内容正文:
专题04 数轴中动点压轴六大题型
题型1 单动点问题(分类讨论)
题型4 数轴与折叠问题
题型2 单动点问题(变化规律)
题型5 利用数轴解决年龄问题
题型3 双动点问题
题型6 利用数轴球最小值问题
题型一 单动点问题(分类讨论)(共4小题)
1.数轴上点A表示数,将点A沿数轴移动7个单位长度得到点B,则点B表示的数是( )
A.4 B.和10 C. D.和4
【答案】D
【分析】此题主要考查了数轴的特征和应用,要熟练掌握,解答此题的关键是要明确:数轴上的点右移加,左移减.根据题意,分两种情况,数轴上的点右移加,左移减,求出点B表示的数是多少即可.
【详解】解:点A表示的数是,沿数轴左移7个单位,得,
点A表示的数是,沿数轴右移7个单位,得,
故选:D.
2.如图,将一根木棒放在数轴(单位长度为)上,木棒左端与数轴上的点 A 重合,右端与数轴上的点 B重合.若将木棒沿数轴向右水平移动,则当它的左端移动到点 B时,它的右端在数轴上所对应的数为30;若将木棒沿数轴向左水平移动,则当它的右端移动到点 A时,它的左端在数轴上所对应的数为6,由此可得这根木棒的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了数轴,有理数的混合运算,由图象可知3倍的长为,即可求得的长度.
【详解】解:观察数轴可知三根木棒长为, 则这根木棒的长为;
故选:B.
3.A为数轴上表示的点,将点A沿数轴移动5个单位长度到点B,点B所表示的数为( )
A. B.或7 C.或3 D.3
【答案】C
【分析】本题考查的是数轴,由于A移动的方向不确定,故分A点向右移动与向左移动两种情况分别解题即可.
【详解】解:解:A表示的数是,右移个单位,得;
点A表示的数是,左移个单位,得;
所以点B表示的数是或3,
故选C.
4.在数轴上,把表示的点往右移动个单位长度后,所得到的对应点表示的数为( )
A. B. C.或 D.无法确定
【答案】B
【分析】通过数轴上“右加左减”的规律,即可求得平移后的点表示的数.
【详解】解:把表示的点往右移动个单位长度后,所得到的对应点表示的数为:,
故选:.
【点睛】本题考查了数轴上的动点,根据正负数在数轴上的意义来解答,熟练掌握在数轴上,向右为正,向左为负是解答本题的关键.
题型二 单动点问题(变化规律)(共5小题)
1.在数轴上,点所表示的数为,现将点沿数轴做如下移动,第一次将点向左移动个单位长度到达点,第二次将点向右移动个单位长度到达点,第三次将点向左移动个单位长度到达点,按照这种移动规律进行下去,第次移动到点,那么点所表示的数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了数轴上的动点问题.序号为奇数的点在点的左边,各点所表示的数依次减少1,序号为偶数的点在点的右侧,各点所表示的数依次增加1,即可解答.
【详解】解:第一次点向左移动1个单位长度至点,则表示的数,;
第 2 次从点向右移动2个单位长度至点,则表示的数为;
第 3 次从点向左移动3个单位长度至点,则表示的数为;
第4次从点向右移动4个单位长度至点,则表示的数为;
第 5 次从点向左移动5个单位长度至点,则表示的数为;
...;
故每移动两次向右移动1个单位长度,序号为奇数的点在点的左边,各点所表示的数依次减少1,序号为偶数的点在点的右侧,各点所表示的数依次增加1,
,
则点所表示的数为:,
故选:D.
2.如图,将边长为1的正方形以顶点A为旋转中心,沿数轴顺时针连续滚动.起点A表示的数是,则数轴上数2025所对应的字母是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】本题考查数轴上点的规律.列举出数轴上1,2,3,4四个数对应的点,,故2025对应的点与1对应的点相同.
【详解】解:由题可知,正方形旋转1次后在的位置,
旋转第2次后,在0的位置,
旋转第3次后,在1的位置,
旋转第4次后,在2的位置,
旋转第5次后,在3的位置,
旋转第6次后,C在4的位置,
∵,
∴数轴上2025所对应的点是点.
故选:D.
3.如图,将边长为的正方形以顶点为旋转中心,沿数轴顺时针连续滚动.起点A表示的数是,则数轴上数2024所对应的字母是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【分析】本题考查旋转正方形所对应的数问题,掌握旋转正方形对应四个数规律,发现规律,用规律解决问题是关键.根据旋转1次B在位置,第2次旋转点C在0位置,第3次旋转点D在1位置,第4次旋转点A在2位置,第5次旋转B在3位置,,总结规律,求出结果即可.
【详解】解:旋转1次B在位置,第2次旋转点C在0位置,第3次旋转点D在1位置,第4次旋转点A在2位置,第5次旋转B在3位置,
,
,
数轴上2024所对应的点是C点.
故选:C.
4.如图,在数轴上,点表示数,现将点沿数轴作如下移动,第一次将点向右移动2个单位长度到达点,第二次将点向左移动4个单位长度到达点,第三次将点向右移动6个单位长度到达点,按照这种移动规律进行下去,第2026次移动到点,那么点所表示的数为 .
【答案】
【分析】本题考查了数轴上动点问题以及数字的变化规律,找出点的变化规律是解题的关键.
根据题意可知从第一次开始计算,每两次移动的结果都是向左2个单位,因此先计算出有多少个两次移动,再将数量乘以,与原始位置的数据相加即可.
【详解】解:根据题意得,
∴,
∴点所表示的数为,
故答案为:.
5.如图,圆的周长为4个单位长度.在该圆的四等分点处分别标上0,1,2,3,先让圆周上表示数字0的点与数轴上表示的点重合,再将圆向右在数轴上滚动,则数轴上表示2025的点与圆周上表示数字 的点重合.
【答案】2
【分析】本题考查了数轴上的数字规律问题,找出圆周上表示数字的点与数轴上表示数字的点重合的规律是解决此类题目的关键.根据圆周上表示数字的点与数轴上表示数字的点重合的规律可知,每四个数2,3,0,1一个循环,再根据即可得解.
【详解】解:由题意知,圆周上表示数字2的点与数轴上表示1的点重合,
圆周上表示数字3的点与数轴上表示2的点重合,
圆周上表示数字0的点与数轴上表示3的点重合,
圆周上表示数字1的点与数轴上表示4的点重合,
圆周上表示数字2的点与数轴上表示5的点重合,
,
每四个数2,3,0,1一个循环,
,
数轴上表示2025的点与循环数中第一个数2的点重合,
故答案为:2.
题型三 双动点问题(共4小题)
1.如图,A、B分别为数轴上的两点,A点对应的数为,B点对应的数为100.
(1)请求出在数轴上与A、B两点距离相等的点M所对应的数;
(2)现有一只电子蚂蚁P从B点出发,以4个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A点出发,以6个单位/秒的速度向右运动,设两只电子蚂蚁在数轴上的C点相遇,通过计算,请你求出点C对应的数.
(3)若当电子蚂蚁P从B点出发时,以6个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A点出发,以2个单位/秒的速度也向左运动,请问:当它们运动多少秒时,两只蚂蚁间的距离为40个单位长度?
【答案】(1)40
(2)52
(3)20秒或40秒
【分析】此题考查的是数轴上点的运动,还有相遇问题与追及问题.注意用到了路程=速度×时间.
(1)根据中点坐标公式即可求解;
(2)此题是相遇问题,先求出相遇所需的时间,再求出点Q走的路程,根据左减右加的原则,可求出向右运动到相遇地点所对应的数;
(3)设当它们运动t秒时,两只蚂蚁间的距离为40个单位长度,分类讨论:
①蚂蚁P追上蚂蚁Q前,②蚂蚁P追上蚂蚁Q后,逐项求解即可.
【详解】(1)解:M点对应的数是;
(2)由数轴,得A、B两点距离为,
∴两只蚂蚁相遇时间为秒,
∴点C对应的数为.
(3)设当它们运动t秒时,两只蚂蚁间的距离为40个单位长度,依题意,得
①蚂蚁P追上蚂蚁Q前,
,
解得,
②蚂蚁P追上蚂蚁Q后,
,
.
答:当它们运动20秒或40秒时,两只蚂蚁间的距离为40个单位长度.
2.已知数轴上两点A,B对应的数分别为,3,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.
(1)若点P为的中点,则点P对应的数是 .
(2)数轴的原点右侧有点P,使点P到点A,点B的距离之和为8.请你求出x的值.
(3)现在点A,点B分别以每秒2个单位长度和每秒0.5个单位长度的速度同时向右运动,同时点P以每秒6个单位长度的速度从表示数1的点向左运动.当点A与点B之间的距离为3个单位长度时,直接写出点P对应的数.
【答案】(1)1
(2)x的值是5
(3)点P对应的数是或
【分析】本题考查数轴上点表示的数及两点间距离,解题的关键是掌握点运动后表示的数与运动前表示的数的关系.
(1)根据点P为的中点列方程即可解得答案;
(2)分两种情况,当P在线段上时,由,知这种情况不存在;当P在B右侧时,,求解即可;
(3)设运动的时间是t秒,表示出运动后A表示的数是,B表示的数是,P表示的数是,根据点A与点B之间的距离为3个单位长度得:,解出t的值,即可得到答案.
【详解】(1)解:∵A,B对应的数分别为,3,点P为的中点,
∴,
解得,
∴点P对应的数是1;
(2)解:当P在线段上时,,
∴这种情况不存在;
当P在B右侧时,,
解得,
答:x的值是5;
(3)解:设运动的时间是t秒,则运动后A表示的数是,B表示的数是,P表示的数是,
根据题意得:,
解得或,
当时,P表示的数是,
当时,P表示的数是,
答:点P对应的数是或.
3.如图,点A、在数轴上对应的数为、7,点A以每秒3个单位长度的速度向右运动,同时点以每秒1个单位长度的速度也向右运动.设运动时间为秒.
(1)求运动前的中点对应的数;
(2)为何值时A、对应的数相同;
(3)为何值时A、之间的距离等于2个单位长度.
【答案】(1)1
(2)
(3)5秒或7秒
【分析】本题主要考查了数轴上动点.熟练掌握数轴上两点间的距离公式,中点公式,动点表示的数,是解题的关键.
(1)运用中点公式计算即得;(2)写出运动后A、B表示的数,相等,建立方程,解方程即可;(3)包括A没超过B和A超过B两种情况,A、之间的距离等于2个单位长度,建立方程解答.
【详解】(1)解:的中点对应的数.
(2)A对应的数是,对应的数是,
∵A、对应的数相同,
∴
解得.
故当时A、对应的数相同.
(3)∵A、之间的距离等于2个单位长度,
∴.
当点A在点左边时,,解得;
当点A在点右边时,,解得.
综上,当为5秒或7秒时,A、之间的距离等于2个单位长度.
4.如图,点均在数轴上,点所对应的数是,点在点的右边,且距点个单位长度,点是数轴上的两个动点.
(1)求出点所对应的数;
(2)当点到点的距离之和是个单位长度时,求出此时点所对应的数;
(3)若点分别从点出发,均沿数轴向左运动,点每秒运动个单位长度,点每秒运动个单位长度.若点先出发秒后点出发,当两点相距个单位长度时,直接写出此时点分别对应的数.
【答案】(1);
(2)或;
(3)点对应的数是,点对应的数是或点对应的数是,点对应的数是.
【分析】()根据两点间的距离公式即可求解;
()分两种情况:点在点的左边,;点在点的右边,进行讨论即可求解;
(3)分两种情况:点在点的左边,点在点的右边,进行讨论即可求解;
本题考查了两点间的距离和数轴,解题的关键是熟练掌握数轴及“分类讨论”的数学思想.
【详解】(1),故点所对应的数是;
(2),
点在点的左边,
,
点在点的右边,
,
故点所对应的数是或;
(3)点在点的左边,
(秒),
点对应的数是,点对应的数是;
点在点的右边,
(秒),
点对应的数是,点对应的数是,
综上可知:点对应的数是,点对应的数是或点对应的数是,点对应的数是.
题型四 数轴与折叠问题(共5小题)
1.数轴是数学中重要的工具,它建立了数与点之间的对应关系,是“数形结合”的基础.小明在草稿纸上画了一条数轴并进行如下操作探究:在一条可以折叠的数轴上,表示的数分别是,4.
(1)若点在之间且,则点表示的数为 ;
(2)若将此数轴沿着某一点折叠,使点A与点B重合,则表示的点与 表示的点重合;
(3)如图,以点为折点,将此数轴向右对折,且点在点的右边,且,则点表示的数是 .
【答案】(1)0
(2)16
(3)
【分析】本题考查数轴,在数轴上表示有理数,折叠,掌握知识点是解题的关键.
(1)先求出,,则,得到点表示的数为,即可解答;
(2)先求出折叠点为,得到到折叠点的距离,则折叠后的对应点与的距离为18,即可解答;
(3)先求出折叠后点A表示的数为,可得到折叠点为,即可解答.
【详解】(1)解:∵表示的数分别是,4,
∴,
∵点在之间且,
∴,
则,
∴点表示的数为0.
故答案为:0.
(2)∵表示的数分别是,4,将此数轴沿着某一点折叠,使点A与点B重合,
∴折叠点为,
∴到折叠点的距离为
,
即折叠后的对应点与的距离为18,
∴,
即表示的点与16表示的点重合.
故答案为:16.
(3)∵以点为折点,将此数轴向右对折,且点在点的右边,且,B表示的数分别是4,
∴折叠后点A表示的数为,
∴折叠点为,
即点表示的数为.
故答案为:.
2.已知在纸面上有一个数轴(如图),折叠纸面.
(1)若表示的点与表示2的点重合,则表示1的点与表示___________的点重合;
(2)若表示1的点与表示的点重合,回答下列问题:
①表示3的点与表示___________的点重合;
②若数轴上、两点之间的距离为12,(在的左侧),且、两点经折叠后重合,求、两点表示的数多少?
【答案】(1)
(2)①;②、两点表示的数分别是,5
【分析】此题考查数轴上的点和数之间的对应关系,
(1)根据对称的知识,若表示的点与表示2的点重合,则对称中心是原点,从而找到1的对称点;
(2)由表示1的点与表示的点重合,可确定对称中心是表示的点,则:
①表示3的点与对称中心距离为4,与左侧与对称中心距离为的点重合;
②由题意可得、两点距离对称中心的距离为6,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵表示的点与表示2的点重合,
∴对称中心是原点,
∴表示1的点与表示的点重合,
故答案为:;
(2)解:∵表示1的点与表示的点重合,
∴对称中心是表示的点,
①表示3的点与表示表示的点重合,
故答案为:;
②若数轴上、两点之间的距离为在的左侧),且、两点经折叠后重合,
∴且、两点到的距离相等都为,
则点表示的数是,点表示的数是.
∴、两点表示的数分别是,5.
3.【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.
4.数轴是一个非常重要的数学工具,使数和数轴上的点建立起对应关系,这样能够用“数形结合”的方法解决一些实际问题.如图,在纸面上有一数轴,按要求折叠纸面:
(1)若折叠后数1对应的点与数对应的点重合,则此时数对应的点与数______对应的点重合;
(2)若折叠后数2对应的点与数对应的点重合,数轴上有、两点也重合,且、两点之间的距离为11(点在点的右侧),则点对应的数为_______,点对应的数为_______;
(3)在(2)的条件下,数轴上有一动点,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度在数轴上匀速运动,设运动时间为秒.动点从点向右出发,为何值时,、点之间的距离为15个单位长度;
【答案】(1)3
(2),4.5
(3)为2时,、两点之间的距离为15个单位长度
【分析】本题考查了数轴上的动点问题以及数轴上两点之间的距离.
(1)根据对称的知识,找出对称中心,即可解答;
(2)根据对称点连线被对称中心平分,先找到对称中心,再根据两点之间的距离求解;
(3)根据题意,,点对应的数为,用代数式表示,列方程求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,得对称中心是原点,则数对应的点与数3对应的点重合;
故答案为:3;
(2)解:∵折叠后数2对应的点与数对应的点重合,
∴对称中心是数对应的点,
∵数轴上、两点之间的距离为11(点在点的右侧),
∴点到对称中心的距离为,且点在的左边,点到对称中心的距离为,且点在的右边,
∴点对应的数为,点对应的数为,
故答案为:,4.5;
(3)解:根据题意,,
点对应的数为,
,
解得:,
答:为2时,、两点之间的距离为15个单位长度.
5.平移和翻折是初中数学两种重要的图形变化
(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_______.
A.(+3)+(+2)=+5 B.(+3)+(﹣2)=+1
C.(﹣3)﹣(+2)=﹣5 D.(﹣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,…,依次规律跳,当它跳2021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2021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 .
③一条数轴上有点A、B、C,其中点A、B表示的数分别是﹣17、8,现以点C为折点,将数轴向右对折,若点A对应的点落在点B的右边,并且,求点C表示的数.
【答案】(1)①D;②
(2)①;②;1010;③
【分析】(1) ①以原点为标准,向左移动为负数,向右移动为正数,即可得出答案;
②根据前边几次跳动得出规律,再将2021代入可得;
(2) ①根据表示-1的点与表示3的点重合,可得出翻折的点在1处,根据此规律即可求出答案;
②根据规律以及两点的距离为2018得出方程组,解出即可求得答案;
③通过来推出对应的实数的值,再结合翻折点的规律即可求出答案.
【详解】(1)①∵向负方向移动3个单位长度为-3,向正方向移动2个单位长度为+2
∴(﹣3)+(+2)=﹣1
故选择:D.
②第1次向左跳1个单位为-1
第2次向右跳2个单位为1
第3次向左跳3个单位为-2
第4次向右跳4个单位为2
第5次向左跳5个单位为-3
第6次向右跳6个单位为3......
可得出奇数次的数为,偶数次的数为
将2021代入得:
故2021次的数为-1011.
(2)①∵表示-1的点与表示3的点重合
∴翻折的点为
∴点2021对应的点为
解得:n=-2019
故2021与表示-2019的点重合.
②∵数轴上A、B两点之间的距离为2018,设A,B在数轴上所对应的数为a,b,
∴
根据①得:
联合两式解得:a=-1008,b=1010
故A表示的点为-1008,B表示的点为1010.
③∵点A对应的点落在点B的右边,并且,A'在数轴上表示的数为m,
∴
∴C点为
故C表示的数为-3.
【点睛】本题考查了数轴表示数的定义,掌握数轴上两点之间的距离公式是解决问题的关键.
题型五 用数轴解决年龄问题(共4小题)
1.数轴是一个非常重要的数学工具,它是“数形结合”的基础,如图,现有一木棍紧贴着数轴放置,左端点A与表示的点重合,右端点B与原点重合.
(1)如图1,将木棍沿着数轴负方向平移使得点B与表示的点重合,则平移后的点A表示的数为 ;将木棍沿着数轴正方向平移使得点A与原点重合,则平移后的点B表示的数为 .
(2)如图2,M是木棍上任意一点,是木棍按照(1)沿着数轴负方向平移后的对应点,是木棍按照(1)沿着数轴正方向平移后的对应点,设对应的有理数为,对应的有理数为,则 .
(3)小明问爷爷现在的年龄是多少,爷爷说:“我像你这么大时,你还有40年才出生;等你到我这个年纪时,我已经110岁高龄了.”问小明和爷爷现在的年龄各是多少?
【答案】(1);
(2)6
(3)爷爷现在的年龄是60岁,小明现在的年龄10岁.
【分析】本题考查了数轴和数轴上两点间的距离,对数轴和数轴上两点间距离公式的概念的正确理解是解题的关键.
(1)求得,由题意即可求出点、点所表示的数;
(2)由(1),据此结合木棒的长,求得;;据此求解即可;
(3)借助数轴,把小明与爷爷的年龄差看作木棒,把爷爷比小明大看作点移动到点,此时点所对应的数为,接下来可把小明比爷爷大时看作点移动到点,此时点所对应的数为110,据此可求出爷爷比小明大的岁数,进而可知爷爷和小明的年龄.
【详解】(1)解:由题意得,
将木棍沿着数轴负方向平移使得点B与表示的点重合,则平移后的点A表示的数为;将木棍沿着数轴正方向平移使得点A与原点重合,则平移后的点B表示的数为;
故答案为:;;
(2)解:设M对应的数为,
由题意得;;
∴,
故答案为:6;
(3)解:由图可知,把小明与爷爷的年龄差看作木棒,类似爷爷是小明现在年龄时看作当点移动到点时,此时点所对应的数位,
当点移动到点时,此时点所对应的数为110,
爷爷比小明大(岁,
爷爷的年龄为(岁,
小明的年龄为(岁,
答:爷爷现在的年龄是60岁,小明现在的年龄10岁.
2.如图,把一根木棒放在数轴上,数轴的个单位长度为,木棒的左端点与数轴上的点重合,右端点与数轴上的点重合.
【问题探究】
(1)若将木棒沿数轴水平向右移动,则当它的左端点移动到点处时,它的右端点在数轴上对应的数为;若将木棒沿数轴水平向左移动,则当它的右端点移动到点处时,它的左端点在数轴上对应的数为,由此可得到木棒的长为多少?
(2)图中点表示的数为____,点表示的数为___;
【问题解决】
(3)根据(1)(2),请你借助“数轴”这个工具帮助轩轩解决如下问题;
一天,轩轩问爷爷的年龄,爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要年才出生;你若是我现在这么大,我已经岁,是老寿星了,哈哈!”请求出爷爷现在的年龄.
【答案】(1);(2);;(3)岁
【分析】本题考查数轴,用数轴上的点表示数,数轴上两点间的距离,
(1)此题关键是正确识图,由数轴观察知三根木棒长是,则可得出此木棒的长;
(2)根据两点间的距离公式即可求解;
(3)在求爷爷年龄时,借助数轴,把小红与爷爷的年龄差看作木棒,类似爷爷和小红这么大时看作当点移动到点时,此时点所对应的数为,小红和爷爷这么大时看作当点移动到点时,此时点所对应的数为,则可知爷爷比小红大,由此可求出爷爷的年龄;
利用数形结合的思想解决问题是解题的关键.
【详解】解:(1)由数轴观察知,三根木棒长是:,
∵
∴木棒的长为;
(2)图中点所表示的数为:,点所表示的数为:,
故答案为:;;
(3)如图,把小红与爷爷的年龄差看作木棒,
爷爷和小红这么大时看作当点移动到点时,
此时点所对应的数为,
小红和爷爷这么大时看作当点移动到点时,
此时点所对应的数为,
∴爷爷比小红大:,
∴爷爷的年龄为(岁),
答:爷爷现在的年龄是岁.
3.如图,一根木棒放在数轴上,数轴的1个单位长度为,木棒的左端与数轴上的点重合,右端与点重合.
(1)若将木棒沿数轴向右水平移动,则当它的左端移动到点时,它的右端在数轴上所对应的数为24;若将木棒沿数轴向左水平移动,则当它的右端移动到点时,它的左端在数轴上所对应的数为6,由此可得到木棒长为______.
(2)由(1)的启发,请你借助“数轴”这个工具解决下列问题:
一天,小丽问马老师年龄时,马老师说:“我像你这么大时,你只有1岁;等你到我这年龄的时候,我已经52岁了.”请求出小丽和马老师现在多少岁了?
【答案】(1)6
(2)小丽现在18岁,马老师现在35岁
【分析】本题考查了数轴,熟练掌握数形相结合是解此题的关键.
(1)由数轴观察可得三根木棒长,再列式计算即可得出答案;
(2)在数轴上,设小丽的年龄为表示的数,马老师的年龄为表示的数,利用数形相结合的思想求解即可.
【详解】(1)解:由数轴观察可得:三根木棒长是,
∴木棒长为;
(2)解:如图,设小丽的年龄为表示的数,马老师的年龄为表示的数,
∵马老师像小丽这么大时,小丽只有1岁;等小丽到马老师这年龄的时候,马老师已经52岁了.
∴马老师与小丽的3倍龄差为(岁),
∴马老师与小丽的差为(岁),
∴小丽的年龄为(岁),
∴小丽的年龄为(岁),
∴小丽现在18岁,马老师现在35岁.
4.如图一根木棒放在数轴上,数轴的1个单位长度为,木棒的左端与数轴上的点A重合,右端与点B重合.
(1)若将木棒沿数轴向右水平移动,则当它的左端移动到点B时,它的右端在数轴上所对应的数为20;若将木棒沿数轴向左水平移动,则当它的右端移动到A点时,则它的左端在数轴上所对应的数为5,由此可得到木棒长为 .
(2)图中点A所表示的数是 ,点B所表示的数是 .
(3)由题(1)(2)的启发,请你能借助“数轴”这个工具帮助小明解决下列问题:
一天,小明去问曾当过数学老师现在退休在家的爷爷的年龄,爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要45年才出生;你若是我现在这么大,我已经120岁,是老寿星了,哈哈!”,请求出爷爷现在多少岁了?
【答案】(1)5
(2)10,15
(3)爷爷现在的年龄是65岁
【分析】此题考查了数轴,解题的关键是把爷爷与小明的年龄差看做一个整体(木棒),而后转化为数轴上求点表示数的问题.
(1)此题关键是正确识图,由数轴观察知三根木棒长是,则此木棒长为;
(2)根据两点间的距离公式即可求解;
(3)在求爷爷年龄时,借助数轴,把小明与爷爷的年龄差看做木棒,类似爷爷比小明大时看做当A点移动到B点时,此时B点所对应的数为,小明比爷爷大时看做当B点移动到A点时,此时A点所对应的数为120,所以可知爷爷比小明大,可求爷爷的年龄.
【详解】(1)解:由数轴观察知,三根木棒长是,
则此木棒长为.
故答案为:5;
(2)解:图中点A所表示的数为,点B所表示的数为.
故答案为:10,15;
(3)解:如图:
借助数轴,把小明与爷爷的年龄差看做木棒,
类似爷爷比小明大时看做当A点移动到B点时,
此时B点所对应的数为.
小明比爷爷大时看做当B点移动到A点时,
此时A点所对应的数为.
可知爷爷比小明大,
可知爷爷的年龄为(岁).
故爷爷现在的年龄是65岁.
题型六 利用数轴求最小值问题(共8小题)
1.结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是 ;表示和2两点之间的距离是 ;一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.如果表示数a和的两点之间的距离是3,那么 .
(2)当时,所有可能整数a的和为多少?
(3)有最小值吗?如果有,请求出它的最小值,并指明此时a的取值.
【答案】(1)3;5;或
(2)
(3)7
【分析】本题主要考查数轴上两点之间的距离的算法熟练掌握数轴上两点之间的距离等于相应两数差的绝对值是解题的关键.
(1)根据数轴,观察两点之间的距离即可解答;
(2)根据表示数a到点与2两点的距离的和即可求解.
(3)根据(2)的结论,可知当数a位于和之间的位置时,的值最小,且当时最小,即可求得.
【详解】(1) ,
4和1的两点之间的距离是;
,
和2两点之间的距离是5;
,
或,
解得或.
(2) ,
数a在点与2两点之间,
与2两点之间的整数点有,
.
(3)当数a位于和之间的位置时,的值最小,
当时最小,
时,为最小值.
2.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.
3.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.
4.点、在数轴上分别表示数、,、两点之间的距离表示为.则数轴上、两点之间的距离.表示4与的差的绝对值,实际上也可理解为4与两数在数轴上所对应的两点之间的距离,同理也可理解为与3两数在数轴上所对应的两点之间的距离,就表示在数轴上对应的点到的距离,由上面绝对值的几何意义,解答下列问题:
(1)数轴上表示2和的两点之间的距离是 ;数轴上表示和的两点之间的距离是 ;
(2)数轴上表示和的两点和之间的距离是 ,如果,那么为 ;
(3)当取最小值时,符合条件的整数有 ;
(4)令,问当取何值时,最小,最小值为多少?请求解.
【答案】(1);
(2);或
(3)、、、
(4)当时,最小,最小值为
【分析】本题考查了绝对值的几何意义(数轴上两点之间的距离)及相关计算,解题的关键是理解表示数轴上数与数对应的两点之间的距离,并利用该意义解决距离计算、含绝对值式子的最值等问题.
(1)根据数轴上两点距离公式,直接代入对应数值计算即可;
(2)先写出与的距离表达式,再根据距离等于2列绝对值方程求解;
(3)表示到和的距离之和,最小值出现在介于与之间(含端点),找出其中的整数;
(4)表示到、、的距离之和,当取中间点时,和最小,代入计算即可.
【详解】(1)解:数轴上表示和的两点距离为;
数轴上表示和的两点距离为.
故答案为:;.
(2)数轴上表示和的两点距离是;
若,则,即或,解得或.
故答案为:;或.
(3)表示到和的距离之和,
当在与之间(含端点)时,和最小,
符合条件的整数有、、、.
故答案为:、、、.
(4)表示到、、的距离之和,
当时,最小;
此时.
答:当时,最小,最小值为.
5.【材料阅读】通过学习数轴和绝对值之后,我们知道,表示5与2差的绝对值,也可理解为5与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
(1)应用一:已知如图,点A在数轴上表示为,数轴上任意一点B表示的数为x,则两点的距离可以表示为______.
(2)应用二:若点B表示的整数为x,则当x为______时,与的值相等;
(3)应用三:表示数轴上有理数x所对应的点到和2所对应的两点距离之和,应用这个知识,请你写出的最小值为______,此时所有符合条件的整数x的和为______.
(4)应用四:令,则M的最小值为______,当M取得最小值时,整数x的值是______.
【答案】(1)
(2)
(3)7;
(4)11;
【分析】本题主要考查了数轴上两点距离计算,理解绝对值的几何意义是解题关键.
(1)根据数轴上两点距离计算公式求解即可;
(2)根据题意可得数轴上表示的数与表示4和的数的距离相等,则数轴上表示的数是表示4和的数的中点,据此求解即可;
(3)根据绝对值的几何意义可得当时,有最小值,据此化简绝对值求出最小值,再求出符合题意的x的值的和即可;
(4)根据题意可以将分为两组数之和,分别为和,分别表示x的范围,据此解答即可.
【详解】(1)解:∵点A在数轴上表示为,数轴上任意一点B表示的数为x,
∴两点的距离可以表示为,
故答案为:;
(2)解:∵与的值相等,
∴表示x的数与表示4和的数的距离相等,
∴表示x的数是表示4和的数的中点,
∴,
故答案为:;
(3)解:∵表示数轴上有理数x所对应的点到和2所对应的两点距离之和,
∴当时,有最小值,最小值为,
∴整数x有,
∴所有符合条件的整数x的和为
,
故答案为:7;;
(4)解:将分为两组:
(最小值为,x在到3之间);
(最小值为,x在到1之间);
由上述可得,当x在到1之间时,两组同时取最小值,
∴M最小值为,
∴整数x的值为到1之间的整数:.
故答案为:11;.
6.同学们都知道:表示与之差的绝对值,实际上也可理解为数与在数轴上所对应的点之间的距离.请你借助如图所示数轴进行以下探索:
(1)数轴上表示与的两点之间的距离是_________;
(2)数轴上表示与的两点之间的距离可以表示为_________;
(3)若,求的值.
(4)同理表示数轴上有理数所对应的点到和所对应的点的距离之和,请你求出所有符合条件的整数,使得.
(5)求当为多少时,代数式有最小值,最小值为多少?
【答案】(1);
(2);
(3)的值为或;
(4),,,;
(5),为数,此时最小值是.
【分析】此题主要考查了数轴上两点之间的距离,绝对值几何意义,掌握知识点的应用是解题的关键.
()根据数轴上两点之间的距离即可求解;
()根据数轴上两点之间的距离即可求解;
()根据绝对值意义,数轴上两点之间的距离即可求解;
()根据绝对值意义,数轴上两点之间的距离即可求解;
()的几何意义是在数轴上表示数两点间的距离;的几何意义是:在数轴上表示数两点间的距离;的几何意义是:在数轴上表示数两点间的距离,然后通过数轴可得为数,此时最小值是.
【详解】(1)解:数轴上表示和的两点之间的距离是,
故答案为:;
(2)解:数轴上表示与的两点之间的距离可以表示为,
故答案为:;
(3)解:由的几何意义是在数轴上表示数两点间的距离,
∵,
∴或,
∴的值为或;
(4)解:∵,
∴,
∴符合条件的整数的值为,,,;
(5)解:∵的几何意义是:在数轴上表示数两点间的距离;的几何意义是:在数轴上表示数两点间的距离;的几何意义是:在数轴上表示数两点间的距离;
∴表示数的点在数轴上表示数,,三点的距离之和,则有最小值时,为数,此时最小值是.
7.【阅读】若点,在数轴上分别表示有理数,,,两点之间的距离表示为,则,即表示为5与3两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
(1)点,表示的数分别为,2,则_______;
(2)若,则_________;
【应用】
(3)如图,数轴上表示数的点,问是否有最小值?如果有,直接写出最小值;如果没有,说明理由.
(4)由以上的探索猜想,对于任意有理数,是否有最小值?如果有,直接写出最小值,并写出此时x的值;如果没有,说明理由.
【答案】(1)9;(2)1或;(3)有,5;(4)有,最小值为7,
【分析】本题考查了数轴、有理数、绝对值,熟练掌握绝对值几何意义是关键.
(1)根据绝对值几何意义计算即可;
(2)根据绝对值几何意义计算即可;
(3)根据的几何意义解答即可;
(4)利用绝对值几何意义,分析出当时有最小值解答即可.
【详解】解:(1)点,表示的数分别为,2,则,
故答案为:9;
(2)数轴上与表示的点相距3个单位的点表示的数为1或,
若,则或,
故答案为:1或;
(3)有最小值,理由如下:
表示数轴上有理数所对的点到和2所对的两点距离之和,
当时,有最小值,
此时最小值为;
(4)有最小值,理由如下:
若表示一个有理数,则有最小值,表示到,和1距离的和,
若想和的值最小,则当表示时,到三点的距离和最小,
当时,的最小值为7.
8.【用数学的眼光观察现实世界】若点A,B在数轴上分别表示有理数a,b,A,B两点之间的距离表示为,则.即表示5与3两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
【用数学的思维思考现实世界】
(1)点A、B表示的数分别为,2,则________,在数轴上可以理解为表示数x的点与表示数________的点的距离.
(2)①求的最小值,并写出此时x的值.
②当x满足什么条件时,取得最小值,最小值是多少?
(3)当x取何值时,取得最小值,最小值是多少?
【答案】(1),
(2)①当时,取得最小值7;②当时,取得最小值9;
(3)14
【分析】本题考查数轴上两点间的距离,化简绝对值,掌握两点间的距离公式是解题的关键.
(1)根据数轴上两点间的距离解答即可;
(2)根据数轴上两点间的距离解答即可;
(3)根据数轴上两点间的距离解答即可.
【详解】(1)解:,在数轴上可以理解为表示数x的点与表示数的点的距离;
故答案为:,;
(2)解:①表示到的距离与到2的距离以及到3的距离之和,
所以当时,的值最小为;
②∵表示到的距离与到3的距离之和,
∴当时,的值最小为;
(3)解:∵表示到的距离3倍的与到5的距离的2倍之和,
∴x越接近,的值越小,
∴当时,的值最小为.
1.如图,长方形的边在数轴上,为原点,长方形的面积为,边长为,将长方形沿数轴水平移动,移动后的长方形记为,移动后的长方形与原长方形重叠部分的面积为,则点表示的数为( ).
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查了数轴,分为左移和右移,由重合部分的面积求出重合部分的边长,继而求出点移动的距离,即可得出点表示的数,掌握数轴上两点之间的距离的计算方法是解题的关键.
【详解】解:∵长方形的面积为,边长为,
∴,点对应的数是,
∵移动后的长方形与原长方形 重叠部分的面积为,
∴阴影部分的面积为,,,
如图,当长方形向左平移时,
即,
∴,
∴表示的数为,
如图,当长方形向右平移时,
即,
∴,
∴,
∴,
∴表示的数为,
∴点表示的数为或,
故选:.
2.阅读:如图,已知数轴上有A、B、C三点,它们表示的数分别是.点A到点C的距离用表示,计算方法:点C表示的数8,点A表示的数,,用,用式子表示为:.根据阅读完成下列问题:
(1)应用: , ;
(2)拓展:若点C沿数轴向右以每秒9个单位长度的速度运动,则秒时,点C走到的位置所对应的数是 ,此时 (用含的代数式表示);
(3)探究: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4个单位长度和9个单位长度的速度向右运动,请问:的值是否随着时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1)10,16;
(2),;
(3)不变,.
【分析】本题考查了列代数式,数轴,熟练掌握用数轴上两点间距离表示线段长是解题的关键,同时渗透了分类讨论的数学思想.
(1)根据数轴上两点间距离公式计算即可;
(2)根据题意求出C向右移动后表示的数,然后根据数轴上两点间距离公式表示的值,;
(3)根据题意求出点A,B,C向右移动后表示的数,然后根据数轴上两点间距离公式出表示,的值,最后再进行计算即可
【详解】(1)解:,,
故答案为10,16.
(2)解:由题意得点C走到的位置所对应的数是,,
故答案为,.
(3)解:经过t秒过后,点A为,点B为,点C为.
∴
故的值不变,.
3.如图,数轴上依次排列着四个点A、B、C、D,且A、B间的距离与C、D间的距离相等,点A表示的数是x.
(1)【问题提出】如图①,若A、B间的距离为4,且B、C两点到原点的距离相等,则
①点B表示的数为______(用含x的代数式表示);
②点C表示的数为______(用含x的代数式表示);
(2)【类比解决】一天,小明去问爷爷的年龄,爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要45年才出生;你若是我现在这么大,我已经是120岁的老寿星了.”
①请在图③的数轴上大致标出现在小明的年龄数对应的点M以及他爷爷的年龄数对应的点N;
②爷爷现在的年龄是多少岁?
【答案】(1)①;②
(2)①见解析;②爷爷现在65岁
【分析】本题考查了数轴上两点时间的距离,相反数,列代数式.熟练掌握两点之间短距离的表示方法是解题的关键.
(1)①根据A、B间的距离为4,点A表示的数是x,即可得出点B表示的数;②根据B、C两点到原点的距离相等,得出点B表示的数和点C表示的数互为相反数,即可解答;
(2)①根据题意得出,则点M和点N为数轴上和120之间的三等分点,即可解答;②先求出小明和爷爷的年龄差,即可解答.
【详解】(1)解:①∵A、B间的距离为4,点A表示的数是x,
∴点B表示的数为,
故答案为∶ ;
②∵B、C两点到原点的距离相等,
∴点B表示的数和点C表示的数互为相反数,
∵点B表示的数为时,
∴点C表示的数为,
故答案为:;
(2)解:①爷爷现在的年龄和小明现在年龄差为,
当爷爷像小明这么大时,小明年龄为,则年龄差为,
当小明像爷爷这么大时,爷爷120岁,则年龄差为,
∵小明和爷爷年龄差不变,
∴,
即点M到点N的距离等于点M到的距离等于点N到120的距离,
∴点M和点N为数轴上和120之间的三等分点,
点M和点N的位置如图所示:
②有①可知,小明和爷爷的年龄差为(岁),
∴爷爷现在的年龄为(岁).
4.【问题背景】我们知道的几何意义是:在数轴上数对应的点与原点的距离.这个结论可以推广为:点、在数轴上分别表示有理数、,则A,B两点之间的距离示为,即.例如,在数轴上,表示和的点的距离为.
【问题解决】
(1)表示数轴上数与 (填数字)之间的距离;
(2)若点为数轴上一点,它所表示的数为,点在数轴上表示的数为,则 (用含的代数式表示);
【关联运用】
(3)运用一:若,则x的值为 ;
(4)运用二:代数式的最小值为 ;
(5)运用三:代数式的最大值为 ;
(6)运用四:已知动点、、分别从数轴、、的位置沿数轴正方向同时运动,速度分别为个单位长度/秒,个单位长度/秒,个单位长度/秒.原点为点,线段的中点分别为,若,且的值为常数,求出和的值
【答案】(1);(2);(3)或;(4);(5);(6),;或,;
【分析】本题为绝对值动点综合题,考查了数轴上绝对值的意义,绝对值的化简,数轴上点的距离运算,数轴上中点的表达,灵活根据动点的运动速度表达出点在数轴上的情况是解题的关键.
(1)根据绝对值的意义作答即可;
(2)根据绝对值的意义作答即可;
(3)分类讨论的取值范围,结合绝对值的化简,运算分析即可;
(4)分类讨论的取值范围,结合绝对值的化简,运算分析即可;
(5)分类讨论的取值范围,结合绝对值的化简,运算分析即可;
(6)根据运动情况,用含的式子表达出各点的值,再根据各点的值表达出和的长度,套入分析出的值后即可求得的值.
【详解】(1)解:由题意可得:表示数轴上数与之间的距离;
故答案为:;
(2)解:;
故答案为:;
(3)解:根据题意可得:和表示与的距离和与的距离的和,,
当时, 则:,
解得:;
当时,则 ,不符合题意;
当时,则:,
解得:;
故答案为:或;
(4)解:,
当时, 则:,
当时,则,
当时,则:,
∴时,的最小值为,
故答案为:;
(5)解:∵表示与的距离和与的距离的差,
∴当时, 则:,
当时,则,
∴,
当时,则,
∴综上的最大值为:;
故答案为:7;
(6)解:∵动点、、分别从数轴、、的位置沿数轴正方向同时运动,速度分别为个单位长度/秒,个单位长度/秒,个单位长度/秒,设时间为,
∴点可表示为:,点可表示为:,点可表示为:,
∴的中点为:,的中点为:,的中点为:,
∵在的左边,在的左边,
∴在的左边,在的左边,
∴,,
∴,
∴时,的值与无关,即,
∴,
∴,.
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专题04 数轴中动点压轴六大题型
题型1 单动点问题(分类讨论)
题型4 数轴与折叠问题
题型2 单动点问题(变化规律)
题型5 利用数轴解决年龄问题
题型3 双动点问题
题型6 利用数轴球最小值问题
题型一 单动点问题(分类讨论)(共4小题)
1.数轴上点A表示数,将点A沿数轴移动7个单位长度得到点B,则点B表示的数是( )
A.4 B.和10 C. D.和4
2.如图,将一根木棒放在数轴(单位长度为)上,木棒左端与数轴上的点 A 重合,右端与数轴上的点 B重合.若将木棒沿数轴向右水平移动,则当它的左端移动到点 B时,它的右端在数轴上所对应的数为30;若将木棒沿数轴向左水平移动,则当它的右端移动到点 A时,它的左端在数轴上所对应的数为6,由此可得这根木棒的长为( )
A. B. C. D.
3.A为数轴上表示的点,将点A沿数轴移动5个单位长度到点B,点B所表示的数为( )
A. B.或7 C.或3 D.3
4.在数轴上,把表示的点往右移动个单位长度后,所得到的对应点表示的数为( )
A. B. C.或 D.无法确定
题型二 单动点问题(变化规律)(共5小题)
1.在数轴上,点所表示的数为,现将点沿数轴做如下移动,第一次将点向左移动个单位长度到达点,第二次将点向右移动个单位长度到达点,第三次将点向左移动个单位长度到达点,按照这种移动规律进行下去,第次移动到点,那么点所表示的数为( )
A. B. C. D.
2.如图,将边长为1的正方形以顶点A为旋转中心,沿数轴顺时针连续滚动.起点A表示的数是,则数轴上数2025所对应的字母是( )
A.A B.B C.C D.D
3.如图,将边长为的正方形以顶点为旋转中心,沿数轴顺时针连续滚动.起点A表示的数是,则数轴上数2024所对应的字母是( )
A.A B.B C.C D.D
4.如图,在数轴上,点表示数,现将点沿数轴作如下移动,第一次将点向右移动2个单位长度到达点,第二次将点向左移动4个单位长度到达点,第三次将点向右移动6个单位长度到达点,按照这种移动规律进行下去,第2026次移动到点,那么点所表示的数为 .
5.如图,圆的周长为4个单位长度.在该圆的四等分点处分别标上0,1,2,3,先让圆周上表示数字0的点与数轴上表示的点重合,再将圆向右在数轴上滚动,则数轴上表示2025的点与圆周上表示数字 的点重合.
题型三 双动点问题(共4小题)
1.如图,A、B分别为数轴上的两点,A点对应的数为,B点对应的数为100.
(1)请求出在数轴上与A、B两点距离相等的点M所对应的数;
(2)现有一只电子蚂蚁P从B点出发,以4个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A点出发,以6个单位/秒的速度向右运动,设两只电子蚂蚁在数轴上的C点相遇,通过计算,请你求出点C对应的数.
(3)若当电子蚂蚁P从B点出发时,以6个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A点出发,以2个单位/秒的速度也向左运动,请问:当它们运动多少秒时,两只蚂蚁间的距离为40个单位长度?
2.已知数轴上两点A,B对应的数分别为,3,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.
(1)若点P为的中点,则点P对应的数是 .
(2)数轴的原点右侧有点P,使点P到点A,点B的距离之和为8.请你求出x的值.
(3)现在点A,点B分别以每秒2个单位长度和每秒0.5个单位长度的速度同时向右运动,同时点P以每秒6个单位长度的速度从表示数1的点向左运动.当点A与点B之间的距离为3个单位长度时,直接写出点P对应的数.
3.如图,点A、在数轴上对应的数为、7,点A以每秒3个单位长度的速度向右运动,同时点以每秒1个单位长度的速度也向右运动.设运动时间为秒.
(1)求运动前的中点对应的数;
(2)为何值时A、对应的数相同;
(3)为何值时A、之间的距离等于2个单位长度.
4.如图,点均在数轴上,点所对应的数是,点在点的右边,且距点个单位长度,点是数轴上的两个动点.
(1)求出点所对应的数;
(2)当点到点的距离之和是个单位长度时,求出此时点所对应的数;
(3)若点分别从点出发,均沿数轴向左运动,点每秒运动个单位长度,点每秒运动个单位长度.若点先出发秒后点出发,当两点相距个单位长度时,直接写出此时点分别对应的数.
题型四 数轴与折叠问题(共5小题)
1.数轴是数学中重要的工具,它建立了数与点之间的对应关系,是“数形结合”的基础.小明在草稿纸上画了一条数轴并进行如下操作探究:在一条可以折叠的数轴上,表示的数分别是,4.
(1)若点在之间且,则点表示的数为 ;
(2)若将此数轴沿着某一点折叠,使点A与点B重合,则表示的点与 表示的点重合;
(3)如图,以点为折点,将此数轴向右对折,且点在点的右边,且,则点表示的数是 .
2.已知在纸面上有一个数轴(如图),折叠纸面.
(1)若表示的点与表示2的点重合,则表示1的点与表示___________的点重合;
(2)若表示1的点与表示的点重合,回答下列问题:
①表示3的点与表示___________的点重合;
②若数轴上、两点之间的距离为12,(在的左侧),且、两点经折叠后重合,求、两点表示的数多少?
3.【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?
4.数轴是一个非常重要的数学工具,使数和数轴上的点建立起对应关系,这样能够用“数形结合”的方法解决一些实际问题.如图,在纸面上有一数轴,按要求折叠纸面:
(1)若折叠后数1对应的点与数对应的点重合,则此时数对应的点与数______对应的点重合;
(2)若折叠后数2对应的点与数对应的点重合,数轴上有、两点也重合,且、两点之间的距离为11(点在点的右侧),则点对应的数为_______,点对应的数为_______;
(3)在(2)的条件下,数轴上有一动点,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度在数轴上匀速运动,设运动时间为秒.动点从点向右出发,为何值时,、点之间的距离为15个单位长度;
5.平移和翻折是初中数学两种重要的图形变化
(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_______.
A.(+3)+(+2)=+5 B.(+3)+(﹣2)=+1
C.(﹣3)﹣(+2)=﹣5 D.(﹣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,…,依次规律跳,当它跳2021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2021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 .
③一条数轴上有点A、B、C,其中点A、B表示的数分别是﹣17、8,现以点C为折点,将数轴向右对折,若点A对应的点落在点B的右边,并且,求点C表示的数.
题型五 用数轴解决年龄问题(共4小题)
1.数轴是一个非常重要的数学工具,它是“数形结合”的基础,如图,现有一木棍紧贴着数轴放置,左端点A与表示的点重合,右端点B与原点重合.
(1)如图1,将木棍沿着数轴负方向平移使得点B与表示的点重合,则平移后的点A表示的数为 ;将木棍沿着数轴正方向平移使得点A与原点重合,则平移后的点B表示的数为 .
(2)如图2,M是木棍上任意一点,是木棍按照(1)沿着数轴负方向平移后的对应点,是木棍按照(1)沿着数轴正方向平移后的对应点,设对应的有理数为,对应的有理数为,则 .
(3)小明问爷爷现在的年龄是多少,爷爷说:“我像你这么大时,你还有40年才出生;等你到我这个年纪时,我已经110岁高龄了.”问小明和爷爷现在的年龄各是多少?
2.如图,把一根木棒放在数轴上,数轴的个单位长度为,木棒的左端点与数轴上的点重合,右端点与数轴上的点重合.
【问题探究】
(1)若将木棒沿数轴水平向右移动,则当它的左端点移动到点处时,它的右端点在数轴上对应的数为;若将木棒沿数轴水平向左移动,则当它的右端点移动到点处时,它的左端点在数轴上对应的数为,由此可得到木棒的长为多少?
(2)图中点表示的数为____,点表示的数为___;
【问题解决】
(3)根据(1)(2),请你借助“数轴”这个工具帮助轩轩解决如下问题;
一天,轩轩问爷爷的年龄,爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要年才出生;你若是我现在这么大,我已经岁,是老寿星了,哈哈!”请求出爷爷现在的年龄.
3.如图,一根木棒放在数轴上,数轴的1个单位长度为,木棒的左端与数轴上的点重合,右端与点重合.
(1)若将木棒沿数轴向右水平移动,则当它的左端移动到点时,它的右端在数轴上所对应的数为24;若将木棒沿数轴向左水平移动,则当它的右端移动到点时,它的左端在数轴上所对应的数为6,由此可得到木棒长为______.
(2)由(1)的启发,请你借助“数轴”这个工具解决下列问题:
一天,小丽问马老师年龄时,马老师说:“我像你这么大时,你只有1岁;等你到我这年龄的时候,我已经52岁了.”请求出小丽和马老师现在多少岁了?
4.如图一根木棒放在数轴上,数轴的1个单位长度为,木棒的左端与数轴上的点A重合,右端与点B重合.
(1)若将木棒沿数轴向右水平移动,则当它的左端移动到点B时,它的右端在数轴上所对应的数为20;若将木棒沿数轴向左水平移动,则当它的右端移动到A点时,则它的左端在数轴上所对应的数为5,由此可得到木棒长为 .
(2)图中点A所表示的数是 ,点B所表示的数是 .
(3)由题(1)(2)的启发,请你能借助“数轴”这个工具帮助小明解决下列问题:
一天,小明去问曾当过数学老师现在退休在家的爷爷的年龄,爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要45年才出生;你若是我现在这么大,我已经120岁,是老寿星了,哈哈!”,请求出爷爷现在多少岁了?
题型六 利用数轴求最小值问题(共8小题)
1.结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:
(1)数轴上表示4和1的两点之间的距离是 ;表示和2两点之间的距离是 ;一般地,数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.如果表示数a和的两点之间的距离是3,那么 .
(2)当时,所有可能整数a的和为多少?
(3)有最小值吗?如果有,请求出它的最小值,并指明此时a的取值.
2.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;
3.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.
4.点、在数轴上分别表示数、,、两点之间的距离表示为.则数轴上、两点之间的距离.表示4与的差的绝对值,实际上也可理解为4与两数在数轴上所对应的两点之间的距离,同理也可理解为与3两数在数轴上所对应的两点之间的距离,就表示在数轴上对应的点到的距离,由上面绝对值的几何意义,解答下列问题:
(1)数轴上表示2和的两点之间的距离是 ;数轴上表示和的两点之间的距离是 ;
(2)数轴上表示和的两点和之间的距离是 ,如果,那么为 ;
(3)当取最小值时,符合条件的整数有 ;
(4)令,问当取何值时,最小,最小值为多少?请求解.
5.【材料阅读】通过学习数轴和绝对值之后,我们知道,表示5与2差的绝对值,也可理解为5与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
(1)应用一:已知如图,点A在数轴上表示为,数轴上任意一点B表示的数为x,则两点的距离可以表示为______.
(2)应用二:若点B表示的整数为x,则当x为______时,与的值相等;
(3)应用三:表示数轴上有理数x所对应的点到和2所对应的两点距离之和,应用这个知识,请你写出的最小值为______,此时所有符合条件的整数x的和为______.
(4)应用四:令,则M的最小值为______,当M取得最小值时,整数x的值是______.
6.同学们都知道:表示与之差的绝对值,实际上也可理解为数与在数轴上所对应的点之间的距离.请你借助如图所示数轴进行以下探索:
(1)数轴上表示与的两点之间的距离是_________;
(2)数轴上表示与的两点之间的距离可以表示为_________;
(3)若,求的值.
(4)同理表示数轴上有理数所对应的点到和所对应的点的距离之和,请你求出所有符合条件的整数,使得.
(5)求当为多少时,代数式有最小值,最小值为多少?
7.【阅读】若点,在数轴上分别表示有理数,,,两点之间的距离表示为,则,即表示为5与3两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
(1)点,表示的数分别为,2,则_______;
(2)若,则_________;
【应用】
(3)如图,数轴上表示数的点,问是否有最小值?如果有,直接写出最小值;如果没有,说明理由.
(4)由以上的探索猜想,对于任意有理数,是否有最小值?如果有,直接写出最小值,并写出此时x的值;如果没有,说明理由.
8.【用数学的眼光观察现实世界】若点A,B在数轴上分别表示有理数a,b,A,B两点之间的距离表示为,则.即表示5与3两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
【用数学的思维思考现实世界】
(1)点A、B表示的数分别为,2,则________,在数轴上可以理解为表示数x的点与表示数________的点的距离.
(2)①求的最小值,并写出此时x的值.
②当x满足什么条件时,取得最小值,最小值是多少?
(3)当x取何值时,取得最小值,最小值是多少?
1.如图,长方形的边在数轴上,为原点,长方形的面积为,边长为,将长方形沿数轴水平移动,移动后的长方形记为,移动后的长方形与原长方形重叠部分的面积为,则点表示的数为( ).
A. B. C.或 D.或
2.阅读:如图,已知数轴上有A、B、C三点,它们表示的数分别是.点A到点C的距离用表示,计算方法:点C表示的数8,点A表示的数,,用,用式子表示为:.根据阅读完成下列问题:
(1)应用: , ;
(2)拓展:若点C沿数轴向右以每秒9个单位长度的速度运动,则秒时,点C走到的位置所对应的数是 ,此时 (用含的代数式表示);
(3)探究: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4个单位长度和9个单位长度的速度向右运动,请问:的值是否随着时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
3.如图,数轴上依次排列着四个点A、B、C、D,且A、B间的距离与C、D间的距离相等,点A表示的数是x.
(1)【问题提出】如图①,若A、B间的距离为4,且B、C两点到原点的距离相等,则
①点B表示的数为______(用含x的代数式表示);
②点C表示的数为______(用含x的代数式表示);
(2)【类比解决】一天,小明去问爷爷的年龄,爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要45年才出生;你若是我现在这么大,我已经是120岁的老寿星了.”
①请在图③的数轴上大致标出现在小明的年龄数对应的点M以及他爷爷的年龄数对应的点N;
②爷爷现在的年龄是多少岁?
4.【问题背景】我们知道的几何意义是:在数轴上数对应的点与原点的距离.这个结论可以推广为:点、在数轴上分别表示有理数、,则A,B两点之间的距离示为,即.例如,在数轴上,表示和的点的距离为.
【问题解决】
(1)表示数轴上数与 (填数字)之间的距离;
(2)若点为数轴上一点,它所表示的数为,点在数轴上表示的数为,则 (用含的代数式表示);
【关联运用】
(3)运用一:若,则x的值为 ;
(4)运用二:代数式的最小值为 ;
(5)运用三:代数式的最大值为 ;
(6)运用四:已知动点、、分别从数轴、、的位置沿数轴正方向同时运动,速度分别为个单位长度/秒,个单位长度/秒,个单位长度/秒.原点为点,线段的中点分别为,若,且的值为常数,求出和的值
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