内容正文:
第14讲 直线、射线、线段
题型梳理
易错分析
易错点一 没有考虑点在直线上的位置造成漏解
题型方法
题型一 线段、射线和直线的基本概念及表示方法
题型二 直线的基本事实
题型三 点与直线、射线、线段的关系
题型四 线段的基本事实
题型五 线段的大小比较
题型六 线段的和差
题型七 线段的中点
知识清单
知识点1.直线、射线、线段
(1)直线、射线、线段的表示方法
①直线:用一个小写字母表示,如:直线l,或用两个大写字母(直线上的)表示,如直线AB.
②射线:是直线的一部分,用一个小写字母表示,如:射线l;用两个大写字母表示,端点在前,如:射线OA.注意:用两个字母表示时,端点的字母放在前边.
③线段:线段是直线的一部分,用一个小写字母表示,如线段a;用两个表示端点的字母表示,如:线段AB(或线段BA).
(2)点与直线的位置关系:①点经过直线,说明点在直线上;②点不经过直线,说明点在直线外.
知识点2.直线的性质:两点确定一条直线
(1)直线公理:经过两点有且只有一条直线.
简称:两点确定一条直线.
(2)经过一点的直线有无数条,过两点就唯一确定,过三点就不一定了.
知识点3.线段的性质:两点之间线段最短
线段公理
两点的所有连线中,可以有无数种连法,如折线、曲线、线段等,这些所有的线中,线段最短.
简单说成:两点之间,线段最短.
知识点4.两点间的距离
(1)两点间的距离
连接两点间的线段的长度叫两点间的距离.
(2)平面上任意两点间都有一定距离,它指的是连接这两点的线段的长度,学习此概念时,注意强调最后的两个字“长度”,也就是说,它是一个量,有大小,区别于线段,线段是图形.线段的长度才是两点的距离.可以说画线段,但不能说画距离.
知识点5.比较线段的长短
(1)比较两条线段长短的方法有两种:度量比较法、重合比较法.
就结果而言有三种结果:AB>CD、AB=CD、AB<CD.
(2)线段的中点:把一条线段分成两条相等的线段的点.
(3)线段的和、差、倍、分及计算
做一条线段等于已知线段,可以通过度量的方法,先量出已知线段的长度,再利用刻度尺画条等于这个长度的线段,也可以利用圆规在射线上截取一条线段等于已知线段.
如图,AC=BC,C为AB中点,AC=AB,AB=2AC,D 为CB中点,则CD=DB=CB=AB,AB=4CD,这就是线段的和、差、倍、分.
易错分析
【易错点一】没有考虑点在直线上的位置造成漏解
【例1】(23-24七年级上·江苏无锡·期末)已知线段,点为线段的中点,点是直线上的一点,且,则线段的长是( )
A.1 cm B.2 cm C.2 cm或4 cm D.1 cm或5 cm
【答案】D
【分析】本题考查的是两点间的距离.根据题意画出图形,由于点的位置不能确定,故应分两种情况进行讨论.
【详解】解:∵线段,为的中点,
∴当点如图1所示时,
,
;
当点如图2所示时,
∴线段的长为1cm或5cm.
故选:D.
【举一反三】【变式1】(22-23七年级上·江苏无锡·期末)已知线段,点C在直线上,,,若点M是线段的中点,则线段的长为( )
A.7 B.8 C.7或2 D.8或3
【答案】C
【分析】本题考查了两点间的距离,解题关键是进行分类讨论.分类讨论:C在线段上,C在线段的延长线上,根据已知线段长可得的长,根据中点的性质可得答案.
【详解】解:如图,C在线段的延长时,
∵,,
∴,
∵点M是线段的中点,
∴;
C在线段上时,如图所示:
∵,,
∴,
为线段的中点,
,
综上分析可知,的长为7或2.
故选:C.
【变式2】(24-25七年级上·江苏南京·阶段练习)已知点C在直线上,,,点分别是的中点.则线段的长为 .
【答案】或
【分析】本题考查了线段的中点定义,线段的和差关系,分情况讨论是解题的关键.本题需分情况讨论点C在线段上或在的延长线上时的长度。利用中点性质及线段和差计算即可.
【详解】分类讨论:点C在线段上,点C在线段的延长线上,根据线段中点的性质,可得的长,根据线段的和差,可得答案.
解:①当点C在线段上时,
,
由点M、N分别是的中点,得
,,
由线段的和差,得;
②当点C在线段的延长线上时,
,
由点M、N分别是的中点,得
,.
由线段的和差,得,
综上,MN的长或,
故答案为:或.
【变式3】(22-23七年级上·江苏盐城·期末)已知是关于的方程的解.
(1)求的值;
(2)在(1)的条件下,已知线段,点是直线上一点,且,若点是的中点,求线段的长.
【答案】(1)
(2)1cm或3cm
【分析】(1)把代入方程,即可求出;
(2)画出符合的两种情况,求出的长,再求出的长即可.
【详解】(1)解:把代入方程得:,解得:;
(2)解:当时,,,
∴,,
当在线段上时,如图1,
∵为的中点,
∴;
当在的延长线时,如图2,
∵,,
∴,
∵为的中点,
∴,
即的长为1cm或3cm.
【点睛】本题考查了求两点之间的距离、线段的中点、一元一次方程的解等知识点,能求出符合的所有情况是解此题的关键.
题型方法
【题型一】线段、射线和直线的基本概念及表示方法
【例1】下列各图中,表示“射线”的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了直线、射线和线段的联系与区别,深刻理解直线、射线和线段的定义是解题的关键.
根据直线、射线和线段的定义作答即可.
【详解】解:A.表示直线,故本选项不符合题意;
B.表示射线,故本选项符合题意;
C.表示线段,故本选项不符合题意;
D.表示射线,故本选项不符合题意;
故选:B.
【举一反三】【变式1】(20-21七年级上·江苏盐城·期末)下列画图语句中,正确的是( )
A.画射线OP=3 cm B.画出A、B两点的距离
C.延长射线OA D.连接A、B两点
【答案】D
【分析】直接利用基本作图的定义结合射线、线段的定义与性质分析得出答案.
【详解】解:A、画射线OP=3 cm,错误,射线没有长度,故此选项不合题意;
B、画出A、B两点的距离,错误,应该是量出A、B两点的距离,故此选项不合题意;
C、延长射线OA,错误,射线向一方无限延伸,不能延长,故此选项不合题意;
D、连结A、B两点,正确,符合题意.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了直线、射线、线段的定义,尺规作图的定义,正确把握相关定义是解题关键.
【变式2】如图,点A、B、C不在一条直线上,先作直线,再过点A作射线与线段交于点D,下列正确的作图是( )
A. B.
C.
D.
【答案】B
【分析】本题考查直线,射线作法.根据题意利用直线和射线定义即可画出图形.
【详解】解:直线为两端均延长,射线与线段交于点D,
∴如图所示:
,
故选:B.
【变式3】如图所示,下列说法不正确的是( )
A.点A在直线外
B.点A到点C的距离是线段的长度
C.射线与射线是同一条
D.直线和直线相交于点B
【答案】C
【分析】本题考查了直线、射线、线段.解题的关键是掌握直线、射线、线段的定义,要注意:直线没有端点.根据直线、射线与线段的定义,结合图形解答.
【详解】解:A. 点A在直线外,说法正确,不符合题意;
B. 点A到点C的距离是线段的长度,说法正确,不符合题意;
C. 射线与射线不是同一条,说法错误,符合题意;
D. 直线和直线相交于点B,说法正确,不符合题意;
故选:C.
【题型二】直线的基本事实
【例2】(21-22七年级上·江苏盐城·期末)要在墙上固定一根木条,小明说只需要两根钉子,这其中用到的数学道理是( )
A.两点之间线段最短 B.两点确定一条直线
C.垂线段最短 D.两条直线相交,只有一个交点
【答案】B
【分析】根据两个钉子固定一根木条可知两点确定一条直线.
【详解】解:由题意知,用到的数学道理是两点确定一条直线
故选B.
【点睛】本题考查了两点确定一条直线的应用.解题的关键在于掌握两点确定一条直线的含义与应用.
【举一反三】【变式1】我们在用枪瞄准时,总是用一只眼对准准星和目标,用数学知识解释为( )
A.两点确定一条线段 B.两点确定一条直线
C.两点之间线段最短 D.以上都不对
【答案】B
【分析】根据两点确定一条直线进而得出答案.
【详解】解:在正常情况下,射击时要保证瞄准的一只眼在准星和目标的直线上,才能射中目标,
这说明了两点确定一条直线的道理.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了直线的性质,利用实际问题与数学知识联系得出是解题关键.
【变式2】(23-24七年级上·江苏连云港·期末)工人砌墙时,先在两个墙脚的位置分别插一根木桩,再拉一条直的参照线,就能使砌的砖在一条直线上.这样做应用的数学知识是( )
A.两点之间线段最短 B.两点确定一条直线
C.垂线段最短 D.点动成线
【答案】B
【分析】本题主要考查直线的性质,要想确定一条直线,至少要知道两点,由此可解.
【详解】解:工人砌墙时,先在两个墙脚的位置分别插一根木桩,再拉一条直的参照线,就能使砌的砖在一条直线上.
这样做应用的数学知识是:两点确定一条直线.
故选:B.
【变式3】(22-23七年级上·江苏徐州·阶段练习)将一根木条固定在墙上至少需要2个钉子,这一事实说明 .
【答案】两点确定一条直线
【分析】本题考查两点确定一条直线,根据两点确定一条直线进行作答即可.
【详解】解:由题意,该事实说明:两点确定一条直线;
故答案为:两点确定一条直线.
【题型三】点与直线、射线、线段的关系
【例3】(20-21七年级上·江苏无锡·阶段练习)平面上有不同的三个点,经过其中任意两点画直线,一共可以画( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.1条或3条
【答案】D
【分析】根据三个点是否在同一直线上进行分类讨论即可.
【详解】当三个点在同一直线上时,经过任意两点画直线有且只有1条;
当三个点不在同一直线上时,经过其中任意两个点画直线各有一条,则共有3条;
故选:D.
【点睛】本题考查直线的定义,熟练掌握两点确定一条直线并分类讨论是解题关键.
【举一反三】【变式1】(2023七年级上·江苏·专题练习)如图,用适当的语句表述图中点与直线的关系,错误的是( )
A.点P在直线外 B.点C在直线外
C.直线不经过点M D.直线经过点B
【答案】B
【分析】本题考查的是点与直线的位置关系,理解点在直线上,点在直线外,再逐一分析即可得到答案.
【详解】解:点P在直线外,描述正确,故A不符合题意;
点C在直线上,故B符合题意;
线不经过点M,描述正确,故C不符合题意;
直线经过点B,描述正确,故D不符合题意;
故选B
【变式2】如图,请用直尺判断在线段延长线上的点是( )
A.M B.N C.P D.Q
【答案】D
【分析】让直尺一端与重合即可求解.
【详解】解:让直尺一端与 重合
可知点在的延长线上
故选:D
【点睛】本题考查线段的延长线.需注意点是在线段的反向延长线上.
【变式3】下列说法错误的是( )
A. 直线l经过点A B. 点C在线段上
C. 射线与线段有公共点 D. 直线a,b相交于点A
【答案】B
【分析】根据点和直线的位置关系,相交线的有关内容判断即可.
【详解】解:A、由图可得,点A在直线l上,故直线l经过点A,故本选项不符合题意;
B、由图可得,点C在线段的上方,故点A不在线段上,故本选项符合题意;
C、由图可得,射线与线段有交点,故射线与线段有公共点,故本选项不符合题意;
D、由图可得,点A为直线a、b的公共点,故直线a、b相交于点A,故本选项不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了直线、射线、线段的应用,主要考查学生的理解能力和应用能力,应用了数形结合思想.
【题型四】线段的基本事实
【例4】(24-25七年级上·江苏·期末)如图,一只蚂蚁外出觅食,它与食物间有三条路径,从上到下依次记为①,②,③,则蚂蚁选择第②条路径的理由是( )
A.两点确定一条直线
B.两点之间线段最短
C.经过一点有无数条直线
D.两点之间线段的长度叫做两点间的距离
【答案】B
【分析】本题考查了线段的性质,熟记两点之间,线段最短是解题的关键.
根据两点之间线段最短解答.
【详解】解:蚂蚁选择第②条路径的理由是“两点之间线段最短”.
故选:B
【举一反三】【变式1】(22-23七年级上·江苏扬州·阶段练习)下列现象:①用两个钉子就可以把木条固定在墙上②从A地到B地架设电线,总是尽可能沿着线段架设③植树时,只要确定两棵树的位置,就能确定同一行树所在的直线④把弯曲的公路改直,就能缩短路程,其中能用“两点之间线段最短”来解释的现象有( )
A.②④ B.①③ C.①④ D.③④
【答案】A
【分析】本题主要考查了两点之间线段最短的实际应用,解题的关键是熟练掌握该定理.
利用两点之间线段最短逐项进行判断即可.
【详解】解:①用两个钉子就可以把木条固定在墙上,可用“两点确定一条直线”来解释,不符合题意;
②从A地到B地架设电线,总是尽可能沿着线段架设,可用“两点之间线段最短”来解释,符合题意;
③植树时,只要确定两棵树的位置,就能确定同一行树所在的直线,可用“两点确定一条直线”来解释,不符合题意;
④把弯曲的公路改直,就能缩短路程,可用“两点之间线段最短”来解释,符合题意;
故选:A.
【变式2】(24-25七年级上·江苏泰州·期末)弯曲的公路改直后就能缩短路程,可以用数学知识的基本事实来解释为 .
【答案】两点之间,线段最短
【分析】本题主要考查了线段的性质,熟练掌握线段的性质是解题的关键;
根据线段的性质:两点之间线段最短,解答即可;
【详解】解:由线段的性质可知:两点的所有连线中,可以有无数种连法,如折线、曲线、线段等,这些所有的线中,线段最短,
故答案为:两点之间,线段最短.
【变式3】(24-25七年级上·江苏扬州·期末)如图,叶挺路两旁坐落着相距一段距离的实验初中和周恩来少年读书处,实验初中学生从学校出发去周恩来少年读书处开展研学,走叶艇路最近,其蕴含的数学道理是 .
【答案】两点之间,线段最短
【分析】本题主要考查了线段的性质,根据“两点之间,线段最短”,进行解答即可.
【详解】解:叶挺路两旁坐落着相距一段距离的实验初中和周恩来少年读书处,实验初中学生从学校出发去周恩来少年读书处开展研学,走叶艇路最近,其蕴含的数学道理是两点之间,线段最短.
故答案为:两点之间,线段最短.
【题型五】线段的大小比较
【例5】(24-25七年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,用圆规比较两条线段和的长短,可知 .(填写“”,“”,“”)
【答案】
【分析】本题考查了线段的大小比较,根据比较线段长短的方法即可.
【详解】解:用圆规比较两条线段和的长短,可知,
故答案为:.
【举一反三】【变式1】(21-22七年级上·江苏宿迁·期末)在图中“〇”内添上字母A、B、C,使AC<AB<BC.
【答案】见解析
【分析】利用圆规画出弧线,即可得到三角形的三边的大小关系.
【详解】解:如图所示,AC<AB<BC.
【点睛】本题主要考查了比较线段的长短,比较两条线段长短的方法有两种:度量比较法、重合比较法.
【变式2】(22-23七年级上·江苏南通·期末)如图,A,B,C三点在同一直线上,点D在的延长线上,且.
(1)请用圆规在图中确定D点的位置;
(2)比较线段的大小: _____(填“>”、“=”或“<”);
(3)若,,求的长.
【答案】(1)见解析
(2)=
(3)18
【分析】(1)以点C为圆心,长为半径画弧交的延长线于点D,即为所求;
(2)由线段得出,即可得出结论;
(3)由已知求出,得出,即可得出的长.
【详解】(1)解:如图所示,以点C为圆心,长为半径画弧交的延长线于点D,即为所求;
(2)∵,
∴,
∴;
故答案为 =;
(3)∵,,
∴
∴,
∴
故答案为18.
【点睛】本题考查线段长短的计算及作一条线段等于已知线段,对线段长进行大小比较以及对线段长度求值,结合图形求解是解题关键.
【变式3】(22-23七年级上·江苏苏州·期末)如图,已知B、C在线段上.
(1)图中共有 条线段;
(2)若.
①比较线段的大小: (填:“>”、“=”或“<”);
②若,M是的中点,N是的中点,求的长度.
【答案】(1)6
(2)①②18
【分析】(1)依据在线段上,即可得到图中共有线段.
(2)①依据,即可得到,进而得出;②依据线段的和差关系以及中点的定义,即可得到的长度.
【详解】(1)解:在线段上,
图中共有线段共6条
故答案为:6
(2)解:①若,则,
即
故答案为:
②
,
是的中点,是的中点,
【点睛】本题主要考查了两点间的距离以及线段的和差关系,利用中点性质转化线段之间的倍分关系,在不同情况下灵活选用它的不同表示方法,有利于解题的简洁性.
【题型六】线段的和差
【例6】(24-25七年级上·江苏徐州·期末)如图,线段在线段上,且,若线段的长度是-个正整数,则图中以A、B、C、D这四点中任意两点为端点的所有线段长度之和可能是( )
A.28 B.29 C.30 D.27
【答案】A
【分析】本题考查了线段,先求出以、、、这四点中任意两点为端点的所有线段长度之和,然后根据居已知可得所有线段的总和减去1的差一定是3的倍数,从而进行计算即可解答,
【详解】解:以、、、这四点中任意两点为端点有:、、、、、等,共六条,
,
∵,线段的长度是-个正整数,
∴所有线段的总和减去1的差一定是3的倍数,
A、是的倍数,故A符合题意;
B、不是的倍数,故B不符合题意;
C、不是的倍数,故C不符合题意;
D、不是的倍数,故D不符合题意;
故选A.
【举一反三】【变式1】(24-25七年级上·江苏泰州·阶段练习)如图,点C、D为线段AB上两点,,且,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了线段的和与差,根据得,根据即可得,掌握线段的和与差是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:B.
【变式2】(24-25七年级上·江苏南通·阶段练习)已知线段,线段,线段在线段上由点A向点B从左向右移动(点C不与点A重合,点D不与点B重合),记图中所有线段的长度之和为S,则 .(用含a的代数式表示)
【答案】
【分析】本题主要考查了线段的和差关系,根据题意可得,再由线段的和差关系可得,据此可得答案.
【详解】解:由题意得,
,
∵线段,线段,
∴,
故答案为:.
【变式3】(23-24七年级上·江苏徐州·阶段练习)如图,点О在线段上,线段,,动点P,Q分别从A,B同时出发,点P以的速度沿向右运动,终点为B,点Q以的速度沿向左运动,终点为A,当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动.
(1)如图1,点M,N分别为的中点,求线段的长;
(2)求运动时间为多少时,点P与点О重合?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了线段和差的计算,线段的中点;
(1)根据题意,得,,整理得到,计算即可.
(2)设运动时,P,O重合,根据路程、速度与时间的关系列式计算即可.
【详解】(1)∵线段,,
∴,
∵点M,N分别为的中点,
∴,
∴.
(2)设运动时,P,O重合,
∵点P以的速度沿向右运动,
∴,
当P,O重合时,根据题意,得,
解得
故经过5秒钟,两点重合.
【题型七】线段的中点
【例7】(20-21七年级上·江苏无锡·阶段练习)已知点在线段上,则下列条件中,不能确定点是线段中点的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查线段中点的定义,需逐一分析各选项是否能够唯一确定点C为线段的中点,
本题考查了线段的中点,熟练掌握定义是解题的关键.
【详解】解:A. 能,不符合题意;
B. 能,不符合题意;
C. 不能,符合题意;
D. 能,不符合题意;
故选:C.
【举一反三】【变式1】(24-25七年级上·江苏无锡·阶段练习)已知点A、B、P在一条直线上,则下列等式中,能判断点P是线段的中点的个数有( )
①;②;③;④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】本题考查线段的中点,根据题意画出图形,根据中点的特点即可得出结论.
【详解】解:如图所示:
①∵,
∴点P是线段的中点,故本小题正确;
②∵,
∴点B是线段的中点,故本小题错误;
③∵,,
∴,即点P是线段的中点,故本小题正确;
④∵,
∴点P在线段上,故本小题错误.
故选:B.
【变式2】(24-25七年级上·江苏盐城·期末)已知点在线段上,若,,点是中点, 则长为 .
【答案】
【分析】本题考查了线段的中点、线段的和与差,首先根据点在线段上,,,可得,根据点是中点,可知,从而可得.
【详解】解:如下图所示,
点在线段上,,,
,
又点是中点,
,
.
故答案为: .
【变式3】(24-25七年级上·江苏徐州·期末)如图,点C是线段上一点,点M是线段的中点,点N是线段的中点
(1)如果,求的长
(2)如果,求的长
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了线段中点的性质及线段的和差计算,解题的关键是利用中点性质将线段长度进行转化,结合已知条件通过和差关系求解.
(1)主要关键步骤:由M是中点得求出长度;再由与的差求出长度;最后由N是中点得求出长度.
(2)主要关键步骤:由M、N分别是、中点得、;根据推出,进而求出长度.
【详解】(1)解:∵点M是线段的中点,
∴
∵
∴
∵
∴
∵点N是线段的中点
∴
(2)∵点M是线段的中点,点N是线段的中点
∴
∵
∴
好题必刷
一、单选题
1.(24-25七年级上·江苏南京·阶段练习)下列四个生活、生产现象中,可用“两点之间,线段最短”来解释的有( )
A.用两个钉子就可以把木条固定在墙上
B.打靶的时铁,眼睛要与枪上的准星、靶心在同一直线上
C.植树时,只要定出两棵树的位置,就能确定同一行树所在的直线
D.把弯曲的公路改直,就能缩短路程
【答案】D
【分析】根据两点确定一条直线,两点之间线段最短的性质对各选项进行判断,利用排除法求解即可.
本题考查了线段的性质,直线的性质,掌握线段的性质,直线的性质是解题的关键.
【详解】解:A.用两个钉子就可以把木条固定在墙上是利用“两点确定一条直线”;
B.打靶的时候、靶心在同一直线上是利用了“两点确定一条直线”;
C.植树时,就能确定同一行树所在的直线是利用了“两点确定一条直线”;
D.把弯曲的公路改直,就能缩短路程,利用“两点之间,线段最短”故该选项符合题意.
故选:D.
2.(24-25七年级上·江苏泰州·期中)图中以为端点的线段有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【答案】C
【分析】本题主要考查了线段的数量,根据线段的定义解答即可.
【详解】解:除C点外,还有3个点可以作为端点.
故以C为端点的线段共有3条.
故选:C.
3.(24-25七年级上·江苏淮安·期末)如图,若,,且是的中点,则的长为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题可根据线段中点的性质以及线段之间的和差关系来求解的长度.已知是的中点,可得到与、的关系,再结合和的长度求出的长度,进而求出的长度.本题主要考查了线段的中点性质以及线段之间的和差关系,熟练掌握线段中点的定义(若点为线段的中点,则)和线段和差的计算方法是解题的关键.
【详解】解:∵是的中点,
∴.
∵,,
∴
.
∵,,
∴.
故选:B.
4.(23-24七年级上·江苏扬州·阶段练习)下列说法中,①过两点有且只有一条直线,②连结两点的线段叫做两点的距离,③,则点B是线段的中点,④射线比直线短;正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】A
【分析】本题主要考查直线、射线、线段、两点间距离、中点等知识点,根据直线、射线、两点间距离、中点的相关知识逐一分析即可解答;准确把握相关概念是关键.
【详解】解:①过两点有且只有一条直线,正确;
②连接两点的线段的长度叫做两点的距离,故②错误;
③当,且B点在上时,点B才是线段的中点,故③错误;
④射线和直线不能比较距离,故④错误;
故①正确,仅有1个.
故选:A.
二、填空题
5.(24-25七年级上·江苏泰州·期末)已知A,B,C三点在同一条直线上,且,.若点D是线段的中点,则线段 cm.
【答案】11或5
【分析】根据题意,分两种情况画出图形.①点C在点B的右侧时;②点C在点B的左侧时.根据线段的和差计算,线段的中点定义,两点间的距离进行计算即可得出答案.
本题考查了线段的和差,两点间的距离,线段的中点定义,掌握线段的和差计算,线段的中点定义,两点间的距离是解题的关键.
【详解】解:分两种情况:
①如图所示,点C在点B的右侧时,
∵,,
∴,
∵点D是线段的中点,
∴,
∴;
②如图所示,点C在点B的左侧时,
∵,,
∴,
∵点D是线段的中点,
∴,
∴,
综上所述,线段的长为5或11.
6.(24-25七年级上·江苏淮安·期末)如图,村庄和村庄位于公路两侧,为使公路上的公交站台到、两村庄的距离之和最小,建站位置选在与直线的交点处,这么做的依据是 .
【答案】两点之间,线段最短
【分析】本题考查了线段的性质,熟练掌握两点之间,线段最短是解题的关键.根据线段的性质,即可解答.
【详解】解:如图,村庄A和村庄B位于公路l两侧,为使公路上的公交站台到、两村庄的距离之和最小,建站位置选在与直线l的交点F处,这么做的依据是两点之间,线段最短,
故答案为:两点之间,线段最短.
7.(24-25七年级上·江苏无锡·阶段练习)由百色站至南宁站的某趟动车,运行途中停靠的车站依次是:百色站—田阳站—田东站—平果站—隆安站—南宁站,那么铁路运营公司要为这条路线制作的车票票价共有 种.(任意两站间票价均不同)
【答案】30
【分析】本题考查线段、直线、射线,掌握线段条数的计算方法是解决问题的关键.将每一个车站看作一个点,铁路线为线段,求出所有线段条数的2倍即可.
【详解】解:如图:
图中线段的条数为(条),
(种),
即铁路运营公司为这条路线制作的往返车票有30种.
故答案为:30.
8.(24-25七年级上·江苏无锡·阶段练习)线段上有、两点,,,点为的中点,则 .
【答案】2
【分析】先根据线段的和差关系求出和的长度,再求出的长度,最后通过线段的差求出的长度.本题主要考查了线段的和差以及中点的性质,熟练掌握线段中点的定义和线段的和差关系是解题的关键.
【详解】解:∵,,
∴
∴
∴
∵点为的中点
∴
∵
∴
故答案为:.
三、解答题
9.(20-21七年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,C为线段的中点,D在线段上,且.求:
(1)的长;
(2)的长.
【答案】(1)7
(2)1
【分析】本题主要考查了线段的和差计算,线段中点的有关计算,解题的关键是熟练掌握线段中点的定义.
(1)根据,求出,根据中点定义,求出结果即可;
(2)根据,,求出结果即可.
【详解】(1)解:,
,
∵C为线段的中点,
;
(2)解:∵,,
∴.
10.(24-25七年级上·江苏·期末)如图,点C为线段上一点,点B为的中点,且.
(1)图中共有 条线段;
(2)求的长;
(3)若点E在直线上,且,求的长.
【答案】(1)6
(2)
(3)或
【分析】本题考查了两点间的距离,线段中点的定义,线段的和差,正确的理解题意是解题关键.
(1)根据线段的定义,有两个端点,根据题目所给线段,枚举出所有线段即可;
(2)根据点B为的中点,,即可求得的长;
(3)分两种情况讨论:当点E在上时,当点E在延长线上时,根据线段的和差关系求解即可.
【详解】(1)解:图中的线段有共6条,
故答案为:6;
(2)解:∵点B为的中点,,
∴.
∵,
∴;
(3)解:分两种情况讨论:
①如图(1),当点E在上时,
∵,
∴;
②如图(2),当点E在延长线上时,
∵,
∴;
综上所述,的长为或.
11.(24-25七年级上·江苏苏州·期末)如图,已知直线,点在直线上,点在直线外,按要求作图:
(1)画射线,画线段,画直线;
(2)尺规作图:在射线上画一条线段,使得(保留尺规作图痕迹);
(3)若,.
比较大小线段 ,依据: ;
比较大小: .
【答案】(1)画图见解析;
(2)画图见解析;
(3),由,,则点与的距离大于点与的距离;.
【分析】本题考查作图复杂作图,解题的关键是理解直线,射线,线段的定义,灵活运用所学知识是解题的关键.
()根据直线,射线,线段的定义画出图形;
()根据要求画出图形;
()利用测量法解决问题.
【详解】(1)解:如图,
(2)解:如上图,即为所求;
(3)解:,依据:由,,则点与的距离大于点与的距离;
,
故答案为:,由,,则点与的距离大于点与的距离;.
12.(2022七年级上·江苏·专题练习)如图,点C在线段AB上,,点M、N分别是的中点.
(1)求线段的长;
(2)若C为线段上任一点,满足,点M、N分别是的中点,猜想: .
(3)若C在线段AB的延长线上,且满足,点M、N分别为的中点,猜想: .
【答案】(1)5
(2)
(3)
【分析】(1)根据“点M、N分别是的中点”,先求出的长度,再利用即可求出MN的长度即可;
(2)当C为线段上一点,且M,N分别是的中点,则存在;
(3)点在的延长线上时,根据M、N分别为的中点,即可求出的长度.
【详解】(1)解:∵,点M是的中点,
∴,
∵,点N是的中点,
∴,
∴,
∴线段的长度为5;
(2)解:∵,点M是的中点,
∴,
∵,点N是的中点,
∴,
∴,
∴线段MN的长度为,
故答案为:;
(3)解:当点C在线段的延长线时,如图:
则,
∵M是的中点,
∴,
∵点N是的中点,
∴,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了两点间的距离,利用了线段中点的性质,线段的和差.分情况讨论是解题的关键.
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第14讲 直线、射线、线段
题型梳理
易错分析
易错点一 没有考虑点在直线上的位置造成漏解
题型方法
题型一 线段、射线和直线的基本概念及表示方法
题型二 直线的基本事实
题型三 点与直线、射线、线段的关系
题型四 线段的基本事实
题型五 线段的大小比较
题型六 线段的和差
题型七 线段的中点
知识清单
知识点1.直线、射线、线段
(1)直线、射线、线段的表示方法
①直线:用一个小写字母表示,如:直线l,或用两个大写字母(直线上的)表示,如直线AB.
②射线:是直线的一部分,用一个小写字母表示,如:射线l;用两个大写字母表示,端点在前,如:射线OA.注意:用两个字母表示时,端点的字母放在前边.
③线段:线段是直线的一部分,用一个小写字母表示,如线段a;用两个表示端点的字母表示,如:线段AB(或线段BA).
(2)点与直线的位置关系:①点经过直线,说明点在直线上;②点不经过直线,说明点在直线外.
知识点2.直线的性质:两点确定一条直线
(1)直线公理:经过两点有且只有一条直线.
简称:两点确定一条直线.
(2)经过一点的直线有无数条,过两点就唯一确定,过三点就不一定了.
知识点3.线段的性质:两点之间线段最短
线段公理
两点的所有连线中,可以有无数种连法,如折线、曲线、线段等,这些所有的线中,线段最短.
简单说成:两点之间,线段最短.
知识点4.两点间的距离
(1)两点间的距离
连接两点间的线段的长度叫两点间的距离.
(2)平面上任意两点间都有一定距离,它指的是连接这两点的线段的长度,学习此概念时,注意强调最后的两个字“长度”,也就是说,它是一个量,有大小,区别于线段,线段是图形.线段的长度才是两点的距离.可以说画线段,但不能说画距离.
知识点5.比较线段的长短
(1)比较两条线段长短的方法有两种:度量比较法、重合比较法.
就结果而言有三种结果:AB>CD、AB=CD、AB<CD.
(2)线段的中点:把一条线段分成两条相等的线段的点.
(3)线段的和、差、倍、分及计算
做一条线段等于已知线段,可以通过度量的方法,先量出已知线段的长度,再利用刻度尺画条等于这个长度的线段,也可以利用圆规在射线上截取一条线段等于已知线段.
如图,AC=BC,C为AB中点,AC=AB,AB=2AC,D 为CB中点,则CD=DB=CB=AB,AB=4CD,这就是线段的和、差、倍、分.
易错分析
【易错点一】没有考虑点在直线上的位置造成漏解
【例1】(23-24七年级上·江苏无锡·期末)已知线段,点为线段的中点,点是直线上的一点,且,则线段的长是( )
A.1 cm B.2 cm C.2 cm或4 cm D.1 cm或5 cm
【举一反三】【变式1】(22-23七年级上·江苏无锡·期末)已知线段,点C在直线上,,,若点M是线段的中点,则线段的长为( )
A.7 B.8 C.7或2 D.8或3
【变式2】(24-25七年级上·江苏南京·阶段练习)已知点C在直线上,,,点分别是的中点.则线段的长为 .
【变式3】(22-23七年级上·江苏盐城·期末)已知是关于的方程的解.
(1)求的值;
(2)在(1)的条件下,已知线段,点是直线上一点,且,若点是的中点,求线段的长.
题型方法
【题型一】线段、射线和直线的基本概念及表示方法
【例1】下列各图中,表示“射线”的是( )
A. B.
C. D.
【举一反三】【变式1】(20-21七年级上·江苏盐城·期末)下列画图语句中,正确的是( )
A.画射线OP=3 cm B.画出A、B两点的距离
C.延长射线OA D.连接A、B两点
【变式2】如图,点A、B、C不在一条直线上,先作直线,再过点A作射线与线段交于点D,下列正确的作图是( )
A. B.
C.
D.
【变式3】如图所示,下列说法不正确的是( )
A.点A在直线外
B.点A到点C的距离是线段的长度
C.射线与射线是同一条
D.直线和直线相交于点B
【题型二】直线的基本事实
【例2】(21-22七年级上·江苏盐城·期末)要在墙上固定一根木条,小明说只需要两根钉子,这其中用到的数学道理是( )
A.两点之间线段最短 B.两点确定一条直线
C.垂线段最短 D.两条直线相交,只有一个交点
【举一反三】【变式1】我们在用枪瞄准时,总是用一只眼对准准星和目标,用数学知识解释为( )
A.两点确定一条线段 B.两点确定一条直线
C.两点之间线段最短 D.以上都不对
【变式2】(23-24七年级上·江苏连云港·期末)工人砌墙时,先在两个墙脚的位置分别插一根木桩,再拉一条直的参照线,就能使砌的砖在一条直线上.这样做应用的数学知识是( )
A.两点之间线段最短 B.两点确定一条直线
C.垂线段最短 D.点动成线
【变式3】(22-23七年级上·江苏徐州·阶段练习)将一根木条固定在墙上至少需要2个钉子,这一事实说明 .
【题型三】点与直线、射线、线段的关系
【例3】(20-21七年级上·江苏无锡·阶段练习)平面上有不同的三个点,经过其中任意两点画直线,一共可以画( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.1条或3条
【举一反三】【变式1】(2023七年级上·江苏·专题练习)如图,用适当的语句表述图中点与直线的关系,错误的是( )
A.点P在直线外 B.点C在直线外
C.直线不经过点M D.直线经过点B
【变式2】如图,请用直尺判断在线段延长线上的点是( )
A.M B.N C.P D.Q
【变式3】下列说法错误的是( )
A. 直线l经过点A B. 点C在线段上
C. 射线与线段有公共点 D. 直线a,b相交于点A
【题型四】线段的基本事实
【例4】(24-25七年级上·江苏·期末)如图,一只蚂蚁外出觅食,它与食物间有三条路径,从上到下依次记为①,②,③,则蚂蚁选择第②条路径的理由是( )
A.两点确定一条直线
B.两点之间线段最短
C.经过一点有无数条直线
D.两点之间线段的长度叫做两点间的距离
【举一反三】【变式1】(22-23七年级上·江苏扬州·阶段练习)下列现象:①用两个钉子就可以把木条固定在墙上②从A地到B地架设电线,总是尽可能沿着线段架设③植树时,只要确定两棵树的位置,就能确定同一行树所在的直线④把弯曲的公路改直,就能缩短路程,其中能用“两点之间线段最短”来解释的现象有( )
A.②④ B.①③ C.①④ D.③④
【变式2】(24-25七年级上·江苏泰州·期末)弯曲的公路改直后就能缩短路程,可以用数学知识的基本事实来解释为 .
【变式3】(24-25七年级上·江苏扬州·期末)如图,叶挺路两旁坐落着相距一段距离的实验初中和周恩来少年读书处,实验初中学生从学校出发去周恩来少年读书处开展研学,走叶艇路最近,其蕴含的数学道理是 .
【题型五】线段的大小比较
【例5】(24-25七年级上·江苏无锡·阶段练习)如图,用圆规比较两条线段和的长短,可知 .(填写“”,“”,“”)
【举一反三】【变式1】(21-22七年级上·江苏宿迁·期末)在图中“〇”内添上字母A、B、C,使AC<AB<BC.
【变式2】(22-23七年级上·江苏南通·期末)如图,A,B,C三点在同一直线上,点D在的延长线上,且.
(1)请用圆规在图中确定D点的位置;
(2)比较线段的大小: _____(填“>”、“=”或“<”);
(3)若,,求的长.
【变式3】(22-23七年级上·江苏苏州·期末)如图,已知B、C在线段上.
(1)图中共有 条线段;
(2)若.
①比较线段的大小: (填:“>”、“=”或“<”);
②若,M是的中点,N是的中点,求的长度.
【题型六】线段的和差
【例6】(24-25七年级上·江苏徐州·期末)如图,线段在线段上,且,若线段的长度是-个正整数,则图中以A、B、C、D这四点中任意两点为端点的所有线段长度之和可能是( )
A.28 B.29 C.30 D.27
【举一反三】【变式1】(24-25七年级上·江苏泰州·阶段练习)如图,点C、D为线段AB上两点,,且,则等于( )
A. B. C. D.
【变式2】(24-25七年级上·江苏南通·阶段练习)已知线段,线段,线段在线段上由点A向点B从左向右移动(点C不与点A重合,点D不与点B重合),记图中所有线段的长度之和为S,则 .(用含a的代数式表示)
【变式3】(23-24七年级上·江苏徐州·阶段练习)如图,点О在线段上,线段,,动点P,Q分别从A,B同时出发,点P以的速度沿向右运动,终点为B,点Q以的速度沿向左运动,终点为A,当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动.
(1)如图1,点M,N分别为的中点,求线段的长;
(2)求运动时间为多少时,点P与点О重合?
【题型七】线段的中点
【例7】(20-21七年级上·江苏无锡·阶段练习)已知点在线段上,则下列条件中,不能确定点是线段中点的是( )
A. B. C. D.
【举一反三】【变式1】(24-25七年级上·江苏无锡·阶段练习)已知点A、B、P在一条直线上,则下列等式中,能判断点P是线段的中点的个数有( )
①;②;③;④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式2】(24-25七年级上·江苏盐城·期末)已知点在线段上,若,,点是中点, 则长为 .
【变式3】(24-25七年级上·江苏徐州·期末)如图,点C是线段上一点,点M是线段的中点,点N是线段的中点
(1)如果,求的长
(2)如果,求的长
好题必刷
一、单选题
1.(24-25七年级上·江苏南京·阶段练习)下列四个生活、生产现象中,可用“两点之间,线段最短”来解释的有( )
A.用两个钉子就可以把木条固定在墙上
B.打靶的时铁,眼睛要与枪上的准星、靶心在同一直线上
C.植树时,只要定出两棵树的位置,就能确定同一行树所在的直线
D.把弯曲的公路改直,就能缩短路程
2.(24-25七年级上·江苏泰州·期中)图中以为端点的线段有( )
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
3.(24-25七年级上·江苏淮安·期末)如图,若,,且是的中点,则的长为( )
A. B. C. D.
4.(23-24七年级上·江苏扬州·阶段练习)下列说法中,①过两点有且只有一条直线,②连结两点的线段叫做两点的距离,③,则点B是线段的中点,④射线比直线短;正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
二、填空题
5.(24-25七年级上·江苏泰州·期末)已知A,B,C三点在同一条直线上,且,.若点D是线段的中点,则线段 cm.
6.(24-25七年级上·江苏淮安·期末)如图,村庄和村庄位于公路两侧,为使公路上的公交站台到、两村庄的距离之和最小,建站位置选在与直线的交点处,这么做的依据是 .
7.(24-25七年级上·江苏无锡·阶段练习)由百色站至南宁站的某趟动车,运行途中停靠的车站依次是:百色站—田阳站—田东站—平果站—隆安站—南宁站,那么铁路运营公司要为这条路线制作的车票票价共有 种.(任意两站间票价均不同)
8.(24-25七年级上·江苏无锡·阶段练习)线段上有、两点,,,点为的中点,则 .
三、解答题
9.(20-21七年级上·江苏苏州·阶段练习)如图,C为线段的中点,D在线段上,且.求:
(1)的长;
(2)的长.
10.(24-25七年级上·江苏·期末)如图,点C为线段上一点,点B为的中点,且.
(1)图中共有 条线段;
(2)求的长;
(3)若点E在直线上,且,求的长.
11.(24-25七年级上·江苏苏州·期末)如图,已知直线,点在直线上,点在直线外,按要求作图:
(1)画射线,画线段,画直线;
(2)尺规作图:在射线上画一条线段,使得(保留尺规作图痕迹);
(3)若,.
比较大小线段 ,依据: ;
比较大小: .
12.(2022七年级上·江苏·专题练习)如图,点C在线段AB上,,点M、N分别是的中点.
(1)求线段的长;
(2)若C为线段上任一点,满足,点M、N分别是的中点,猜想: .
(3)若C在线段AB的延长线上,且满足,点M、N分别为的中点,猜想: .
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