﹣n﹣2+6﹣n=10﹣n,
解得n=﹣6;
当﹣2≤n<6时,
∵|n+2|+|n﹣6|=|n﹣10|,
∴n+2+6﹣n=10﹣n,
解得n=2;
当6≤n<10时,
∵|n+2|+|n﹣6|=|n﹣10|,
∴n+2+n﹣6=10﹣n,
解得(舍去);
当n≥10时,
∵|n+2|+|n﹣6|=|n﹣10|,
∴n+2+n﹣6=n﹣10,
解得n=﹣6(舍去);
综上所述,n=﹣6或n=2.
12.阅读材料:
在学习绝对值时,根据绝对值的几何意义,我们知道|4﹣2|表示4与2在数轴上对应的两点之间的距离:|4+2|=|4﹣(﹣2)|,所以|4+2|表示4与﹣2在数轴上对应的两点之间的距离;|4|=|4﹣0|,所以|4|表示4在数轴上对应的点到原点的距离.一般地,点A,B在数轴上分别表示有理数a,b,那么A,B两点之间的距离可以表示为AB=|a﹣b|.
回答问题:
(1)数轴上表示5与﹣2的两点之间的距离是 ;数轴上表示x与2的两点之间的距离是 ;
(2)若|m﹣2|=3,求m的值;
(3)若|n﹣2|+|n+3|=5,写出整数n的值;
(4)若代数式|x﹣1|+|x+a|的最小值是4,请直接写出a的值.
【分析】(1)数轴上两点间的距离等于两个数的差的绝对值;
(2)根据绝对值几何意义即可得出结论;
(3)根据绝对值几何意义得出x的取舍范围,进而得出结果;
(4)根据绝对值的几何意义列出式子,即可求出a.
【解答】解:(1)数轴上表示5与﹣2的两点之间的距离是5﹣(﹣2)=7;数轴上表示x与2的两点之间的距离是|x﹣2|,
故答案为:7;|x﹣2|;
(2)|m﹣2|=3表示m与2的距离为3,则m=﹣1或5;
(3)|n﹣2|+|n+3|=5,数轴上表示n与2和n与﹣3两点之间的距离之和为5,
则n在数轴上的位置在﹣3与2之间,
∴﹣3≤n≤2,
∵n为整数,
∴n=﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2;
(4)∵|x﹣1|+|x+a|的最小值是4,即当x在1和﹣a之间时,|x﹣1|+|x+a|=4,
∴﹣a=5或﹣a=﹣3,
∴a=﹣5或a=3.
13.数轴上两点间的距离,可以看作数轴上这两点所对应的数差的绝对值.如图,数轴上有A,B,C三个点,表示的数分别为:﹣1,2,4,数轴上有一动点表示的数是x.
(1)A、C两点之间的距离为 ;|x+2|表示数轴上数 与 对应的点之间的距离.
(2)求|x﹣1|+|x﹣4|的最小值.
(3)已知(|x﹣1|+|x+3|)(|y+4|+|y﹣2|)=24,求x+2y的最大值.
【分析】(1)根据题意即可解答;
(2)根据题意得|x﹣1|+|x﹣4|表示数轴上x到1的距离与x到4的距离之和,即可解答;
(3)根据题意得|x﹣1|+|x+3|表示数轴上x到1的距离与x到﹣3的距离之和,即可解答.
【解答】(1)根据题意得AC=|﹣1﹣4|=5,|x+2|表示数轴上数x与﹣2对应的点之间的距离,
故答案为:5;x;﹣2;
(2)∵|x﹣1|+|x﹣4|表示数轴上x到1的距离与x到4的距离之和,
∴当x在1到4之间时|x﹣1|+|x﹣4|有最小值为4﹣1=3.
(3)∵|x﹣1|+|x+3|表示数轴上x到1的距离与x到﹣3的距离之和,
∴当x在﹣3到1之间时,|x﹣1|+|x+3|有最小值为 1﹣(﹣3)=4;
同理:当y在﹣4到2之间时,|y+4|+|y﹣2|有最小值为 2﹣(﹣4)=6;
∵24=4×6,
∴|x﹣1|+|x+3|=4,|y+4|+|y﹣2|=6,
∴﹣3≤x≤1,﹣4≤y≤2,
∴当x=1,y=2时,x+2y有最大值为5.
14.我们知道,|a|可以理解为|a﹣0|,它表示:数轴上表示数a的点到原点的距离,这是绝对值的几何意义.进一步地,数轴上的两个点A,B,分别用数a,b表示,那么A,B两点之间的距离为|AB|=|a﹣b|,反过来,式子|a﹣b|的几何意义是:数轴上表示数a的点和表示数b的点之间的距离.
(1)利用此结论,回答以下问题:
①数轴上表示2和5的两点之间的距离是 ,数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是 .
②数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离是 ,如果|AB|=2,那么x为 .
(2)探索规律:
①当|x﹣1|+|x﹣2|有最小值是 .
②当|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|有最小值是 .
③当|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+|x﹣4|有最小值是 .
(3)规律应用
工厂加工车间工作流水线上依次间隔2米排着9个工作台A、B、C、D、E、F、G、H、I,一只配件箱应该放在哪个工作台处,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短?最短路程是多少米?
(4)知识迁移
|x+4|﹣|x﹣5|最大值是 ,最小值是 .
【分析】(1)①由数轴上两点间的距离公式可直接得出答案;
②先由数轴上两点间的距离公式得|AB|=|x+1|,进而得|x+1|=2,据此解出x即可;
(2)①根据|x﹣1|+|x﹣2|的几何意义及“两点之间,线段最短”得:当表示数x的点在数轴上表示数1,2两点构成的线段上时,|x﹣1|+|x﹣2|为最小,最小值为数轴上表示数1,2两点之间的距离;
②根据|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|的几何意义及“两点之间,线段最短”得:当数轴上表示数x的点与表示2的点重合时,|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|为最小,最小值为数轴上表示数1,3两点之间的距离;
③根据|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+|x﹣4|的几何意义及“两点之间,线段最短”得:当表示数x的点在数轴上表示数2,3两点构成的线段上时,|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|的值为最小值,最小值为数轴上表示数1,4两点之间的距离与数轴上表示数2,3两点之间的距离之和;
(3)由(2)可知:当配件箱放在流水线的中点处,共作人员所走的路程最短,进而再求出最短路程即可;
(4)根据|x+4|﹣|x﹣5|的几何意义意义分三种情况进行讨论:①当在数轴上表示数x的点在表示数﹣4点的左侧时,即x<﹣4,可得|x+4|+|x﹣5|=﹣x﹣4﹣(5﹣x)=﹣9;②当在数轴上表示数x的点在表示数﹣4,5两点之间时,即﹣4≤x≤5,可得|x+4|+|x﹣5|=x+4﹣(5﹣x)=2x﹣1,③当在数轴上表示数x的点在表示数﹣4点的右侧时,即x>5,可得|x+4|+|x﹣5|=x+4﹣(x﹣5)=9,综上所述可得出﹣9≤|x+4|+|x﹣5|≤9,据此可得出答案.
【解答】解:(1)①数轴上表示2和5的两点之间的距离是:|2﹣5|=3;
数轴上表示1和﹣3的两点之间的距离是:|1﹣(﹣3)|=4,
故答案为:3;4.
②数轴上表示x和﹣1的两点A和B之间的距离是:|x﹣(﹣1)|=|x+1|,
当|AB|=2,则|x+1|=2,
∴x+1=2或x+1=﹣2,
由x+1=2解得:x=1,
由x+1=﹣2解得:x=﹣3,
∴x的值为:1或﹣3,
故答案为:|x+1|;1或﹣3.
(2)①∵|x﹣1|的几何意义是:在数轴上表示数x、1两点间的距离;
|x﹣2|的几何意义是:在数轴上表示数x、2两点间的距离;
∴|x﹣1|+|x﹣2|的几何意义是:在数轴上表示数x、1两点间的距离与数轴上表示数x、2两点间的距离之和,
根据“两点之间,线段最短”可知:
∴当表示数x的点在数轴上表示数1,2两点构成的线段上时,|x﹣1|+|x﹣2|为最小,最小值为数轴上表示数1,2两点之间的距离,即为|2﹣1|=1,
即|x﹣1|+|x﹣2|有最小值是1.
故答案为:1.
②∵|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|的几何意义是:在数轴上表示数x、1两点间的距离、数轴上表示数x、2两点间的距离、数轴上表示数x、3两点间的距离之和,
根据“两点之间,线段最短”可知:
当数轴上表示数x的点与表示2的点重合时,|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|为最小,最小值为数轴上表示数1,3两点之间的距离,即为|3﹣1|=2,
即|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|有最小值是2,
故答案为:2;
③∵|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+|x﹣4|的几何意义是:在数轴上表示数x、1两点间的距离、数轴上表示数x、2两点间的距离、数轴上表示数x、3两点间的距离、数轴上表示数x、4两点间的距离之和,
根据“两点之间,线段最短”可知:
当表示数x的点在数轴上表示数2,3两点构成的线段上时,
|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+|x﹣4|的值为最小值,最小值为数轴上表示数1,4两点之间的距离与数轴上表示数2,3两点之间的距离之和,即为|4﹣1|+|2﹣1|=4,
即|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+|x﹣4|有最小值是4.
故答案为:4.
(3)由(2)可知:当配件箱放在工作台E处时,能使工作台上的工作人员取配件所走的路程最短,最短路程为:2×8+2×6+2×4+2×2=40(米).
(4)∵|x+4|﹣|x﹣5|表示的几何意义是:在数轴上表示数x、﹣4两点间的距离与数轴上表示数x、5两点间的距离之差,
①当在数轴上表示数x的点在表示数﹣4点的左侧时,即x<﹣4,
则x+4<0,x﹣5<0,
∴|x+4|=﹣x﹣4,|x﹣5|=5﹣x,
∴|x+4|﹣|x﹣5|=﹣x﹣4﹣(5﹣x)=﹣9;
②当在数轴上表示数x的点在表示数﹣4,5两点之间时,即﹣4≤x≤5,
则x+4>0,x﹣5<0,
∴|x+4|=x+4,|x﹣5|=5﹣x,
∴|x+4|﹣|x﹣5|=x+4﹣(5﹣x)=2x﹣1,
③当在数轴上表示数x的点在表示数﹣4点的右侧时,即x>5,
则x+4>0,x﹣5>0,
∴|x+4|=x+4,|x﹣5|=x﹣5,
∴|x+4|﹣|x﹣5|=x+4﹣(x﹣5)=9,
∴﹣9≤|x+4|﹣|x﹣5|≤9,
∴|x+4|﹣|x﹣5|的最大值是9(x≥5),|x+4|﹣|x﹣5|的最小值是﹣9(x≤﹣4).
故答案为:9;﹣9.
压轴突破3 数轴折叠问题1. 找折痕(关键):数轴折叠后,能重合的两个点,它们正中间的位置就是折痕。比如点1和点5重合,中间的点3就是折痕。
2. 算对应点(核心方法):如果知道一个点和折痕,求它折叠后对应的点,就用“折痕的2倍减去已知点”。比如折痕是3,已知点是1,对应点就是3×2-1=5。
3. 验证对错(快速检查):折叠后,原来的点和对应点到折痕的距离肯定相等。比如点1到折痕3的距离是2,点5到折痕3的距离也是2,说明结果对了。
方法指导
15.在一条可以折叠的数轴上,点A,B表示的数分别是﹣10,3,如图,以点C为折点,将此数轴向右对折,若折叠后的点A在点B的右边,且AB=1,则点C表示的数是( )
A.﹣2 B.2 C.﹣3 D.3
【分析】根据题意和数轴,可以计算出折叠前AB的长度,折叠后CB的长度,然后即可计算出点C表示的数.
【解答】解:折叠以前AB的长度为:3﹣(﹣10)=3+10=13,
折叠后CB的长度为:(13﹣1)÷2=12÷2=6,
则点C表示的数为:3﹣6=﹣3,
故选:C.
16.在数轴上剪下9个单位长度(从﹣3到6)的一条线段,并把这条线段沿某点折叠,然后在重叠部分某处剪一刀得到三条线段(如图).若这三条线段的长度之比为1:1:2,则折痕处对应的点所表示的数可能是 .
【分析】根据剪断后这三条线段的长度之比为1:1:2,三条线段长分别为,,,画出草图,分三种情况讨论,根据折叠性质和可求出线段的长度,再根据原线段端点再数轴上对应的数是﹣3和9,可求出折痕处对应的点所表示的数.
【解答】解:设原线段为AB,剪断处对应的点为C,D,折痕处对应的点为E,
则点A,B在数轴上对应的点分别是﹣3,6,
分三种情况讨论:
①如图1,AC:CD:BD=1:1:2,
∵AB=9,
∴AC=CD=9,
由折叠的性质得:CECD,
∴AE=AC+CE,
∴折痕处对应的点(E)所表示的数为﹣3;
②如图2,AC:BD:CD=1:1:2,
此时,AC=CE=ED=BD=9,
∴AE,
∴折痕处对应的点(E)所表示的数为﹣3;
③如图3,BD:CD:AC=1:1:2,
∴BD=CD=9,
由折叠的性质得:DECD,
∴BE=BD+DE,
∴折痕处对应的点(E)所表示的数为6;
综上所述,折痕处对应的点(E)所表示的数为或或;
故答案为:或或.
17.数轴是一个非常重要的数学工具,用数轴上的点表示数对数学的发展起了重要的作用,以数轴为基础,可以借助图形直观地表示很多与数有关的问题,它是“数形结合”的基础.小海在草稿纸上画了一条数轴,如图是数轴的一部分,并利用折叠进行下列的操作探究:
操作一:
(1)折叠纸面,若使1表示的点与﹣1表示的点重合,则﹣5表示的点与 表示的点重合;
操作二:
(2)折叠纸面,若使5表示的点与﹣3表示的点重合,回答以下问题:
①若折痕处对应的点记为C,则C点表示的数是 ;
②﹣1表示的点与 表示的点重合;
③若数轴上A点表示的数为a,B点表示的数为b(A在B的左侧),折叠后A,B两点重合,且A,B两点的距离为12,求a,b的值,并画数轴表示A点和B点的位置.
【分析】(1)根据题意可知数轴上数1表示的点与﹣1表示的点关于原点对称,由此即可得到答案;
(2)①根据折叠的性质求解即可;
②据折叠的性质求解即可;
③根据AB=12结合A、B关于1对称进行求解即可.
【解答】解:(1)∵1表示的点与﹣1表示的点重合,
∴数轴上数1表示的点与﹣1表示的点关于原点对称,
∴数轴上数﹣5表示的点与数5表示的点重合;
故答案为:5;
(2)①∵5表示的点与﹣3表示的点重合,
∴数轴上数5表示的点与数﹣3表示的点关于数1表示的点对称,
∴C点表示的数是1.
故答案为:1;
②∵折痕C点表示的数是1,
∴﹣1表示的点与3表示的点重合;,
故答案为:3;
③∵折痕C点表示的数是1,AB=12,
∴点A、B到1的距离均为6,
又∵A在B的左侧,
∴A点表示的数是a=1﹣6=﹣5,B表示的数是b=1+6=7.
画数轴表示如下:
18.平移和翻折是初中数学中两种重要的图形变化,阅读并回答下列问题:
(一)平移:在平面内,将一个图形沿某个方向移动一定的距离,这样的图形运动称为平移.(1)把笔尖放在数轴的原点处,先向左移动2个单位长度,再向右移动3个单位长度,这时笔尖的位置表示的数是 ;
(2)一个机器人从数轴上表示﹣1的点出发,并在数轴上移动2次,每次移动3个单位后到达B点,则B点表示的数是 ;
(3)数轴上点A表示的数为m.则点A向左移动n个单位长度所表示的数为 ;
(二)翻折:将一个图形沿着某一条直线折叠的运动.
(4)若折叠纸条,表示﹣2的点与表示1的点重合,则表示﹣4的点与表示 的点重合;
(5)若数轴上A、B两点之间的距离为8,点A在点B的左侧,A、B两点经折叠后重合,折痕与数轴相交于表示﹣2的点,则A点表示的数为 ;
(6)在数轴上,点P表示的数为4,点Q表示的数为x,将点P、Q两点折叠后重合,折痕与数轴交于M点;将点P与点M折叠后重合,新的折痕与数轴交于N点,若此时点P与点N的距离为3,数x的值为 .
【分析】(1)根据向左移动就减,向右移动就加,列式求解;
(2)分向右或向左分类求解;
(3)根据向左移动就减,列式求解;
(4)根据折叠对称的性质列式求解;
(5)根据折叠轴对称的性质,列式求解;
(6)根据折叠轴对称的性质,列式求解.
【解答】解:(1)0﹣2+3=1,
故答案为:1;
(2)﹣1+3+3=5,﹣1+3﹣3=﹣1,﹣1﹣3﹣3=﹣7,﹣1﹣3+3=﹣1,
故答案为:5,﹣1或﹣7;
(3)m﹣n,
故答案为:m﹣n;
(4)1+(﹣2+4)=3,
故答案为:3;
(5)﹣2﹣4=﹣6,
故答案为:﹣6;
(6)由题意得:M是PQ的中点,N是PM 的中点,
则M表示的数为:(x+4)x+2,
N表示的数为:(x+2+4)x+3,
∵点P与点N的距离为3,
∴|x+3﹣4|=3,
解得:x=16或x=﹣8,
故答案为:﹣8或16.
19.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对应关系,揭示了数与点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础.小锦在草稿纸上画了一条数轴进行操作探究:
操作一:
(1)折叠纸面,若使1表示的点与﹣1表示的点重合,则﹣3表示的点与 表示的点重合;
操作二:
(2)折叠纸面,若使2表示的点与﹣6表示的点重合,回答以下问题:
①3表示的点与 表示的点重合;
②若数轴上A、B两点之间距离为16(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,则A、B两点表示的数分别是 ;
操作三:
(3)数轴上,点A,B表示的数分别是﹣17,7,如图,以点C为折点,将此数轴向右对折,且AB=2,则C点表示的数是 .
【分析】(1)根据对称性﹣1与1重合,可以得出折点为原点0,进而完成解答;
(2)根据对称性找到折点表示的数为﹣2,①设3表示的点与数a表示的点重合,根据对称性列式求出a的值;②因为AB=16,所以A到折点的点距离为8,因为折点对应的点为﹣2,由此得出A、B两点表示的数;
(3)设C点表示的数是x,表示出AC、BC的长,然后根据AB=2列绝对值方程求解即可..
【解答】解:(1)由条件可知折点表示的点为0,
∴﹣3表示的点与3表示的点重合;
故答案为:3;
(2)折叠纸面,若使2表示的点与﹣6表示的点重合,则折点表示的数为﹣2,
①3表示的点与﹣7表示的点重合;
故答案为:﹣7.
②∵数轴上A、B两点之间距离为16,
∴数轴上A、B两点到折点﹣2的距离为8,
∵A在B的左侧,则 A、B 两点表示的数分别是﹣10和6;
故答案为:﹣10和6;
(3)设C点表示的数是x,
则AC=x﹣(﹣17)=x+17,BC=7﹣x,
∵以点C为折点,将此数轴向右对折且AB=2,
∴|AC﹣BC|=2,
∴|x+17﹣(7﹣x)|=2,解得:x=﹣4或﹣6.
∴C点表示的数是﹣4或﹣6.
故答案为:﹣4或﹣6.
20.如图,已知点A,B(点A在点B的右侧)在数轴上所对应的数分别是1,b,且|b|=3,C为数轴上一动点,其对应的数为c.
(1)已知bc=18,则点C到数轴原点O的距离为 ;
(2)若将数轴在点A处折叠,当c=5时,点B与点C (填“能”或“不能”)重合;
(3)已知点C与点A之间的距离为2.5.若将数轴折叠,使点A与表示﹣5的点重合,求点C与表示什么数的点重合?
(4)若数轴上M,N两点之间的距离为20(点M在点N的左侧),且M,N两点经过(3)中折叠后互相重合,求M,N两点表示的数分别是多少?
(5)若数轴上M,N两点之间的距离为a(点M在点N的左侧),且M,N两点经过(3)中折叠后互相重合,则M,N两点表示的数分别是M: ;N: .
【分析】(1)先求出b,在由bc=18求出c即可得到答案;
(2)求出BC的中点恰为A,即可得答案;
(3)根据数轴上的点折叠后,这一点和对应点到折叠点的距离相等即可得答案;
(4)根据数轴上的点折叠后,这一点和对应点到折叠点的距离相等即可得答案;
(5)根据数轴上的点折叠后,这一点和对应点到折叠点的距离相等即可得答案.
【解答】解:(1)∵|b|=3,点A在点B的右侧,A表示的数是1,
∴b=﹣3,
∵bc=18,
∴c=﹣6,
∴点C到数轴原点O的距离为6,
故答案为:6;
(2)∵b=﹣3,c=5,
∴BC的中点表示的数是1,
∵A表示的数是1,
∴A是BC的中点,
∴将数轴在点A处折叠,点B与点C能重合,
故答案为:能;
(3)∵点C与点A之间的距离为2.5,1+2.5=3.5,1﹣2.5=﹣1.5,
∴点C所对应的数为3.5或﹣1.5.
∵点A与表示﹣5的点重合,1﹣(﹣5)=6,
∴点A与折叠点之间的距离为6÷2=3,
∴折叠点所表示的数为1﹣3=﹣2,
∴点C与折叠点之间的距离为3.5﹣(﹣2)=5.5或﹣1.5﹣(﹣2)=0.5,
∴折叠后与点C重合的点所表示的数为﹣2﹣5.5=﹣7.5或﹣2﹣0.5=﹣2.5,
即将数轴折叠后,点C与表示﹣7.5或﹣2.5的点重合;
(4)∵M,N两点经过(3)中折叠后互相重合,20÷2=10,
∴﹣2﹣10=﹣12,﹣2+10=8,
即点M表示的数为﹣12,点N表示的数为8;
(5)∵M,N两点之间的距离为a,折叠点所表示的数﹣2,
∴点M表示的数为,点N表示的数为,
故答案为:,.
21.已知在纸面上有一数轴(如图),折叠纸面.例如:若数轴上数2表示的点与数﹣2表示的点重合,则数轴上数﹣4表示的点与数4表示的点重合.根据你对例题的理解,解答下列问题:若数轴上数﹣3表示的点与数1表示的点重合.(根据此情境解决下列问题)
(1)则数轴上数3表示的点与数 表示的点重合.
(2)若点A到原点的距离是5个单位长度,并且A,B两点经折叠后重合,则点B表示的数是 .
(3)若数轴上M,N两点之间的距离为2024,并且M,N两点经折叠后重合,如果点M表示的数比点N表示的数大,则M点表示的数为 ,N点表示的数为 .
【分析】(1)根据数轴上数﹣3表示的点与数1表示的点的距离,列方程求解即可;
(2)分点A所表示的数为5或﹣5两种情况,利用(1)的方法求解即可;
(3)设出点M所表示的数,表示点N所表示的数,利用两点到表示数﹣1的点距离相等,列方程求解即可.
【解答】解:数轴上数﹣3表示的点与数1表示的点重合,则折叠点所表示的数为,
(1)设这个数为x,则3﹣(﹣1)=﹣1﹣x,解得x=﹣5,
故答案为:﹣5;
(2)当点A表示的数为﹣5时,有﹣1﹣(﹣5)x﹣(﹣1),解得x=3,
当点A表示的数为﹣5时,有5﹣(﹣1)=﹣1﹣x,解得x=﹣7.
故答案为:3或﹣7;
(3)设点M表示的数为m,则点N所表示的数为m﹣2024,根据题意得:,
解得m=1011,
当m=1011时,m﹣2024=1011﹣2024=﹣1013,
∴点M表示的数为1011,点N表示的数为﹣1013.
故答案为:1011,﹣1013.
压轴突破4 数轴上的动点与行程问题1. 设点表数:用字母(如t)表示运动时间,根据“路程=速度×时间”,写出动点在t时刻表示的数(注意运动方向:向右加,向左减)。
2. 列距求解:根据“两点距离=两数差的绝对值”,结合题干中距离相关的条件(如相遇、相距某距离)列等式。
3. 分类讨论:若动点运动方向不确定(如“相向”“同向”未明确)、位置关系不明(如某点在另一点左侧或右侧),需分情况计算并验证。
方法指导
22.已知数轴上三点M,O,N对应的数分别为﹣1,0,3,点P为数轴上任意点,其对应的数为x.
(1)MN的长为 ;
(2)如果点P到点M、点N的距离相等,那么x的值是: ;
(3)如果点P以每分钟2个单位长度的速度从点O向左运动,同时点M和点N分别以每分钟2个单位长度和每分钟3个单位长度的速度也向左运动.设t分钟时点P到点M、点N的距离相等,求t的值.
【分析】(1)根据两点间的距离公式即可求解;
(2)根据中点坐标公式即可求解;
(3)分两种情况:①点P是点M和点N的中点;②点M和点N相遇;进行讨论即可求解.
【解答】解:(1)MN的长为3﹣(﹣1)=4.
故答案为:4;
(2)x=(3﹣1)÷2=1.
故答案为:1;
(3)①点P是点M和点N的中点.
根据题意得:(3﹣2)t=3﹣1,
解得:t=2.
②点M和点N相遇.
根据题意得:(3﹣2)t=3+1,
解得:t=4.
故t的值为2或4.
23.已知数轴上的点A和点B之间的距离为28个单位长度,点A在原点左边,距离原点8个单位长度,点B在原点的右边.
(1)请直接写出A,B两点所对应的数.
(2)数轴上点A以每秒1个单位长度的速度出发向左运动,同时点B以每秒3个单位长度的速度出发向左运动,在点C处追上了点A,求C点对应的数.
(3)已知,数轴上点M从点A向左出发,速度为每秒1个单位长度,同时点N从点B向左出发,速度为每秒2个单位长度,经t秒后点M、N、O(O为原点)其中的一点恰好到另外两点的距离相等,求t的值.
【分析】(1)根据题意找出A与B点对应的数即可;
(2)设经过x秒点A、B相遇,根据题意列出方程,求出方程的解得到x的值,即可确定出C点对应的数;
(3)根据题意分5种情况列出关于t的方程,求出方程的解即可得到结果.
【解答】解:(1)根据题意得:A点所对应的数是﹣8;B对应的数是20;
(2)设经过x秒点A、B相遇,
根据题意得:3x﹣x=28,
解得:x=14,
则点C对应的数为﹣8﹣14=﹣22;
(3)依题意,当O到M,N距离相等,
20﹣2t=8+t,
解得t=4;
当N和O重合,2t=20,
解得t=10;
当N到M,O距离相等,2(2t﹣20)=8+t,
解得t=16;
当M,N重合2t﹣t=20+8,
解得t=28;
当M到N,O距离相等,2t﹣20=2(8+t),方程无解.
故t的值为4或10或16或28.
24.如图,已知数轴上点A表示的数为6,B是数轴上在A左侧的一点,且A,B两点间的距离为10.动点P从点A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t(t>0)秒.
(1)数轴上点B表示的数是 ,点P表示的数是 (用含t的代数式表示);
(2)动点Q从点B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P、Q同时出发.求:
①当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
②当点P运动多少秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度?
【分析】(1)由已知得OA=6,则OB=AB﹣OA=4,因为点B在原点左边,从而写出数轴上点B所表示的数;动点P从点A出发,运动时间为t(t>0)秒,所以运动的单位长度为6t,因为沿数轴向左匀速运动,所以点P所表示的数是6﹣6t;
(2)①点P运动t秒时追上点Q,由于点P要多运动10个单位才能追上点Q,则6t=10+4t,然后解方程得到t=5;
②分两种情况:当点P运动a秒时,不超过Q,则10+4a﹣6a=8;超过Q,则10+4a+8=6a;由此求得答案解即可.
【解答】解:(1)∵数轴上点A表示的数为6,
∴OA=6,
则OB=AB﹣OA=4,
点B在原点左边,
∴数轴上点B所表示的数为﹣4;
点P运动t秒的长度为6t,
∵动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,
∴P所表示的数为:6﹣6t;
(2)①点P运动t秒时追上点Q,
根据题意得6t=10+4t,
解得t=5,
答:当点P运动5秒时,点P与点Q相遇;
②设当点P运动a秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度,
当P不超过Q,则10+4a﹣6a=8,解得a=1;
当P超过Q,则10+4a+8=6a,解得a=9;
答:当点P运动1或9秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度.
25.如图,在数轴上,点A表示﹣10,点B表示11,点C表示18.动点P从点A出发,沿数轴正方向以每秒4个单位的速度匀速运动;同时,动点Q从点C出发沿数轴负方向以每秒2个单位的速度匀速运动.设运动时间为t秒.
(1)当t为何值时,P、Q两点相遇?相遇点M所对应的数是多少?
(2)在点Q出发后到达点B之前,求t为何值时,点P到点O的距离与点Q到点B的距离相等;
(3)在点P向右运动的过程中,N是AP的中点,在点P到达点C之前,求2CN﹣PC的值.
【分析】(1)根据题意,由P、Q两点的路程和为28列出方程求解即可;
(2)由题意得,t的值大于0且小于7.分点P在点O的左边,点P在点O的右边两种情况讨论即可求解;
(3)根据中点的定义得到AN=PNAP=2t,可得CN=AC﹣AN=28﹣2t,PC=28﹣AP=28﹣4t,再代入计算即可求解.
【解答】解:(1)根据题意得4t+2t=28,
解得t,
∴AM10,
∴M在O的右侧,且OM10,
∴当t时,P、Q两点相遇,相遇点M所对应的数是;
(2)由题意得,t的值大于0且小于7.
若点P在点O的左边,则10﹣4t=7﹣2t,解得t.
若点P在点O的右边,则4t﹣10=7﹣2t,解得t.
综上所述,t的值为或时,点P到点O的距离与点Q到点B的距离相等;
(3)∵N是AP的中点,
∴AN=PNAP=2t,
∴CN=AC﹣AN=28﹣2t,PC=28﹣AP=28﹣4t,
2CN﹣PC=2(28﹣2t)﹣(28﹣4t)=28.
26.已知数轴上点A对应的数是﹣10,点B对应的数是2.若点P从点A出发以每秒2个单位的速度运动,与此同时,点Q从点B出发以每秒3个单位的速度运动,设运动时间为t秒.
(1)若点P与Q相向运动,当P,Q相遇时,求运动时间;
(2)若点P与Q同时向左运动,当P与Q相距5个单位长度时,求运动时间;
(3)若点P与Q相向运动,点C对应的数是﹣5,当PC+QC=3时,求t的值.
【分析】(1)当运动时间为t秒时,点P表示的数是﹣10+2t,点Q表示是的数是2﹣3t,根据P,Q相遇(即两点表示的数相同),可列出关于t的一元一次方程,解之即可得出结论;
(2)当运动时间为t秒时,点P表示的数是﹣10﹣2t,点Q表示是的数是2﹣3t,根据PQ=5,可列出关于t的含绝对值符号的一元一次方程,解之即可得出结论;
(3)当运动时间为t秒时,PC=|2t﹣5|,CQ=|7﹣3t|,根据PC+QC=3,可列出关于t的含绝对值符号的一元一次方程,解之即可得出结论.
【解答】解:(1)当运动时间为t秒时,点P表示的数是﹣10+2t,点Q表示是的数是2﹣3t,
根据题意得:﹣10+2t=2﹣3t,
解得:t.
答:运动时间为秒;
(2)当运动时间为t秒时,点P表示的数是﹣10﹣2t,点Q表示是的数是2﹣3t,
根据题意得:|﹣10﹣2t﹣(2﹣3t)|=5,
即12﹣t=5或t﹣12=5,
解得:t=7或t=17.
答:运动时间为7或17秒;
(3)当运动时间为t秒时,点P表示的数为﹣10+2t,点Q表示的数是2﹣3t,
∵点C表示的数是﹣5,
∴PC=|﹣10+2t﹣(﹣5)|=|2t﹣5|,CQ=|2﹣3t﹣(﹣5)|=|7﹣3t|.
根据题意得:|2t﹣5|+|7﹣3t|=3,
当0≤t时,5﹣2t+7﹣3t=3,
解得:t;
当t时,2t﹣5+7﹣3t=3,
解得:t=﹣1(不符合题意,舍去);
当t时,2t﹣5+3t﹣7=3,
解得:t=3.
答:t的值为或3.
27.已知A,B,C三点在数轴上对应的数分别为a,b,c,且a,b满足:(a+4)2+|b﹣12|=0.点C到A,B两点的距离相等.规定:两点间的距离可用这两点的字母表示,如点A与点C之间的距离表示为AC.
(1)则a= ,b= ,c= ;
(2)点P是数轴上一点,它在数轴上对应的数为x,若PA=2PB,求x的值;
(3)点A以3个单位/秒的速度向右运动,点B以1个单位/秒的速度向左运动,点C以2个单位/秒的速度向右运动,点D从原点出发以m个单位/秒的速度运动.点A,B,C,D同时出发,设运动时间为t秒,在运动过程中,若总有AB=4CD成立,求m的值及点D的运动方向.
【分析】(1)由非负性直接求解即可;
(2)根据PA=2PB,列出方程|x+4|=2|x﹣12|,求解即可;
(3)依题意,列出方程|4t﹣16|=4|(m﹣2)t﹣4|,求解即可.
【解答】解:(1)由(a+4)2+|b﹣12|=0,
可得,a=﹣4,b=12,
由于点C到A、B两点的距离相等,
所以C为A、B的中点,
∴CA=CB,
则c+4=12﹣c,
解得:c=4,
故答案为:﹣4,12,4;
(2)依题意,根据PA=2PB,
可得|x+4|=2|x﹣12|,
解得x或x=28;
(3)设运动时间为t秒,则A表示的数为﹣4+3t,
B表示的数为12﹣t,
C表示的数为4+2t,
D表示的数为mt,
由AB= 4CD,
可得|4t﹣16|=4|(m﹣2)t﹣4|,
即:4|t﹣4|=4|(m﹣2)t﹣4|,
∵与t的取值无关,
∴m﹣2=1,
解得m=3,
∴当m=3时,点D向右运动.
28.已知点M,N在数轴上,M对应的数为﹣3,点N在点M右边,且距M点4个单位长度,点P,Q是数轴上两个动点.
(1)直接写出点N所对应的数:
(2)当点P到点M,N的距离之和是6个单位时,点P所对应的数是多少?
(3)如果P,Q分别从点M,N出发,均沿数轴向左运动,点P每秒走2个单位长度,先出发5秒钟,点Q每秒走3个单位长度,当P,Q两点相距2个单位长度时,点P,Q对应的数各是多少?
【分析】(1)根据数轴表示数的意义,由点M表示的数是﹣3,点N在点M的右侧且MN=4,可确定点N所表示的数;
(2)因为MN=4,因此点P不可能在点M、N之间,所以分两种情况进行解答,即点P在点M的左侧,在点N的右侧,设未知数,利用数轴上两点距离的计算方法列方程求解即可;
(3)设Q移动的时间为ts,用含有t的代数式表示移动后点P、Q所表示的数,再根据两点距离计算方法列方程求出时间t,最后再计算所表示的数.
【解答】解:(1)∵点M表示的数是﹣3,点N在点M的右侧且MN=4,
∴点N所表示的数为﹣3+4=1,
答:点N所表示的数为1;
(2)因为MN=4,因此点P不可能在点M、N之间,
当点P在点M的左侧时,设点P所表示的数为x,则PM=﹣3﹣x,PN=1﹣x,
由PM+PN=6得,﹣3﹣x+1﹣x=6,
解得x=﹣4,
当点P在点N的右侧时,设点P所表示的数为y,则PM=y+3,PN=y﹣1,
由PM+PN=6得,y+3+y﹣1=6,
解得y=2,
所以当点P到点M,N的距离之和是6个单位时,点P所对应的数是﹣4或2;
(3)点P从点M向左移动5s后所对应的数为﹣3﹣2×5=﹣13,
设点Q移动的时间为ts,则点P所对应的数为(﹣13﹣2t),点Q所对应的数为(1﹣3t),
①当点Q在点P的右侧时,有(1﹣3t)﹣(﹣13﹣2t)=2,
解得t=12,
此时点P所表示的数为﹣13﹣2×12=﹣37,点Q所表示的数为1﹣3×12=﹣35,
②当点Q在点P的左侧时,有(﹣13﹣2t)﹣(1﹣3t)=2,
解得t=16,
此时点P所表示的数为﹣13﹣2×16=﹣45,点Q所表示的数为1﹣3×16=﹣47,
答:当P,Q两点相距2个单位长度时,点P,Q对应的数为﹣37,﹣35或﹣45,﹣47.
压轴突破5 数轴上的动点与往返问题1. 分段建模:按往返的“去程”“返程”分段,明确每段的运动方向、时间范围、起点终点。比如动点从A出发向右到B再返回,需分成“从A到B”和“从B返回”两段分析。
2. 逐段表数:针对每段,用运动时间t(注意扣除前一段用时)表示动点位置,向右运动加路程,向左运动减路程。
3. 临界验证:重点关注“折返点”(如B点)的时间和位置,以此作为分段的临界值,避免混淆不同阶段的运动状态。
4. 列式求解:结合每段的位置表达式,按题干距离、相遇等条件列等式,计算后需核对结果是否在对应分段的时间范围内。
方法指导
29.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MN,则在数轴上M、N两点之间的距离MN=|m﹣n|,如图1,A、B两点在数轴上对应的数分别为﹣12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AB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OQ=2OP时,时间t的取值.
【分析】(1)根据A、B两点在数轴上对应的数分别为﹣12和6,得出|6﹣(﹣12)|=18,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0≤t≤4.5,则点P表示的数是﹣12+4t,列式|6﹣3t﹣0|=2|﹣12+4t﹣0|,解得或,点P第一次从点B往点A移动时,则点P表示的数是﹣12+4t,得|6﹣3t|=2|﹣12+4t|,解得或;当点P第二次从A出发,列式|6﹣3t|=2|4t﹣48|,解得.据此即可作答.
【解答】解:(1)∵A、B两点在数轴上对应的数分别为﹣12和6.
∴A、B两点之间的距离为18;
故答案为:18;
(2)设点C在数轴上表示的数为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﹣12和6,C到B的距离是到A的距离的2倍,
∴2|c﹣(﹣12)|=|6﹣c|,
解得:c=﹣6,
当点C在A点的左边,
∵A、B两点在数轴上对应的数分别为﹣12和6,C到B的距离是到A的距离的2倍,
∴2|c﹣(﹣12)|=|6﹣c|,
解得:c=﹣30,
∴点C表示的数为﹣30或﹣6;
(3)由条件可知,时间为t,
点Q表示的数:6﹣3t,
∵18÷4=4.5,
∴0≤t≤4.5,
∴则点P表示的数是:﹣12+4t,
∵OQ=2OP,
∴|6﹣3t|=2|﹣12+4t|,
∴6﹣3t=2(12﹣4t)或6﹣3t=2(4t﹣12),
解得或,
当点P表示的数去到点B,且点P第一次从点B往点A移动时,
则,
∴则点P表示的数是6﹣{4t﹣[6﹣(﹣12)]}=24﹣4t,
∵OQ=2OP,
∴|6﹣3t﹣0|=2|24﹣4t﹣0|,
即6﹣3t=48﹣8t或6﹣3t=8t﹣48,
此时或,
当点P刚好回到A,此时t=9,点Q表示的数是6﹣3t=6﹣3×9=﹣21,
∵OQ=2OP,
∴OP=21÷2=11.5<OA=12,
∵OA=12,
∴当点P第二次从A出发,9<t<13.5,
则点P表示的数是:4t﹣48,
∵OQ=2OP,
∴|6﹣3t|=2|4t﹣48|,
∴,
综上或,或或.
30.在一条光滑的轨道上,滑块P,Q可在轨道上进行无摩擦的滑动.P,Q分别从点A,B同时出发,以相同的速度相向运动.沿着轨道建立数轴,规定向右为正方向,A,B两点表示的数分别为a,b,且a,b满足(a+5)2+|b﹣25|=0.
(1)则a= ,b= ;
(2)若P,Q的速度均为3个单位/秒,运动时间为t(秒).P,Q滑块碰撞后会相互弹开,并分别以原来速度的和原路返回,问:经过多长时间,两滑块在轨道上相距10个单位长度?(不考虑滑块的尺寸大小)
(3)拓展应用:
已知数轴上两点A,B对应的数分别是6,﹣8,M,N,P为数轴上三个动点,点M从A点出发速度为每秒2个单位,点N从点B出发速度为M点的3倍,点P从原点出发速度为每秒1个单位.若点M,N,P同时都向右运动,求多长时间点P到点M,N的距离相等?
【分析】(1)根据a+5=0,b﹣25=0,可得a、b;
(2)分类讨论;
(3)分类讨论.
【解答】解:(1)∵(a+5)2+|b﹣25|=0
∴a+5=0,b﹣25=0,
∴a=﹣5,b=25,
故答案为:a=﹣5,b=25;,
(2)①还未碰撞时,25﹣3t﹣(﹣5+3t)=10,
解得:,
25﹣3t﹣(﹣5+3t)=0,
解得:t=5,
∴相撞时,P,Q在数轴上10处,
②碰撞后,P的速度为1个单位1秒,Q的速度为4个单位1秒,
10+4t﹣(10﹣t)=10,
解得:t=2,
2+5=7;
答:经过或7秒,两滑块在轨道上相距10个单位长度;
(3)①N点还未追上M点时,
t﹣(﹣8+6t)=6+2t﹣t,
解得:,
②N点追上M点时,
﹣8+6t﹣t=6+2t﹣t,
解得:,
答:或秒时,点P到点M,N的距离相等.
31.已知数轴上A,B两点对应的数分别为a,b,且a,b满足|a+2b|+(a+4)2≤0,点C对应的数为20.
(1)求a,b的值;
(2)若点P从点A出发,以每秒3个单位长度向x轴正半轴运动,求运动时间为多少时,点P到点A的距离是点P到点B距离的2倍;
(3)若动点P、Q分别从A、B同时出发向右运动,点P的速度为3个单位长度/秒,点Q的速度为2个单位长度/秒.点Q运动到C点立刻原速返回,到达B点后停正运动.点P运动至C点处又以原速返回至A点,一直这样在AC之间做往返运动,当点Q停止运动后,点P随之停止运动.求在整个运动过程中,两点P,Q同时到达的点在数轴上表示的数.
【分析】(1)根据非负数的性质可得a+2b=0,a+4=0,则a=﹣4,b=2;
(2)设点P的运动时间为t秒,则点P表示的数为﹣4+3t,则PA=3t,PB=|3t﹣6|,根据题意可得方程3t=2|3t﹣6|,解方程即可得到答案;
(3)设运动时间为x秒,先求出点P第一次到达点C需要8秒,点Q到达点C需要9秒,点P第一次返回A的时间为16秒,点Q返回B的时间为18秒;再分当点P没有到达点C时,则点P表示的数为﹣4+3x,点Q表示的数为2+2x,当点P第一次到达点C后,点Q未到点C时,则点P表示的数为44﹣3x,点Q表示的数为2+2x,当点P第一次返回点A时,点Q未到点B时,则点P表示的数为3x﹣52,点Q表示的数为38﹣2x,三种情况根据P、Q表示的数相同建立方程求解即可.
【解答】解:(1)由题意可得:a+2b=0,a+4=0,
∴a=﹣4,b=2;
(2)设点P的运动时间为t秒,则点P表示的数为﹣4+3t,
∴PA=3t,PB=|﹣4+3t﹣2|=|3t﹣6|,
∵点P到点A的距离是点P到点B距离的2倍,
∴3t=2|3t﹣6|,
∴3t=2(3t﹣6)或3t=﹣2(3t﹣6),
∴t=4或,
∴运动时间为秒或4秒时,点P到点A的距离是点P到点B距离的2倍;
(3)设运动时间为x秒,
(秒),(秒),
∴点P第一次到达点C需要8秒,点Q到达点C需要9秒,点P第一次返回A的时间为16秒,点Q返回B的时间为18秒,
当点P没有到达点C时,则点P表示的数为﹣4+3x,点Q表示的数为2+2x,
∴﹣4+3x=2+2x,
解得x=6,
∴此时相遇点表示的数为﹣4+3×6=14;
当点P第一次到达点C后,点Q未到点C时,则点P表示的数为20﹣3(x﹣8)=44﹣3x,点Q表示的数为2+2x,
∴44﹣3x=2+2x,
解得,
∴此时相遇点表示的数为;
当点P第一次返回点A时,点Q未到点B时,则点P表示的数为﹣4+3(x﹣16)=3x﹣52,点Q表示的数为20﹣2(x﹣9)=38﹣2x,
∴3x﹣52=38﹣2x,
解得x=18,
∴此时相遇点表示的数为38﹣18×2=2;
∴相遇点表示的数为2或14或.
32.【阅读材料】
在数轴上点A表示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为AB,若a>b,线段AB的长度可以表示为AB=a﹣b;若a<b,线段AB的长度可以表示为AB=b﹣a.
【问题探究】
(1)如图,点A在数轴上表示的数是8,点B在数轴上表示的数是﹣10,则AB= ;
(2)在(1)的条件下,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴匀速向右运动;同时动点Q从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴匀速向右运动,设P,Q两点的运动时间为t秒,当PQ=10时,求t的值;
(3)在(1)的条件下,动点M从点A出发,以每秒2个单位长度的速度向点B匀速运动;同时点N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B后,立即以原速返回,到达点A停止运动,当点N到达点A后,立即速度变为原速的一半返回,到达点B停止运动,请问:当点M运动时间为多少秒时,MN=7.
【分析】(1)利用数轴上两点间的距离公式,即可求出AB的长;
(2)当运动时间为t秒时,点P在数轴上表示的数是8+2t,点Q在数轴上表示的数是﹣10+4t,根据PQ=10,可列出关于t的含绝对值的一元一次方程,解之即可得出结论;
(3)利用时间=路程÷速度,可求出各时间节点,当0≤t≤6时,点M在数轴上表示的数是8﹣2t,点N在数轴上表示的数是﹣10+3t,根据MN=7,可列出关于t的含绝对值符号的一元一次方程,解之可得出t的值;当6<t≤9时,点M在数轴上表示的数是8﹣2t,点N在数轴上表示的数是17t,根据MN=7,可列出关于t的一元一次方程,解之可得出t的值;当9<t≤18时,点M在数轴上表示的数是2t﹣28,点N在数轴上表示的数是17t,根据MN=7,可列出关于t的含绝对值符号的一元一次方程,解之可得出t的值.
【解答】解:(1)根据题意得:AB=8﹣(﹣10)=18.
故答案为:18;
(2)当运动时间为t秒时,点P在数轴上表示的数是8+2t,点Q在数轴上表示的数是﹣10+4t,
根据题意得:|8+2t﹣(﹣10+4t)|=10,
即18﹣2t=10或2t﹣18=10,
解得:t=4或t=14.
答:t的值为4或14;
(3)18÷2=9(秒),9×2=18(秒),18÷3=6(秒),6+1818(秒).
当0≤t≤6时,点M在数轴上表示的数是8﹣2t,点N在数轴上表示的数是﹣10+3t,
根据题意得:|8﹣2t﹣(﹣10+3t)|=7,
即18﹣5t=7或5t﹣18=7,
解得:t或t=5;
当6<t≤9时,点M在数轴上表示的数是8﹣2t,点N在数轴上表示的数是8(x﹣6)=17t,
根据题意得:17t﹣(8﹣2t)=7,
解得:t=﹣4(不符合题意,舍去);
当9<t≤18时,点M在数轴上表示的数是﹣10+2(t﹣9)=2t﹣28,点N在数轴上表示的数是17t,
根据题意得:|17t﹣(2t﹣28)|=7,
即45t=7或t﹣45=7,
解得:t或t.
答:当点M运动时间为或5或或秒时,MN=7.
33.已知点A,B在数轴上对应的数为a,b,点A与点B之间的距离记为AB,且(a+10)2+|b﹣14|=0.
(1)a= ,b= ,AB= ;
(2)若在数轴上存在一点M,且MA=3MB,求点M表示的数;
(3)已知点C表示的数为2,现甲从点A出发,以每秒1个单位长度的速度向右运动,同时乙从点B出发,以每秒3个单位长度的速度向左运动.当甲到达点C后立即以原速度返回一直向左运动,当乙到达点A后,先休息1秒,再以每秒2个单位长度的速度一直向右运动.问当经过多少秒时,甲、乙相距8个单位长度?
【分析】(1)利用偶次方程及绝对值的非负性,可求出a,b的值,再利用数轴上两点间的距离公式,即可求出AB的长;
(2)设点M表示的数为x,根据MA=3MB,可列出关于x的含绝对值的一元一次方程,解之即可得出结论;
(3)利用时间=路程÷速度,可求出各时间节点,设运动时间为t秒,分0≤t≤8,8<t≤9,9<t≤12及t>12四种情况考虑,根据甲、乙相距8个单位长度,可列出关于t的含绝对值的一元一次方程,解之取其符合题意的值,即可得出结论.
【解答】解:(1)∵(a+10)2+|b﹣14|=0,
∴a+10=0,b﹣14=0,
∴a=﹣10,b=14,
∴AB=|﹣10﹣14|=24.
故答案为:﹣10,14,24;
(2)设点M表示的数为x,
根据题意得:|x﹣(﹣10)|=3|x﹣14|,
即x+10=3(14﹣x)或x+10=3(x﹣14),
解得:x=8或x=26.
答:点M表示的数为8或26;
(3)[2﹣(﹣10)]÷1=12(秒),[14﹣(﹣10)]÷3=8(秒),8+1=9(秒).
设运动时间为t秒.
当0≤t≤8时,甲表示的数为﹣10+t,乙表示的数为14﹣3t,
根据题意得:|14﹣3t﹣(﹣10+t)|=8,
即24﹣4t=8或4t﹣24=8,
解得:t=4或t=8;
当8<t≤9时,甲表示的数为﹣10+t,乙表示的数为﹣10,
根据题意得:﹣10+t﹣(﹣10)=8,
解得:t=8(不符合题意,舍去);
当9<t≤12时,甲表示的数为﹣10+t,乙表示的数为﹣10+2(t﹣9)=(2t﹣28),
根据题意得:|2t﹣28﹣(﹣10+t)|=8,
即18﹣t=8或t﹣18=8,
解得:t=10或t=26(不符合题意,舍去);
当t>12时,甲表示的数为2﹣(t﹣12)=(14﹣t),乙表示的数为2t﹣28,
根据题意得:|14﹣t﹣(2t﹣28)|=8,
即42﹣3t=8或3t﹣42=8,
解得:t(不符合题意,舍去)或t.
答:当经过4或8或10或秒时,甲、乙相距8个单位长度.
34.探究与发现:
|a﹣b|表示a与b之差的绝对值,实际上也可理解为a与b两数在数轴上所对应的两点之间的距离.如|x﹣3|的几何意义是数轴上表示有理数x的点与表示有理数3的点之间的距离.
理解与应用:
(1)如图,已知数轴上点A表示的数为8,B是数轴上位于点A左侧一点,且AB=20,则数轴上点B表示的数 ;
(2)若|x﹣8|=4,则x= .
拓展与延伸:在(1)的基础上,解决下列问题:
(3)动点P从O点出发,以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒.求当t为多少秒时?A,P两点之间的距离为4;
(4)数轴上还有一点C所对应的数为30,动点P和Q同时从点O和点B出发分别以每秒5个单位长度和每秒10个单位长度的速度向C点运动,点Q到达C点后,再立即以同样的速度返回,点P到达点C后,运动停止.设运动时间为t(t>0)秒.问当t为多少秒时?P,Q之间的距离为2.
【分析】(1)利用数轴上两点间的距离公式,找出点B表示的数;
(2)利用绝对值的定义(绝对值是指一个数在数轴上所对应点到原点的距离),去掉绝对值符号;
(3)①找准等量关系,正确列出一元一次方程;
②分,或t≥6三种情况,找出关于t的一元一次方程.
【解答】解:(1)∵点A表示的数为8,B是数轴上位于点A左侧一点,且AB=20,
∴点B表示的数=8﹣20=﹣12.
故答案为:﹣12;
(2)∵|x﹣8|=4,
∴x﹣8=﹣4或x﹣8=4,
∴x=4或x=12.
故答案为:4或12.
(3)当运动时间为t秒时,点P表示的数为5t,
∵|5t﹣8|=4,
即5t﹣8=﹣4或5t﹣8=4,
∴或.
∴当t为秒或秒时,A,P两点之间的距离为4.
(4)P到达C点时间:(30﹣0)÷5=6(秒),
Q到达C点时间:(秒).
当时,P、Q都没有到达C点,
点P表示的数为5t,点Q表示的数为10t﹣12,
∵|5t﹣(10t﹣12)|=2,
即12﹣5t=2或12﹣5t=﹣2,
t=2或;
当时,Q已经到达C点并在返回的途中,P没有到达C点,
点P表示的数为5t,点Q表示的数为,
∵|5t﹣(﹣10t+72)|=2,
即72﹣15t=2或15t﹣72=2,
∴或;
当t≥6时,P、Q都已经到达C点,
点P表示的数为30,点Q表示的数为,
∵30﹣(﹣10t+72)=2,
∴(不合题意,舍去).
答:当t为2秒或秒或秒或秒时,P,Q 之间的距离为 2.
压轴突破6 数轴上的动点与定值问题1. 表动点位置:设运动时间为t,根据“起点数±速度×时间”(右加左减),写出所有动点在t时刻的具体表达式。
2. 列目标式子:按题干要求(如两点距离、多距离和差),用动点表达式列出含t的目标代数式。
3. 消参定结果:化简目标式子,若含t的项全部抵消,剩余常数即为定值;若未抵消,则说明非定值。核心是通过化简消去时间参数t。
方法指导
35.已知有理数a、b、c在数轴上对应的点分别为A、B、C,其中b是最小的正整数的10倍,a、c满足|a+20|+(c﹣50)2=0.
(1)填空:a= ,b= ,c= ;
(2)现将点A、B、C分别以每秒4个、p(p>0)个、2个单位长度的速度在数轴上同时向右运动,当运动时间为15秒时,A、B、C三点中恰好有一点为另外两点的中点,求出p的值?
(3)现将点A、B、C分别以每秒4个、1个、2个单位长度的速度在数轴上同时向右运动,设运动时间为t秒.当点A在点C左侧时(不考虑点A与点B重合),是否存在常数m,n,使得mAC+nAB的值在一定时间范围内不随t的改变而改变?若存在,求出m,n的关系;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)利用非负数的性质以及最小正整数很容易得解;
(2)先将各点运动之后的数表示出来,再分类讨论建立方程即可求解;
(3)先将各点运动之后的数用含t的式子表示出来,因为A和B大小不一定,所以AB需要分类讨论,然后不随t的变化而变化,实则是整式中无关项问题,令其系数为0即可得解.
【解答】解:(1)由非负数的性质可得,a+20=0,c﹣50=0,
所以a=﹣20,c=50,
因为最小正整数为1,
所以b=10,
故答案为:﹣20,10,50;
(2)15秒后:点A表示的数为﹣20+4×15=40,点B表示的数为10+15p,点C表示的数为50+2×15=80,
①当B为AC中点时,AB=BC,
∴10+15p﹣40=80﹣(10+15p),
解得p;
②当C为AB中点时,AC=BC,
∴80﹣40=10+15p﹣80,
解得p,
③当A为BC中点时,AB=AC,
∴40﹣(10+15p)=80﹣40,
解得p(舍去);
综上,p的值为或;
(3)t秒后:点A表示的数为﹣20+4t,点B表示的数为10+t,点C表示的数为50+2t,
∵点A在点C左侧,
∴AC=50+2t﹣(﹣20+4t)=70﹣2t,
AB=|10+t﹣(﹣20+4t)|=|3t﹣30|,
①0<t<10时,AB=30﹣3t,
∴mAC+nAB=70m﹣2mt+30n﹣3nt=﹣(2m+3n)t+70m+30n,
∵值不随t的改变而改变,
∴2m+3n=0;
②当t≥10时,AB=3t﹣30,
∴mAC+nAB=70m﹣2mt+3nt﹣30n=(3n﹣2m)t+70m﹣30n,
∵值不随t的改变而改变,
∴3n﹣2m=0;
综上,m和n的关系为2m+3n=0或3n﹣2m=0.
36.已知:a是最大的负整数,且a、b、c满足(c﹣5)2+|a+b|=0,请回答以下问题:
(1)请直接写出a、b、c的值,a= ,b= ,c= .
(2)如图,在数轴上,a、b、c所对应的点分别为A、B、C,现有动点D从点A出发,以每秒3个单位长度的速度向左运动,同时,动点E从点C出发,以每秒2个单位长度的速度向右运动,动点M从点B出发,以每秒m个单位长度的速度向左运动,运动时间为t秒.记点D与点M之间的距离为DM,点E与点M之间的距离为EM.运动过程中,点M始终在D、E两点之间的线段上,若2EM﹣3DM的值始终是一个定值,求m的值.
(3)对数轴上的点P进行如下操作:先把点P表示的数乘以2,再把所得数对应的点在数轴上平移2个单位长度,得到的点叫点P的对应点P′.已知线段BC上的点N经过上述操作后,得到的对应点N′与点N重合,请求出点N表示的数.
【分析】(1)根据a是最大的负整数,(c﹣5)2+|a+b|=0,即可得a=﹣1,b=1,c=5;
(2)根据题意,D表示的数为﹣1﹣3t,E表示的数为5+2t,M表示的数为1﹣mt,故2EM﹣3DM=2[(2+m)t+4]﹣3[(3﹣m)t+2]=(﹣5+5m)t+2,由2EM﹣3DM的值始终是一个定值,知﹣5+5m=0,m=1;
(3)设N表示的数为x,由对应点N′与点N重合,知x=2x﹣2,解得N表示的数为2.
【解答】解:(1)∵a是最大的负整数,(c﹣5)2+|a+b|=0,
∴a=﹣1,c﹣5=0,a+b=0,
∴b=1,c=5,
故答案为:﹣1,1,5;
(2)根据题意,D表示的数为﹣1﹣3t,E表示的数为5+2t,M表示的数为1﹣mt,
∵点M始终在D、E两点之间的线段上,
∴EM=5+2t﹣(1﹣mt)=(2+m)t+4,DM=1﹣mt﹣(﹣1﹣3t)=(3﹣m)t+2,
∴2EM﹣3DM=2[(2+m)t+4]﹣3[(3﹣m)t+2]=(﹣5+5m)t+2,
∵2EM﹣3DM的值始终是一个定值,
∴﹣5+5m=0,
∴m=1;
(3)设N表示的数为x,根据题意N'表示的数为2x﹣2,
∵对应点N′与点N重合,
∴x=2x﹣2,
解得x=2,
∴N表示的数为2.
37.如图(1),点A、B在数轴上表示的数分别为a、b.其中,式子M=(a+2)x3+4xb﹣2﹣x+1是关于x的二次三项式,
(1)点P为数轴上A点左边一点,且PA+PB=10,求点P在数轴上对应的数.
(2)在(1)的条件下,若点P、A、B三点在数轴上同时向右运动,点P、A、B的速度分别是4个单位长度/秒、3个单位长度/秒、2个单位长度/秒,设点P运动的时间为t秒,当点PB=2PA时,求t的值.
(3)如图(2),点C在数轴上对应的点所对应的数是1,点A、C的速度分别是3个单位长度/秒、2个单位长度/秒,当点A向左运动,点C向右运动,试问是否存在一个常数k使得kAB﹣BC不随运动时间t的改变而改变,若存在,请求出k;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由二次三项式可求a=﹣2,b=4,进而表示出PA和PB,建立方程求解即可;
(2)先将动点用含t的式子表示出来,进而在表示两点距离,这里有两种方法一则是利用绝对值,再分类讨论,二则是先分类讨论,然后表示,最后利用PB=2PA建立方程求解即可;
(3)和第二问一样,先表示出动点,再分类讨论,要与t无关,令t的系数为0即可得解.
【解答】解(1)由题易得a+2=0,b﹣2=2,
∴a=﹣2,b=4,
设P对应的数为p,则PA=﹣2﹣p,PB=4﹣p,
∵PA+PB=10,
∴﹣2﹣p+4﹣p=10,
解得p=﹣4,
答:点P对应的数为﹣4.
(2)由题可知动点P:﹣4+4t,点A:﹣2+3t,点B:4+2t,
∴|PA|=|t﹣2|,PB=|2t﹣8|,
∵PB=2PA,
∴|2t﹣8|=2|t﹣2|,
∴2t﹣8=2(t﹣2)
此时t无解,
或(2t﹣8)+2(t﹣2)=0,
解得t=3,
∴t的值为3.
(3)根据题意可知点A对应的数为:﹣2﹣3t,点C对应的数为:1+2t,
∴AB=3t+6,BC=|2t﹣3|,
①当0≤t时,BC=3﹣2t,
∴kAB﹣BC=k(3t+6)﹣(3﹣2t)=(3k+2)t+6k﹣3,
∴3k+2=0,
解得k;
②当t时,BC=2t﹣3,
∴kAB﹣BC=k(3t+6)﹣(2t﹣3)=(3k﹣2)t+6k+3,
∴3k﹣2=0,
解得k;
综上,当0≤t时,k,当t时,k.
38.如图,在数轴上A表示的数为a,点B表示的数为b,且a,b满足|a+10|+(b﹣5)2=0.
(1)a= ,b= ;
(2)点C在线段OA上一个动点其对应的数为x,请化简式子:
|x+10|﹣|x﹣1|+|x﹣5|.(写出化简过程)
(3)点A、B分别以2个单位/秒和3个单位/秒的速度同时向右运动,点M从原点O以5个单位/秒的速度同时向右运动,请问3AM+2OB﹣3OM的值是否随着运动时间t的变化而变化?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【分析】(1)根据若几个非负数之和为0,则每一个加数为0计算即可;
(2)由题意得出﹣10≤x≤0,再根据绝对值的意义化简即可;
(3)设点A、B、M运动t秒时的距离分别是2t、3t、5t,分别用含t的式子表示AM、OB、OM,然后计算式子3AM+2OB﹣3OM的值,由此判断即可.
【解答】解:(1)∵|a+10|+(b﹣5)2=0,
又∵|a+10|≥0,(b﹣5)2≥0,
∴a+10=0,b﹣5=0,
∴a=﹣10,b=5,
故答案为:﹣10,5;
(2)由题意得,﹣10≤x≤0,
∴x+10>0,x﹣1<0,x﹣5<0,
∴|x+10|﹣|x﹣1|+|x﹣5|
=(x+10)﹣(1﹣x)+(5﹣x)
=x+10﹣1+x+5﹣x
=x+14;
(3)不变,值是40,理由:
由题意得点A、B、M运动t秒时的距离分别是2t、3t、5t,此时点A、B、M在数轴上的位置对应的数分别是﹣10+2t、5+3t、5t,
则AM=5t﹣(﹣10+2t)=10+3t,OB=5+3t,OM=5t,
∴3AM+2OB﹣3OM
=3(10+3t)+2(5+3t)﹣3×5t
=30+9t+10+6t﹣15t
=40,
即3AM+2OB﹣3OM的值不变,总等于40.
39.已知:有理数a、b、c在数轴上的位置如图所示,且|c|>|a|.
(1)化简:|b﹣c|﹣|c﹣3a|+|2a+b|;
(2)若|a+10|=20,b2=400,c的相反数是30,求a、b、c的值;
(3)在(2)的条件下,a、b、c分别是A、B、C点在数轴上所对应的数,
①数轴上是否存在一点P,使得P点到C点的距离加上P点到A点的距离减去P点到B点的距离为50,即PC+PA﹣PB=50?若存在,求出P点在数轴上所对应的数;若不存在,请说明理由;
②点C,B分别以4个单位/秒和3个单位/秒的速度同时向右运动,点A以7个单位/秒的速度向右运动,是否存在常数m,使得4CA+3OB﹣mOA为定值,若存在,请求出m值以及这个定值;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)观察数轴,可得出c<0,a>0,b>0,进而可得出b﹣c>0,c﹣3a<0,2a+b>0,再利用绝对值的定义,即可将原式化简为2b﹣a;
(2)由|a+10|=20,b2=400,c的相反数是30,结合a>0,b>0,即可求出a,b,c的值;
(3)①设点P表示的数为x,分x<﹣30,﹣30≤x≤10,10<x≤20及x>20四种情况,结合PC+PA﹣PB=50可得出关于x的一元一次方程,解之即可得出结论;
②找出当运动时间为t秒时4CA+3OB﹣mOA的值,由该值为定值可得出关于m的一元一次方程,解之可求出m的值,再将其代入4CA+3OB﹣mOA中即可求出结论.
【解答】解:(1)观察数轴,可知:c<0,a>0,b>0,
∴b﹣c>0,c﹣3a<0,2a+b>0,
∴原式=(b﹣c)﹣(3a﹣c)+(2a+b)=2b﹣a.
(2)∵|a+10|=20,a>0,
∴a=10;
∵b2=400,b>0,
∴b=20;
∵c的相反数是30,
∴c=﹣30.
(3)①设点P表示的数为x.
当x<﹣30时,有﹣30﹣x+(10﹣x)﹣(20﹣x)=50,
解得:x=﹣90;
当﹣30≤x≤10时,有x﹣(﹣30)+(10﹣x)﹣(20﹣x)=50,
解得:x=30(舍去);
当10<x≤20时,有x﹣(﹣30)+(x﹣10)﹣(20﹣x)=50,
解得:x;
当x>20时,有x﹣(﹣30)+(x﹣10)﹣(x﹣20)=50,
解得:x=10(舍去).
综上所述:数轴上存在一点P,使得PC+PA﹣PB=50,P点在数轴上所对应的数为﹣90或.
②当运动时间为t秒时,点C对应的数为4t﹣30,点B对应的数为3t+20,点A对应的数为7t+10,
∴CA=7t+10﹣(4t﹣30)=3t+40,OA=7t+10,OB=3t+20,
∴4CA+3OB﹣mOA=12t+160+9t+60﹣7mt﹣10m=(21﹣7m)t+220﹣10m.
∵4CA+3OB﹣mOA为定值,
∴21﹣7m=0,
∴m=3,
∴4CA+3OB﹣mOA=(21﹣7m)t+220﹣10m=190.
∴存在常数m,使得4CA+3OB﹣mOA为定值,m的值为3,定值为190.
40.如图,A,B两点在数轴上分别表示有理数a,b,且满足|a+3|+(b﹣9)2=0,点O为原点.
(1)请直接写出a= ,b= ;
(2)一动点P从A出发,以每秒2个单位长度向左运动,一动点Q从B出发,以每秒3个单位长度向左运动,设运动时间为t(秒).
①试探究:P、Q两点到原点的距离可能相等吗?若能,请直接写出t的值;若不能,请说明理由;
②若动点Q从B出发后,到达原点O后保持原来的速度向右运动,当点Q在线段OB上运动时,分别取OB和AQ的中点E,F,试判断的值是否为定值?若是,请求出该定值;若不是,请说明理由.
【分析】(1)根据非负数的性质即可求出a、b的值;
(2)①先表示出运动t秒后P点对应的数为﹣3﹣2t,Q点对应的数为9﹣3t,再根据两点间的距离公式得出PO=|﹣3﹣2t|,OQ=|9﹣3t|,利用建立方程,求解即可;
②先分别表示出点E表示的数,点F表示的数,再计算即可.
【解答】解:(1)∵|a+3|+(b﹣9)2=0,
∴a+3=0,b﹣9=0,
∴a=﹣3,b=9,
故答案为:﹣3,9;
(2)①∵若动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,动点Q从B出发,以每秒3个单位长度向左运动,
∴运动t秒后P点对应的数为﹣3﹣2t,Q点对应的数为9﹣3t,
∴|﹣3﹣2t|=|9﹣3t|,
解得t或12,
答:点P的运动时间t为或12秒;
②的值是一个定值,理由如下:
当点Q运动到线段OB上时,OB中点E表示的数是,
当Q从B向O运动时,AQ中点F表示的数是,
则,
所以;
当Q从O向B运动时,Q点对应数为3t﹣9,
AQ中点F表示的数是,
则,
所以;
故的值是一个定值,为2.
压轴突破7 数轴上的动点与动线段问题
1. 锚定线段端点:动线段的位置由其两个端点决定,先设运动时间为t,按“起点±速度×t”(右加左减)写出两个端点的表达式。
2. 分析线段属性:
求长度:用右端点表达式减左端点表达式(因线段长度为正,无需绝对值,需先明确端点左右顺序)。
定位置关系:若线段与定点/定线段关联,用端点表达式列不等式或等式(如线段经过某点、与某线段重叠)。
3. 处理动态临界:关注线段端点到达关键位置(如原点、某定点)的时间,以此划分运动阶段,避免漏解。
方法指导
41.如图,点A、B和线段MN都在数轴上,点A、M、N、B对应的数字分别为﹣1、0、2、11.线段MN沿数轴的正方向以每秒1个单位的速度移动,移动时间为t秒.
(1)用含有t的代数式表示AM的长为
(2)当t= 时,AM+BN=11.
(3)若点A、B与线段MN同时移动,点A以每秒2个单位速度向数轴的正方向移动,点B以每秒1个单位的速度向数轴的负方向移动,在移动过程,AM和BN可能相等吗?若相等,请求出t的值,若不相等,请说明理由.
【分析】(1)根据点M开始表示的数结合其运动速度和时间,即可得出运动后点M的表示的数,再依据点A表示的数为﹣1即可得出结论;
(2)分别找出AM、BN,根据AM+BN=11即可列出关于t的含绝对值符号的一元一次方程,解方程即可得出结论;
(3)假设能够相等,找出AM、BN,根据AM=BN即可列出关于t的含绝对值符号的一元一次方程,解方程即可得出结论.
【解答】解:(1)∵点A、M、N对应的数字分别为﹣1、0、2,线段MN沿数轴的正方向以每秒1个单位的速度移动,移动时间为t秒,
∴移动后M表示的数为t,N表示的数为t+2,
∴AM=t﹣(﹣1)=t+1.
故答案为:t+1.
(2)由(1)可知:BN=|11﹣(t+2)|=|9﹣t|,
∵AM+BN=11,
∴t+1+|9﹣t|=11,
解得:t.
故答案为:.
(3)假设能相等,则点A表示的数为2t﹣1,M表示的数为t,N表示的数为t+2,B表示的数为11﹣t,
∴AM=|2t﹣1﹣t|=|t﹣1|,BN=|t+2﹣(11﹣t)|=|2t﹣9|,
∵AM=BN,
∴|t﹣1|=|2t﹣9|,
解得:t1,t2=8.
故在运动的过程中AM和BN能相等,此时运动的时间为秒和8秒.
42.如图,数轴上有A,B,C三个点,分别表示数﹣20,﹣8,16,有两条动线段PQ和MN(点Q与点A重合,点N与点B重合,且点P在点Q的左边,点M在点N的左边),PQ=2,MN=4,线段MN以每秒1个单位的速度从点B开始向右匀速运动,同时线段PQ以每秒3个单位的速度从点A开始向右匀速运动.当点Q运动到点C时,线段PQ立即以相同的速度返回;当点Q回到点A时,线段PQ、MN同时停止运动.设运动时间为t秒(整个运动过程中,线段PQ和MN保持长度不变).
(1)两线段运动前,点M表示的数为 ,点P表示的数为 .
(2)在整个运动过程中,当CQ=PM时,求出点M表示的数.
(3)在整个运动过程中,当两条线段有重合部分时,速度均变为原来的一半,当重合部分消失后,速度恢复,请直接写出当线段PQ和MN重合部分长度为1时所对应的t的值.
【分析】(1)由PQ=2,MN=4,再利用点Q与点A重合,点N与点B重合,且点P在点Q的左边,点M在点N的左边可得答案;
(2)当t≤12时,Q表示的数是﹣20+3t,P表示的数是﹣22+3t,M表示的数是﹣12+t,36﹣3t=|﹣10+2t|,此时,当12<t≤24时,Q表示的数是16﹣3(t﹣12)=52﹣3t,P表示的数是50﹣3t,M表示的数是﹣12+t,3t﹣36=|62﹣4t|,
(3)当PQ从A向C运动时,或,当PQ从C向A运动时,或,解方程即可得到答案.
【解答】解:(1)由题意可得:M对应的数为﹣8﹣4=﹣12,P对应的数为﹣20﹣2=﹣22;
故答案为:﹣12,﹣22;
(2)当t≤12时,Q表示的数是﹣20+3t,P表示的数是﹣22+3t,M表示的数是﹣12+t,
∴CQ=16﹣(﹣20+3t)=36﹣3t,PM=|﹣22+3t﹣(﹣12+t)|=|﹣10+2t|,
∴36﹣3t=|﹣10+2t|,
解得或t=26(不符合题意,舍去),
此时
当12<t≤24时,Q表示的数是16﹣3(t﹣12)=52﹣3t,P表示的数是14﹣3(t﹣12)=50﹣3t,M表示的数是﹣12+t,
∴CQ=16﹣(52﹣3t)=3t﹣36,PM=|50﹣3t﹣(﹣12+t)|=|62﹣4t|,
∴3t﹣36=|62﹣4t|,
解得t=14或t=26(不符合题意,舍去),
此时﹣12+t=﹣12+14=2,
∴当CQ=PM时,点M表示的数是或2;
(3)当PQ从A向C运动时,
t=4时,PQ与MN开始有重合部分,有重合部分时,Q表示的数为,P表数为,M表示的数为,N表示的数是,
若线段PQ和MN重合部分长度为1,
则,
或,
解得t=5或t=9,
由,
得t=10,
∴当t=10时,PQ与MN的重合部分消失,恢复原来的速度,此时Q表示的数是1,
再过(16﹣1)÷3=5(秒),Q到达C,此时t=15,
则M所在点表示的数是,N所在点表示的数4,
当PQ从C向A运动时,
∴P,N重合时,4+t﹣15=14﹣3(t﹣15),
解得:,
此时P,N对应的数为:,Q为,M为,
当时,PQ与MN开始有重合部分,有重合部分后,
Q表示的数为,P表示的数为,
M表示的数为,N表示的数是,
若线段PQ和MN重合部分长度为1,
或,
解得t=18或t=20,
∴t的值是5或9或18或20.
43.已知M,N两点在数轴上所表示的数分别为m,n,且m,n满足:|m﹣7|+(n+2)2=0.
(1)求m、n的值;
(2)情境:有一个玩具火车AB如图1所示,放置在数轴上,将火车沿数轴左右水平移动,当点A移动到点B时,点B所对应的数为m,当点B移动到点A时,点A所对应的数为n.则玩具火车的长为 个单位长度;
应用:如图1所示,当火车AB匀速向右运动时,若火车从车头到车尾完全经过点M需要2秒,则火车的速度为每秒 个单位长度;
(3)在(2)的条件下,当火车AB匀速向右运动,同时点P和点Q从N、M出发,分别以每秒1个单位长度和2个单位长度的速度向左和向右运动,记火车AB运动后对应的位置为A1B1.点P、Q间的距离用a表示,点B1、A间的距离用b表示,是否存在常数k使得ka﹣b的值与它们的运动时间无关?若存在,请求出k和这个定值:若不存在,请说明理由.
【分析】(1)由非负性可求m,n的值;
(2)由题意可得3AB=m﹣n,即可求解;
(3)用参数t分别表示出PQ,B'A的长度,即可求解.
【解答】解(1)m﹣7=0,n+2=0,
∴m=7,n=﹣2.
(2)玩具火车长3个单位长度,
玩具火车的速度为: (单位长度/秒).
故答案为:3,.
(3)存在,,定值为 .
理由如下:
设玩具火车运动的时间为t秒,
,
根据题意,得到点Q表示的数是 2t+7,点9表示的数是﹣2﹣t,
∴PQ=2t+7﹣(﹣2﹣t)=9+3t,
∴,
∵常数k使得 kPQ﹣B1A 的值与它们的运动时间无关,
∴,解得 ,
故 ,
故当 时,常数k使得 kPQ﹣B1A 的值与它们的运动时间无关,
此时值为 .
44.初一年级开设了丰富多彩的选修课,佳佳同学在“数学实验与探究”课上借助两根木棒PQ、MN研究数轴上的动点问题:
如图,数轴上有A,B,C三个点,分别表示有理数﹣24,﹣10和12、佳佳把两根木棒放在数轴上,使点Q与点A重合,点N与点B重合,点P在点Q的左边,点M在点N的左边,且PQ=2,MN=6.木棒MN从点B开始一直向右以每秒1个单位的速度匀速运动;木棒PQ同时从点A开始向右以每秒3个单位的速度匀速运动,当点Q运动到C时,木棒PQ立即以每秒2个单位的速度返回(返回过程中,仍然保持点P在点Q的左边),当点Q再次运动到点A时,两根木棒立即同时停止运动,设运动时间为t秒.
(1)当t=16时,点N表示的数为 ,点P表示的数为 ;
(2)在整个运动的过程中,当线段PM和线段QN的长度之和为12时,求出对应的t的值;
(3)点D为木棒PQ上一点,在整个运动过程中,是否存在某些时间段,使得点D到点P、Q、M、N的距离之和为一个定值?若存在,请求出这个定值和持续的总时长;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据题意列式计算即可得出答案;
(2)分0<t≤12时和12<t≤30两种情况解答即可;
(3)分0<t≤12时和12<t≤30两种情况进行讨论即可得出答案.
【解答】解:(1)当t=16时,点N表示的数为:﹣10+16=6,
[12﹣(﹣24)]÷3=12,
P表示的数为:12﹣(16﹣12)×2﹣2=2,
故答案为:6,2;
(2)况1:当0<t≤12时,P:﹣26+3t,M:﹣16+t,Q:﹣24+3t,N:﹣10+t,
PM=|(﹣26+3t)﹣(﹣16+t)|=|2t﹣10|,
QN=|(﹣24+3t)﹣(﹣10+t)|=|2t﹣14|,
∵PM+QN=12,
∴|2t﹣10|+|2t﹣14|=12,即|t﹣5|+|t﹣7|=6,
∴t1=3,t2=9;
况2:当12<t≤30时,
P:10﹣2(t﹣12)=34﹣2t,M:﹣16+t,Q:36﹣2t,N:﹣10+t,
PM=|50﹣3t|,QN=|46﹣3t|,
∵PM+QN=12,
,
∴t3=14,t4=18,
综上所述,对应t的值为3秒、9秒、14秒或18秒;
(3)定值为8;持续总时长为秒,求解过程如下:
∵点D为小木棒PQ上任意一点,
∴在运动过程中PD+QD=PQ=2始终保持不变,
∴只要使DM+DN保持不变即可,
∴当点D在MN上时,点D到点P、Q、M、N的距离之和为一个定值,该定值为PQ+MN=2+6=8;
况1:当0<t≤12时,
1°∵﹣26+3t=﹣16+t,
∴t1=5(不符合题意);
况2:当12<t≤30时,
∵36﹣2t=﹣10+t,
∴,
2°∵﹣16+t=34﹣2t,
∴,
∴持续时长为( 秒),
2( 秒),
∴持续的总时长为秒.
压轴突破8 数轴上的新定义问题1. 精读定义,抓本质:逐字分析题干中的新定义(如“距离和”“关联点”等),用自己的话转化为熟悉的数学语言,明确其核心是“数轴上的距离、位置关系还是运算规则”。
2. 代入示例,验理解:若题干给了示例,直接将示例代入新定义验证,确认自己对定义的解读无误,避免理解偏差。
3. 结合数轴,建模型:根据新定义,用字母表示动点或关键点的数,结合数轴的“距离公式”“左右顺序”等基础知识点,建立符合定义的关系式或表达式。
4. 按规计算,得结论:依据建立的模型,按新定义的规则进行计算、化简或判断,最终得出答案。
方法指导
45.我们规定:在数轴上,若点M到点A的距离是2,则称点M为点A的“青春点”;若点N到点A、B的距离之和是5,则称点N为点A、B的“奋斗中心”.
(1)若点A表示最大的负整数,则点A的“青春点”M表示的数是 ;
(2)如图1,点A表示的数是﹣3,点B表示的数是2,若点N为点A、B的“奋斗中心”,求满足条件的点N所表示的整数的和;
(3)如图2,点A、B、N在数轴上表示的数分别是﹣2、1、4,点P从点A出发,以2个单位/秒的速度沿数轴向右运动,同时点Q从点B出发,以1个单位/秒的速度沿数轴向右运动,求经过几秒点N是点P、Q的“奋斗中心”.
【分析】(1)根据青春点的定义即可解答;
(2)根据奋斗中心的定义即可解答;
(3)设时间为t,先用含t的式子表示出点P,点Q表示的数,然后构造方程即可求解.
【解答】解:(1)∵点A表示最大的负整数,
∴点A表示的数是﹣1,
设M表示的数是x,则|x﹣(﹣1)|=2,
解得x=﹣3或1,
∴点A的“青春点”M表示的数是﹣3或1,
故答案为:﹣3或1;
(2)设点N表示的数为y,
∵A,B间的距离为5,
∴﹣3≤y≤2,
∵N表示的数是整数,
∴y的值为﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,
∴满足条件的点N所表示的整数的和为(﹣3)+(﹣2)+(﹣1)+0+1+2=﹣3;
(3)设经过z秒,点N是点P、Q的“奋斗中心”.
根据题意可知,经过z秒,点P表示的数是﹣2+2z,点Q表示的数是1+z,
由题意知,|﹣2+2z﹣4|+|1+z﹣4|=5,
∴|2z﹣6|+|z﹣3|=5,
∴2|z﹣3|+|z﹣3|=5,
∴|z﹣3|,
∴z﹣3或z﹣3,
解得z或,
∴经过秒或秒,点N是点P、Q的“奋斗中心”.
46.在数轴上,把原点记作点O,表示数1的点记作点A.对于数轴上任意一点P(不与点O,点A重合),将PO与PA的长度之比称为点P的特征值,记作【P】,即,例如:当点P在OA上且PO=PA时,点P的特征值【P】=1.
(1)如图,点P1,P2,P3为数轴上三个点,点P1的数是,点P2与P1表示的数互为相反数:
①【P2】= ;
②比较【P1】、【P2】、【P3】的大小 (用“<”连接);
(2)数轴上的点M满足,求【M】;
(3)若数轴上有一点K,初始位置表示的数是﹣3,现在点K以每秒2个单位的速度沿着数轴向右运动,是否存在某一时刻t,使得此刻【K】=3?若存在请求出t的值,若不存在,请说明理由;
(4)数轴上的点P表示有理数p,已知【P】<100且【P】为整数,则所有满足条件的p的倒数之和是多少?请直接写出答案.
【分析】(1)根据相反数的性质和新定义计算即可;
(2)根据新定义计算即可;
(3)用代数式表示运动的长度,代入求值即可;
(4)根据新定义,用不同的【P】求出p的值,找到规律,计算即可.
【解答】解:(1)①∵P1表示的数是,P2与P1互为相反数,
∴P2表示的数是,
∴P2O,
∵P2O+P2A=OA,
∴P2A=1,
∴【P2】,
②同理,P1A=1﹣(),
∴【P1】,
由图可知,P3O=AO+P3A=1+P3A,
∴【P3】1,
∵1,
∴【P1】<【P2】<【P3】;
(2)∵OA=1,OMOA,
∴OM,MA或MA,
∴【M】或;
(3)存在,当t或时,【K】=3,
∵点K以每秒2个单位的速度沿着数轴向右运动,
∴运动的距离为:2t,
∵【K】3,
∴OK=3AK,
∴|﹣3+2t|=3|4﹣2t|,
∴(﹣3+2t)=3(4﹣2t)或(﹣3+2t)=﹣3(4﹣2t),
解得:t或;
(4)∵【P】,
∴OP=【P】AP,
∵【P】<100且【P】为整数,
∴【P】为:1,2,3,4…99,
∴OP>AP且OP为AP的整数倍,
∴OP=p,AP,
当【P】=1时,p=1﹣p或p=p﹣1(舍),
此时:p;
当【P】=2时,p=2(1﹣p)或p=2(p﹣1),
此时:p或p=2;
当【P】=3时,p=3(1﹣p)或p=3(p﹣1),
此时:p或p;
以此类推,所有满足条件的p的倒数之和为:2+()+()+…+()=2×99=198.
47.定义:若A,B,C为数轴上三点,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们就称点C是【A,B】的美好点.
例如:如图1,点A表示的数为﹣1,点B表示的数为2.表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是【A,B】的美好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是【A,B】的美好点,但点D是【B,A】的美好点.
如图2,M,N为数轴上两点,点M所表示的数为﹣7,点N所表示的数为2.
(1)点E,F,G表示的数分别是﹣3,6.5,11,其中是【M,N】美好点的是 ;写出【N,M】美好点H所表示的数是 .
(2)现有一只电子蚂蚁P从点N开始出发,以2个单位每秒的速度向左运动.当t为何值时,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点?
【分析】(1)根据美好点的定义,结合图2,直观考查点E,F,G到点M,N的距离,只有点G符合条件.结合图2,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点N的距离是到点M的距离2倍的点,在点的移动过程中注意到两个点的距离的变化.
(2)根据没好点的定义,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点分6种情况,须区分各种情况分别确定P点的位置,进而可确定t的值.
【解答】解:(1)根据美好点的定义,GM=18,GN=9,GM=2GN,只有点G符合条件,
故答案为:G.
结合图2,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点N的距离是到点M的距离2倍的点,点N的右侧不存在满足条件的点,点M和N之间靠近点M一侧应该有满足条件的点,进而可以确定﹣4符合条件.点M的左侧距离点M的距离等于点M和点N的距离的点符合条件,进而可得符合条件的点是﹣16.
故答案为:﹣4或﹣16.
(2)根据美好点的定义,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点分6种情况,
第一情况:当P为【M,N】的美好点,点P在M,N之间,如图1,
当MP=2PN时,PN=3,点P对应的数为2﹣3=﹣1,因此t=1.5秒;
第二种情况,当P为【N,M】的美好点,点P在M,N之间,如图2,
当2PM=PN时,NP=6,点P对应的数为2﹣6=﹣4,因此t=3秒;
第三种情况,P为【N,M】的美好点,点P在M左侧,如图3,
当PN=2MN时,NP=18,点P对应的数为2﹣18=﹣16,因此t=9秒;
第四种情况,M为【P,N】的美好点,点P在M左侧,如图4,
当MP=2MN时,NP=27,点P对应的数为2﹣27=﹣25,因此t=13.5秒;
第五种情况,M为【N,P】的美好点,点P在M左侧,如图5,
当MN=2MP时,NP=13.5,点P对应的数为2﹣13.5=﹣11.5,因此t=6.75秒;
第六种情况,M为【N,P】的美好点,点P在M左侧,如图6,
当MN=2MP时,NP=4.5,因此t=2.25秒;
第七种情况,N为【P,M】的美好点,点P在M左侧,
当PN=2MN时,NP=18,因此t=9秒,
第八种情况,
N为【M,P】的美好点,点P在M右侧,
当MN=2PN时,NP=4.5,因此t=2.25秒,
综上所述,t的值为:1.5,2.25,3,6.75,9,13.5.
48.对于数轴上的A,B,C三点,给出如下定义:若其中一个点与其它两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“联盟点”.
例如数轴上点A,B,C所表示的数分别为1,3,4,此时点B是点A,C的“联盟点”.
(1)若点A表示数﹣2,点B表示数3,点M是点A,B的“联盟点”,点M在A、B之间,且表示一个负数,则点M表示的数为 ;
(2)若点A表示数﹣2,点B表示数2,下列各数,0,4,6所对应的点分别为C1,C2,C3,C4,其中是点A,B的“联盟点”的是 ;
(3)点A表示数﹣15,点B表示数25,P为数轴上一点.
①若点P在点B的左侧,且点P是点A,B的“联盟点”,此时点P表示的数是 ;
②若点P在点B的右侧,点P,A,B中,有一个点恰好是其它两个点的“联盟点”,直接写出此时点P表示的数 .
【分析】(1)根据“联盟点”的定义可得AM=2BM或BM=2AM,设点M表示的数为m,得出m的取值范围为﹣2<m<3,然后进行分类讨论即可;
(2)根据题目所给“联盟点”的定义,逐个进行判断即可;
(3)①设点P标示的数为x,进行分类讨论:当点P在点A和点B之间时,当点P在点A左边时,即可解答;②设点P表示的数为x,然后进行分类讨论:当点A是点B和点P的“联盟点”时,当点B是点A和点P的“联盟点”时,当点P是点A和点B的“联盟点”时.
【解答】解:(1)∵点M是点A,B的“联盟点”,
∴MA=2BM或MB=2AM,
设点M表示数为m,
∵点M在A、B之间,且表示负数,
∴﹣2<m<3,
若MA=2MB,则m+2=2(3﹣m),
解得:,舍去;
若BM=2AM,则3﹣m=2(m+2),
解得:,行,
故答案为:;
(2)根据题意可得:
,
∵2AC1=BC1,
∴C1是点A,B的“联盟点”,
AC2=0﹣(﹣2)=2,BC2=2﹣0=2,
∵AC2=BC2,
∴C2不是点A,B的“联盟点”,
AC3=4﹣(﹣2)=6,BC2=4﹣2=2,
∵AC3=3BC3,
∴C3不是点A,B的“联盟点”,
AC4=6﹣(﹣2)=8,BC4=6﹣2=4,
∵AC4=2BC4,
∴C4是点A,B的“联盟点”,
总之,C1,C4是点A,B的“联盟点”,
故答案为:C1,C4;
(3)①设点P标示的数为x,
当点P在A和B之间时,
若AP=2BP,则x﹣(﹣15)=2(25﹣x),
解得;
若2AP=BP,则2[x﹣(﹣15)]=25﹣x,
解得;
当P在A左边时,2PA=PB,
则2(﹣15﹣x)=25﹣x,
解得:x=﹣55;
故答案为:或或﹣55;
②设点P表示的数为x,
当A是B和P的“联盟点”时,AP=2AB,
则x﹣(﹣15)=2[25﹣(﹣15)],
解得x=65;
当B是A和P的“联盟点”时,
若BA=2PB,则25﹣(﹣15)=2(x﹣25),
解得x=45,
若2BA=PB,则2[25﹣(﹣15)]=x﹣25,
解得x=105;
当P是A和B的“联盟点”时,AP=2BP,
则x﹣(﹣15)=2(x﹣25),
解得x=﹣35(舍去),
总之,点P表示的数为65或45或105,
故答案为:65或45或105.
49.阅读理解,完成下列各题.
定义:已知点A,B,C为数轴上任意三点,若点C到点B的距离是它到点A的距离的2倍,则称点C是[A,B]的2倍点,如图1,点C是[A,B]的2倍点,点D不是[A,B]的2倍点,但点D是[﹣1,B]的2倍点,根据这个定义解决下面问题:
(1)在图1中,点A是 的2倍点,点B是 的2倍点;(选用A,B,C,D表示,不能添加其他字母)
(2)如图2,点M,N为数轴上两点,点M表示的数是﹣3,点N表示的数是0,若点E在M,N之间且点E是[M,N]的2倍点,则点E表示的数是多少?
(3)若P,Q为数轴上两点,点P在点Q的左侧,且PQ=6,一动点H从点Q出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,求运动多久时,点H恰好是P和Q两点的2倍点?
【分析】(1)根据图形可直接解得;
(2)利用2倍点的定义列式解答即可;
(3)点H恰好是P和Q 两点的2倍点,可分为三种情况而定,解得t有3个值.
【解答】解:(1)∵CA=2,DA=1,CA=2DA,
∴点A 是[C,D]的2倍点.
∵BD=2,BC=1,BD=2BC,
∴点B是[D,C]的2倍点.
故答案为:[C,D][D,C];
(2)∵NM=0﹣(﹣3)=3,
∵点E在线段MN上,点E是[M,N]的2倍点,
∴ENMN=2.
∴点E表示的数是﹣2,
故答案为:﹣2;
(3 )设运动t秒时,点H恰好是P和Q两点的2倍点,
∵PQ=6,HQ=2t,
∴PH=6﹣2t或2t﹣6,
又∵点H恰好是P和Q两点的2倍点,
∴点H是[P,Q]的2倍点或点H是[Q,P]的2倍点,
∴PH=2HQ或HQ=2PH,
即:2×2t=6﹣2t或2t=2(m﹣2t)或2t=2(2t﹣m),
解得t=1或t=2或t=6.
所以,当t=1或t=2或t=6时,点H恰好是P和Q两点的2倍点.
50.数轴是初中数学的一个重要工具,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.
(1)【知识呈现】
数轴上的点A,点C所表示的数如图1所示:若点B与点A表示的数互为相反数,则点B表示的数是 ,点A与点C之间的距离AC= ,点B与点C的中点D表示的数是 ,且在图1的数轴上标出点D.
(2)【定义】
一个点M(不是原点)在数轴上运动,第一次跳到M1的位置(点M1与点M表示的数互为相反数),点M1称为点M的一次跳跃点,紧接着从M1到M2的位置(点M1与点M2位于点P的两侧,且PM1=PM2≠0),则点M2称为点M关于点P的二次跳跃点.例,如图2所示;
【初步理解】
①若点M表示的数是﹣2,点P表示的数是5,则点M的一次跳跃点1表示的数是 ,点M关于点P的二次跳跃点M2表示的数是 ,线段MM2的长度为 .
【深入探究】
②若点M为数轴正半轴的一个点,点P是数轴负半轴上一个点,点M2为点M关于点P的二次跳跃点.若点M,点P表示的数分别是m,﹣3,当m变化时,探究MM2的值是否发生变化?若不变,请求出其值;若变化,请说明理由.
【归纳总结】
③若在数轴上点M,P分别表示有理数m,p(其中m≠0,p≠0),点M2为点M关于点P的二次跳跃点,直接写出线段MM2的长度.
【分析】(1)由题意很容易得解;
(2)①根据跳跃点的定义可知M和M1关于原点对称,所以可得到M1表示的数,再根据二次跳跃点的定义可得M2表示的数,进而可求MM2的长度;
②由题易知P是M1和M2中点,再利用数轴上两点距离求解即可;
③同②思路即可得解.
【解答】解:(1)由题易知,点B表示的数是1,AC=6,D表示的数是3;如图所示,点D为所求作.
故答案为:1,6,3;
(2)①由题可知M和M1关于原点对称,
∴M1表示的数是2,
∵点P表示的数为5,
∴PM1=5﹣2=3,
∵PM1=PM2=3,
∴M2表示的数是8,
∴线段MM2的长度为8﹣(﹣2)=10,
故答案为:2,8,10;
②解:MM2的值不变,MM2=6,理由如下:
方法1:代数推理,
∵点M表示的数是m,则一次跳跃点M1表示的数是﹣m,
∵点M1与点M2位于点P的两侧,且PM1=PM2,
即点P是M1M2的中点,
∵点P表示的数是﹣3,
∴点M2表示的数是﹣3×2﹣(﹣m)=﹣6+m,
∴MM2=|﹣6+m﹣m|=6;
方法2:分类讨论,
依题意知点M1表示的数是﹣m,
①若|m|>3,如图所示,
∵点M1与点M2位于点P的两侧,且 PM1=PM2,
∴PM2=PM1=﹣3﹣(﹣m)=﹣3+m,
∴﹣3+(﹣3+m)=﹣6+m,
∴点M2表示的数是﹣6+m,
∴MM2=m﹣m+6=6;
②若|m|<3,如图所示,
∵点M1与点M2位于点P的两侧,且PM1=PM2,
∴PM2=PM1=﹣m﹣(﹣3)=﹣m+3,
∴﹣3﹣(﹣m+3)=m﹣6,
∴点M2表示的数是m﹣6,
∴MM2=m﹣m+6=6,
综上所述:MM2=6;
③∵点M表示的数是m,则一次跳跃点M1表示的数是﹣m,
∵点M1与点M2位于点P的两侧,且PM1=PM2,
即点P是M1M2的中点,
∵点P表示的数是p,
∴点M2表示的数是p×2﹣(﹣m)=2p+m,
∴MM2=|2p+m﹣m|=2|p|.
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