专题06 数轴上的动点压轴问题(4大知识点+4大考点+复习提升)(寒假复习讲义)七年级数学新教材人教版
2026-01-04
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2份
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51页
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精品
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 | 1.2.2 数轴,小结 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 数轴 |
| 使用场景 | 寒暑假-寒假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.75 MB |
| 发布时间 | 2026-01-04 |
| 更新时间 | 2026-01-04 |
| 作者 | 初中数学培优 |
| 品牌系列 | 上好课·寒假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-01-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55771740.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题06 数轴上的动点压轴问题
内容导航
串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
举一反三:核心考点能举一反三,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
知识点01 行程问题
1. 基本表示:动点坐标 = 起点坐标 ± 速度 × 时间 (±由方向决定)。
2. 三大模型:
相遇:两动点路程之和 = 初始距离。
追及:两动点路程之差 = 初始距离(快追慢)。
往返运动:注意速度或方向发生变化的时间节点。
3. 核心方法:根据等量关系(相遇、追及、已知距离)列一元一次方程求解时间。
知识点02 定值问题
1. 代数式表示:用含时间t的式子表示所涉及的线段长度(距离公式)或点坐标。
2. 代数运算:将需要证明的“和、差、倍数”等表达式进行合并、化简。
3. 核心结论:含t的项在运算后相互抵消,结果为常数,与时间t无关。
知识点03 最值问题
1. 距离和最小(“将军饮马”原理):当动点位于两定点之间时,其到两定点的距离之和最小。
2. 绝对值的几何意义:形如|x-a|+|x-b|的最小值在a ≤ x ≤ b时取得,最小值为|a-b|。
3. 核心思路:将问题转化为求两点之间线段最短或寻找使绝对值取最小值的区间。
知识点04 新定义问题
1. 阅读理解:准确理解新定义的规则、公式或运算(如“倍点”、“伴点”、新的距离计算等)。
2. 模型转化:将新定义转化为用坐标、距离、中点等标准数学语言表达。
3. 分类讨论:根据新定义的要求,对动点的位置、运动方向、时间范围进行周密讨论。
4. 核心能力:现学现用,将陌生问题翻译为熟悉的数轴模型。
通用核心:所有题型都依赖于 ①用字母(t)表示动点坐标和②掌握两点间距离公式(绝对值)这两大基石,结合方程思想、分类讨论思想和数形结合进行分析。
【考点1 数轴上的动点之行程问题】
【例1】(25-26七年级上·黑龙江·期末)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.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,设运动时间为秒.
(1)数轴上点B表示的数是________,点P表示的数是________(用含t的式子表示);
(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:
当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
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?
【答案】(1);
(2)当点P运动5秒时,点P与点Q相遇;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
【分析】本题考查了数轴上表示有理数,数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,一元一次方程的应用,绝对值.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.
(1)根据数轴上两点之间的距离,计算求解即可;
(2)由题意知,运动过程中,P点表示的数为,Q点表示的数为,由点P与点Q相遇,可得,计算求解即可;
由题意可知,之间的距离为分为:当P不超过Q时,当P超过Q时,分别计算求解即可.
【详解】(1)解:数轴上点A表示的数为6,
则
点B在原点左边,
数轴上点B所表示的数为;
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,
点P运动t秒的长度为,
P所表示的数为:;
故答案为:,;
(2)解:点P运动t秒时追上点Q,
根据题意得,解得,
答:当点P运动5秒时,点P与点Q相遇;
当P不超过Q时,则,解得;
当P超过Q时,则,解得;
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.
【变式1】(25-26七年级上·辽宁沈阳·期末)已知数轴上有,,三个点,分别表示有理数,,,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向右移动,设移动时间为秒.如图,若用,,分别表示点与点,点,点之间的距离,试回答以下问题.
(1)运动秒时, , , ;
(2)当点运动了秒时,请用含的代数式表示点与点,点,点之间的距离: , , ;
(3)经过几秒后,点到点,点的距离相等此时点表示的数是多少
(4)如图,当动点从点出发以单位秒的速度向右运动,同时点从点出发,以个单位秒速度向左运动,,两点之间为“变速区”,规则为从点运动到点期间速度变为原来的一半,之后立刻恢复原速,从点运动到点期间速度变为原来的倍,之后立刻恢复原速.是否存在符合条件的,使,两点到点的距离相等.若存在,请直接写出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),11,22
(2),,
(3),表示的数是
(4)存在,秒或秒
【分析】本题主要是考查了数轴上两点间的距离,数轴上点表示有理数,数轴上的动点问题,熟练地通过动点在不同时间段的运动,进行分类讨论,找到等量关系,列出关于时间的方程,并进行求解,这是解决这类问题的主要思路.
(1)可立即求得的长度、点P表示的有理数,则可求得的长度;
(2)当点P运动了t秒时,可立即求得的长度、点P表示的有理数,则可的长度;
(3)设经过t秒后,点P到点A、点C的距离相等,由(2)知,得到关于t的方程,解方程即可;
(4)先求出P、Q两点在不同段的运动时间,根据不同时间段,通过讨论P、 Q点的不同位置,利用距离相等关系,列出关于t的方程,进行求解即可.
【详解】(1)解:由、、三个点,分别表示有理数、、,动点从出发,以每秒个单位长度的速度向右移动,
∴,,
当时,,,,
故答案为:,,;
(2)解:依题意,当点运动了秒时,
则,点表示的数为,
,,
故答案为:;,;
(3)解:,
,
即或,
解得:,
点表示的数为;
(4)解:点在上的运动时间为秒,在上运动时间为秒,在上运动时间为秒;
点在上运动的时间为秒,在上运动时间为秒,在上运动时间为秒;
当时,点在上,表示的数为,点在上,表示的数是,
,
解得:(不符合题意);
当时,点在上,表示的数为,点在上,表示的数是,
,
方程无解;
当时,点,都在上,当,两点重合时,它们到的距离相等,表示的数为,表示的数为,
,
解得;
当时,点在上,点在线段上,
此时不存在点,两点到点的距离相等;
当时,在射线上,在射线上,表示的数为,表示的数为,
,
解得,
综上所述,的值为秒或秒.
【变式2】(24-25七年级上·山西晋中·期末)综合与探究
【背景知识】数轴是初中数学学习的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了许多重要的规律,如:数轴上点、点表示的数分别为,且,则两点之间的距离可表示为,若,则两点之间的距离可表示为;线段的中点表示的数为,利用这些规律可以解决许多数学问题.
【问题情境】如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度向左匀速运动.设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)填空:
①两点间的距离__________,线段的中点表示的数为__________;
②用含的代数式表示:秒后,点表示的数为__________;点表示的数为__________.
(2)求当为何值时,两点相遇,并求出相遇点所表示的数;
(3)求当为何值时,,并请你直接写出此时的中点表示的数.
【答案】(1)①,;②;
(2)
(3)当为或时,,此时的中点表示的数分别为和
【分析】本题考查了一元一次方程的应用,数轴上两点间距离,理解题意并运用分类讨论思想解答是解题的关键.
()①根据题意解答即可得到答案;②根据题意列出代数式即可;
()当两点相遇时,两点表示的数相等,列方程求解即可;
()秒后,点表示的数,点表示的数为,然后分两种情况求解:①当点在点右侧时;②当点在点左侧时,根据题意列出方程解答即可求解.
【详解】(1)解:①∵点表示的数为,点表示的数为,
∴两点间的距离,线段的中点表示的数为,
故答案为:,;
②由题意可得,点表示的数为,点表示的数为,
故答案为:;;
(2)解:秒后,点表示的数,点表示的数为,
,两点相遇时,,
解得,
∴此时相遇点所表示的数为:;
(3)解:秒后,点表示的数,点表示的数为,
分两种情况:①当点在点右侧时,,
∵,
∴,
解得,
此时点表示的数,点表示的数为,
∴此时的中点表示的数为;
②当点在点左侧时,,
∵,
∴,
解得,
此时点表示的数,点表示的数为,
∴此时的中点表示的数为;
综上,当为或时,,此时的中点表示的数分别为和.
【变式3】(24-25七年级上·湖北荆州·期末)在长方形中,.动点初始位置分别在点和点处,点,点运动速度分别是每秒1个单位长度和每秒2个单位长度;设运动的时间为秒.
(1)如图1,若点从点出发,以顺时针方向在长方形上匀速运动,当时, ;当点第一次运动到上,不与两点重合时, (用含t的代数式表示);
(2)如图1,若点、同时从初始位置出发,都以顺时针方向在长方形上匀速运动,当、第一次相遇时,求的值;
(3)如图2,若点同时从初始位置出发,点以顺时针方向,点以逆时针方向分别在长方形上作匀速运动,点运动到点停止运动,点运动到点停止运动;
①当为何值时,;
②当两点在运动路线上相距3个单位长度时,直接写出的值.
【答案】(1)4,
(2)
(3)①或或时,;②当或时,、两点相距的路程为3
【分析】本题考查了列代数式,一元一次方程的应用,解题的关键是正确理解题意,列出代数式,建立方程求解.
(1)当时,点运动的路程为,则点在上,那么根据即可求解;
(2)第一次相遇,则点运动的路程减去点运动的路程等于的长,据此列方程求解;
(3)①分类讨论,列方程求解,注意点与点重合时,此时点与点重合也符合题意;
②分两种情况讨论:点相遇前,可得方程;相遇后,可得方程,再解方程即可.
【详解】(1)解:∵长方形,
∴,
∴当时,点运动的路程为
∴点在上,
∴;
当点第一次运动到上,,
故答案为:4,;
(2)解:由题意得,,
解得;
(3)解:①点运动到点用时;点运动到点用时;
则当在上时,由得,,解得;
当点在上时,由得,,解得;
当点P运动到点时,则,用时,此时点与点重合,那么,满足,
∴,
综上:或或时,;
②点相遇前,则由题意得,,解得;
相遇后,则由题意得,,解得,
综上:当或时,、两点相距的路程为3.
【考点2 数轴上的动点之定值问题】
【例2】(24-25七年级上·全国·期末)如图,点A、B在数轴上表示的数分别为a、b.其中,式子是关于x的二次三项式,
(1)点P为数轴上A点左边一点,且,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,当时,求t的值.
(3)如图(2),点C在数轴上对应的数是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.
【答案】(1)点P对应的数为
(2)t=3
(3)当时,,当时,
【分析】本题主要考查了数轴动点问题、一元一次方程实际应用.
(1)由二次三项式可求,,进而表示出和,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.
【详解】(1)解:是关于x的二次三项式,
,,
,,
点A表示的数为,点表示的数为4,
设P对应的数为,
根据题意可得:,,
,
,
解得:,
答:点P对应的数为;
(2)解:当运动的时间为t秒时,
点P表示的数为:,点A表示的数为:,点B表示的数为:,
,,
,
,
或,
当时,方程无解,
当时,
解得:,
的值为3;
(3)解:当运动t秒时,点A对应的数为:,点C对应的数为:,
,,
分以下两种情况讨论:
①当时,,
,
,
解得;
②当时,,
,
,
解得;
综上,当时,,当时,.
【变式1】(25-26七年级上·全国·期末)如图1,若数轴上点 A 表示的数为 a,点 B 表示的数为 b,则:
①数轴上 A,B 两点的中点 M 表示的数为;
②A,B 两点间的距离 AB 可表示为.
【问题背景】如图2,已知数轴上点A表示的数为4,点B表示的数为1,点C位于原点O的左侧,且.动点P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,设运动时间为.
(1)【知识技能】数轴上点C表示的数为 ,点P表示的数为 用含t的代数式表示.
(2)【数学理解】设点M是的中点,点N是的中点,点P在运动过程中,线段的长度是否发生变化?若发生变化,请说明理由;若不变,请求出线段的长度.
(3)【深入探究】动点Q从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动;动点R从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动.若P,Q,R三点同时出发,在运动过程中,当t为何值时,点P到点R的距离与点P到点Q的距离相等?
【答案】(1);
(2)点P在运动过程中,线段的长度不发生变化,其值为5
(3)t的值为1或
【分析】本题考查了一元一次方程的应用、列代数式以及数轴,解题的关键是:(1)根据各数量之间的关系,用含t的代数式表示出运动时间为t秒时点P所表示的数;(2)根据各点之间的关系,用含t的代数式表示出点M,N表示的数;(3)找准等量关系,正确列出一元一次方程.
(1)设点C表示的数为x,根据,可列出关于x的一元一次方程,解之可得出点C表示的数,根据点P的出发点、运动速度、运动方向及运动时间,即可用含t的代数式表示出运动时间为t秒时点P所表示的数;
(2)当运动时间为t秒时,点P表示的数为,结合M是的中点,N是的中点,可得出点M表示的数为,点N表示的数为,再利用数轴上两点间的距离公式,可求出,进而可得出结论;
(3)当运动时间为t秒时,点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,根据,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.
【详解】(1)解:设点C表示的数为x,
根据题意得:,
解得:,
数轴上点C表示的数为,
当运动时间为t秒时,点P表示的数为.
故答案为:,;
(2)解:线段的长度不发生变化,其值为.
当运动时间为t秒时,点P表示的数为,
是的中点,N是的中点,
点M表示的数为,点N表示的数为,
,
点P在运动过程中,线段的长度不发生变化,其值为5;
(3)解:当运动时间为t秒时,点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,
根据题意得:,
即或,
解得:或.
答:t的值为1或.
【变式2】(24-25七年级上·四川乐山·期末)如图,在数轴上点A表示数a,点C表示数c,且多项式的常数项是a,次数是c.我们把数轴上两点之间的距离用表示两点的大写字母一起标记,比如,点A与点C之间的距离记作
(1)求a,c的值;
(2)若数轴上有一点D满足,则D点表示的数为____,并说明理由;
(3)动点B从数1对应的点开始向右运动,速度为每秒1个单位长度.同时点A,C在数轴上运动,点A的速度每秒2个单位长度,点C的速度为每秒3个单位长度,运动时间为t秒.
①若点A向右运动,点C向左运动,,求t的值;
②若点A向左运动,点C向右运动,的值不随时间t的变化而改变,通过计算求出m的值.
【答案】(1),
(2)D所表示的数为或,理由见详解
(3)①或 ②
【分析】(1)根据多项式的次数及常数项定义解题;
(2)分三种情况讨论,当当点D在点A的左侧时,或当点D在点A和点C之间时,或当点D在点C的右侧时,根据数轴上两点间距离的数量关系解题即可;
(3)①t秒后,,,根据时,列出绝对值方程求解即可得出答案.
②设运动时间为t秒时,分别写成出点表示的数为,点表示的数为,可以用t表示出来,即可求解.
【详解】(1)解:∵多项式的常数项是a,次数是c
∴,
(2)解:由(1)得
设点D表示的数为n
①如图,当点D在点A和点C之间时
,
∵,
∴,
∴
②如图,当点D在点A的左侧时
,
∵
∴
∴
③如图,当点D在点C的右侧时
此时不满足
∴不合题意,舍去
综上所述点D所表示的数为或
(3)解:①∵点B所表示的数是1,点A代表的数是,点C代表的是20,
∴后,A代表的数是:,点B代表的数是:,点C代表的数是:,
∴,,
则当时,
即,
则,或者
解得:或.
②∵点B所表示的数是1
∴,
当运动时间为t秒时,根据题意得:
,
∴
∵的值与t无关,
∴,
∴
【变式3】(25-26七年级上·江苏苏州·期末)如图,已知数轴上有三点A,B,C,点B是线段的中点.
(1)若点A对应的数是,点C对应的数是8,则点B对应的数是_____;
(2)在(1)的条件下,若点A对应的数是x,点C对应的数是y,请你猜想:线段的中点B对应的数是_______(含x的代数式表示)
(3)图2,在数轴上,若点对应的数分别是点A是线段中点,动点、分别从D、B两点同时出发沿数轴向左运动,点、的速度分别为10单位长度/秒、5单位长度/秒,点M为线段中点,在上述运动过程中,
①为何值.
②的值是否发生变化?若不变,求其值;若改变,请说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)当为秒时;②不变,值为
【分析】本题考查了数轴上两点间的距离,解一元一次方程,列代数式,线段的和差关系,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先求出,根据中点的性质得到,即可得到点表示的数;
(2)根据点对应的数是,点对应的数是,线段的中点表示的数是,故猜想点对应的数是,点对应的数是,则线段的中点对应的数是,即可作答.
(3)①由题意得到,,计算出,,可得到,根据为的中点,得到,根据,即可得到的值;
②由①可知:,,,,,根据点是的中点,得到,可得到,整理得出为定值,原题得证.
【详解】(1)解:∵ 数轴上点对应的数是,点对应的数是,
,
而点是线段的中点,
,
∴,
∴点表示的数是,
故答案为;
(2)解:由(1)得数轴上点对应的数是,点对应的数是,线段的中点表示的数是,
则,
当点对应的数是,点对应的数是,则线段的中点对应的数是,
故答案为;
(3)解:∵点对应的数是,点对应的数是,点表示的数是,
,,
∵动点、分别从D、B两点同时出发沿数轴向左运动,点、的速度分别为10位长度/秒、5单位长度/秒,
∴,,
,
∴为的中点,
,
,
解得:,
即当为秒时;
②不变,理由如下:
由①可知:,,,,,
∵为的中点,
,
,则,
为定值.
【考点3 数轴上的动点之最值问题】
【例3】(24-25七年级上·四川成都·期末)【阅读理解】
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”的方法解决一些问题,数轴上,若、两点分别表示数、,那么、两点之间的距离与,两数的差有如下关系:.
【问题解决】
如图,数轴上的点、分别表示有理数,.
(1)、两点之间的距离为________;
(2)点为数轴上一点,在点的左侧,且,则点表示的数是________;
【拓展应用】
(3)在(2)的条件下,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度在数轴上匀速运动,设运动时间为秒,当为何值时,、两点间的距离为个单位长度?
(4)利用以上知识探索:直接写出当代数式有最小值时的值.
【答案】(1);(2);(3)或;(4)
【分析】本题主要考查了有理数与数轴,数轴上两点间的距离,一元一次方程的应用.
(1)根据数轴上两点之间的距离公式求出结果即可;
(2)根据点为数轴上一点,在点A的左侧,且,点A表示的数为,求出点C表示的数即可;
(3)分两种情况,当点向右运动时,当点向左运动时,分别列出方程,解方程即可;
(4)根据绝对值的几何意义,即可求解..
【详解】(1)解:由题意可得,
A,两点之间的距离为:;
故答案为:.
(2)解:∵点为数轴上一点,在点A的左侧,且,点A表示的数为,
∴点表示的数为:;
故答案为:.
(3)解:当点向右运动时,
根据题意,得:,
解得;
当点向左运动时,
根据题意,得:,
解得,
故当或时,,两点之间的距离为12个单位长度;
(4)解:∵表示数轴上表示x的点与表示的点之间的距离,
表示数轴上表示x的点与表示的点之间的距离,
表示数轴上表示x的点与表示的点之间的距离,
∴当时,,
∴当满足时,代数式有最小值为7.
【变式1】(24-25七年级上·广东珠海·期末)【问题背景】我们知道的几何意义是:在数轴上数x对应的点到原点O的距离,这个结论可以推广为:的几何意义是:在数轴上数,对应点之间的距离.例如:点A,B在数轴上分别表示数a,b,则A,B两点间的距离可表示为.
【问题解决】A,B,P三点在数轴上,点A对应的数为,点B对应的数为3,点P对应的数为x.
(1)_______;_______ (用含x的代数式表示)
(2)代数式的最小值为_______.
(3)若点P从原点出发,与点B同时向左运动,点B的速度为3个单位长度/秒,点P的速度为1个单位长度/秒.设运动时间为t秒,是否存在某个时间t,使得A,B,P三点中,其中一点是另外两点所连成线段的中点.若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)5,
(2)5
(3)1 秒或秒或秒
【分析】本题主要考查数轴上两点之间距离的计算,中点的计算,一元一次方程与几何问题,掌握动点的数量关系,两点之间距离的计算,中点的计算方法正确列式求解是解题的关键.
(1)根据材料提示的两点之间距离的计算即可求解;
(2)根据材料提示的两点之间距离的计算即可求解;
(3)根据两点之间距离,中点的计算方法,分类讨论即可.
【详解】(1)解:,,
故答案为:5,;
(2)解:代数式的最小值为5.
(3)解:设第秒时,点B的位置为,点P的位置为,
当时,P、B 重合;当 时,A、B 重合;当时,P、A 重合,
①当 时,存在 P 为的中点,,则,
解得;
②当时,存在 B 为 的中点,,则,
解得;
③当时,存在 A 为 的中点,,则,
解得;
④当 时,存在 P 为 的中点,,则,
解得(不在取值范围内,舍去).
故第 1 秒或秒或秒时,A、B、P 三点中,其中一点是另外两点连成的线段的中点.
【变式2】(24-25七年级上·湖北襄阳·期末)如图,数轴上两点M、N对应的数分别是,4,点P是数轴上的一动点,其对应的数为x.
(1)【概念理解】
一般地、数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.由此可得点M,N之间的距离________.
(2)【数学思考】
若数轴上的点C,D,E表示的数分别是,2,8.
①点P到C,D两点的距离之和的最小值为_______;
②当_____时,取最小值.
(3)【拓展应用】
如果点P以每秒1个单位长度的速度从点M出发沿数轴向右运动,同时点Q从点N出发以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,当点Q到达点M时,点P与Q同时停止运动.设点P的运动时间为t秒.当点P,Q,M三个点中,其中一个点到另外两个点的距离相等时,直接写出t的值.
【答案】(1)10
(2)①6;②2
(3)t的值为或5或或4
【分析】本题考查一元一次方程的应用、数轴.
(1)由,得;
(2)①当点P在C,D两点之间时,点P到C,D两点的距离之和最小为线段的长;
②根据的几何意义得:当时,的值最小;
(3)分三种情况:当时,当时,当时,分别列出方程解答即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
故答案为:10;
(2)解:①当点P在C,D两点之间时,点P到C,D两点的距离之和最小为线段的长,
,
故答案为:6;
②当时,的值最小为,
故答案为:2;
(3)解:P表示的数为,Q表示的数为,
当点Q到达点M时,,得;
∵当点Q到达点M时,点P与Q同时停止运动,
∴;
分以下三种情况:
当时,
∴,
解得或;
当时,
∴,
解得(舍去)或,
当时,
∴,
解得(舍去)或,
∴综上所述,t的值为或5或4或.
【变式3】(24-25七年级上·云南保山·期末)阅读材料解决问题.
【背景知识】数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了这样的规律:若数轴上点、表示的数分别为、,则、两点间的距离(或).
【问题情境】如图,数轴上点表示的数为-4,点表示的数为6,点从点出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)填空:①、两点间的距离______;
②用含的代数式表示:秒后,点表示的数为______,点表示的数为______;
(2)求当为何值时,;
(3)若点表示的数记为,是否存在一个值使代数式的值最小,若存在请直接写出的值和的最小值;若不存在请说明理由.
【答案】(1)①10;②;
(2)或
(3)当时的值最小,最小值为10
【分析】本题考查一元一次方程的应用、数轴、两点间的距离、绝对值,解答本题的关键是明确题意,利用方程和数形结合的思想解答.
(1)①根据点表示的数为,点表示的数为6,即可得到、两点间的距离;②依据点,的运动速度以及方向,即可得到结论;
(2)根据,可以求得相应的的值;
(3)根据题意可知表示p的点到,,三个点距离的和,当点与重合时最小.
【详解】(1)①A、B两点间的距离;
②用含t的代数式表示:秒后,点表示的数为:,点表示的数为:,
故答案为:①10;②,;
(2)秒后,点表示的数,点表示的数为,
,
又,
,
解得:或,
当或时,;
(3)存在一个,使代数式的值最小,
∵
∴表示p的点到,,三个点距离的和,
∴当点与重合时,
当时的值最小,最小值为10.
【考点4 数轴上的动点之新定义型问题】
【例4】(25-26七年级上·全国·期末)【新知理解】如图,点在线段 上,图中共有三条线段,和 ,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的倍,则称点是线段 的“巧点”.
(1)下列说法正确的有______(填序号).
若点是线段的中点,则点是线段 的巧点;
若点在线段上,且,则点是线段 的巧点;
【解决问题】(2)已知线段,动点从点出发,以 的速度沿向点匀速移动;点从点出发,以 的速度沿向点匀速移动,点, 同时出发,当其中一点到达终点时,运动停止,设移动的时间为.当为何值时,, , 三点中其中一点恰好是以另外两点为端点的线段的巧点?
【答案】()()当为或或或或时,,, 三点中其中一点恰好是以另外两点为端点的线段的巧点.
【分析】本题考查了线段中点的定义,线段的和与差,一元一次方程的应用,解题关键是要读懂题目的意思,根据题目给出的条件,找出合适的等量关系列出方程,再求解.
()通过线段中点的定义,线段的和与差,“巧点”定义逐一判断即可;
()由题意知, ,根据题意可得点不可能为线段 的巧点,然后分当点为线段的巧点时,当点为线段的巧点时,两种情况分别列方程求解即可,
【详解】解:()∵点是线段的中点,
∴,
∴点是线段 的巧点,故正确;
∵点在线段上,且,
∴,
∴点是线段 的巧点,故正确;
故答案为:;
()由题意知,, ,
由题意可得点不可能为线段 的巧点,
故分两种情况:当点为线段的巧点时,
,即,解得 ;
,即,解得 ;
,即,解得 .
当点为线段的巧点时,
,即,解得 (舍去);
,即,解得 ;
,即,解得 .
综上所述,当为或或或或时,,, 三点中其中一点恰好是以另外两点为端点的线段的巧点.
【变式1】(24-25七年级上·辽宁铁岭·期末)已知点C在线段上,若或,则称点C是线段的“五美点”.
【理解定义】
(1)若线段,C是线段的“五美点”,则______;
【解决问题】
(2)如图,E在射线上,.
①若点D、F均为线段的“五美点”,且,又K为线段的中点,求线段的长度;
②点P从点O出发,以每秒5个单位长度的速度沿射线向右运动,同时点Q从点E出发,以每秒2个单位长度的速度也沿射线向右运动,运动时间为t秒,点P追上点Q时,两点同时停止运动,请问当P、E、Q三点中某一点为其余两点所构成线段的“五美点”时,t的值是多少?请直接写出答案,不必写过程.
【答案】(1)5或1,(2)①;②t=或t=或t=或t=
【分析】本题主要考查了线段的和差,两点之间的距离,中点的定义,
对于(1),先根据,结合C是线段的“五美点”,可得或,然后根据的长度得出答案;
对于(2)①,先根据点D、F均为线段的“五美点”,且,可得,,即可得,再根据K为线段的中点得出,然后根据得出答案;
②先根据点P,点Q在数轴上表示的数,及点P追上点Q时,求出,
分两种情况:点E是线段的“五美点”,可得或,再列出方程,求出解即可;点P是线段的“五美点”,可得或,再列出方程,求出解即可.
【详解】解:(1)∵C在线段上,
∴.
∵C是线段的“五美点”,
∴或,即或.
∴或.
又∵,
∴或1.
故答案为:5或1;
(2)①∵点D、F均为线段的“五美点”,且,
∴,,
∴,
∵K为线段的中点,
∴,
∴;
②由题意得:点P在数轴上表示的数为,点Q在数轴上表示的数为,点P追上点Q时,
,
解得:,
Ⅰ、点E是线段的“五美点”,则或,
∴或,
解得:或;
Ⅱ、点P是线段的“五美点”,则或,
或,
解得:或,
综上:或或或
【变式2】(24-25七年级上·辽宁丹东·期末)【概念学习】
定义:点,,为数轴上的任意三点(点不与,重合),若点到点的距离是点到点的距离的倍,则称点是的值点”,记作:.例如,点表示的数为1,点表示的数为,点表示的数为3,此时,,,则点是的“2值点”,记作:.
【初步认知】
(1)如图,点,点表示的数分别是和6;
①若点,,表示的数分别是,,3,则这三个点中是的2值点的点是________;
②若点是数轴上的一点,且,则点所表示的数是________;
【深入思考】
(2)在数轴上,点表示的数为,点表示的数为20,从某时刻开始,若点从原点出发向右在数轴上做匀速直线运动,且点的速度为2单位/秒,设运动时间为秒,当时,请求出的值;
【综合运用】
(3)在(1)的条件下,若点,表示的数分别是,且,不与,重合,点,且,求点的值(用含的式子表示).
【答案】(1)①;②0或;(2)或;(3)
【分析】本题考查了一元一次方程的应用,数轴上两点之间的距离、动点问题,根据新定义列出方程,认真理解新定义是解题的关键.
(1)①求出两点之间距离,根据题中新定义再判断即可.
②设点所表示的数是x,根据得出,求解即可.
(2)由题意得出,,根据,得出,列出方程或,求解即可.
(3)由题意得出,,根据,得出,结合,化简得出,表示出,,得,即可求解.
【详解】解:(1)①∵点,点表示的数分别是和6,点,,表示的数分别是,,3,
∴,故点不是的2值点;
,故点不是的2值点;
,故点是的2值点;
故答案为:;
②设点所表示的数是x,
∵,
则,
解得:或,
故答案为:0或;
(2)由题意,,,
∵,
∴,
即或,
解得:或;
(3)由题意,,,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
即,
∴,
又∵,,
∴,
即,
∴.
【变式3】(25-26七年级上·江苏盐城·月考)已知点A在数轴上对应的数是,点B在数轴上对应的数是10,点D在数轴上对应的数是,点E在数轴上对应的数是2.阅读并解决相应问题.
问题发现:
对于数轴上的三个点A,B,C,给出如下定义:若点C到点A的距离是点C到点B的距离的k倍(k为正整数),则称C点是A,B两个点的“整k距点”,记为:.
(1)初步体会:
如图1,若,且点C在数轴上对应的数是5,则_______;
(2)类比探究:
如图2,点M从D点出发,以每秒3个单位的速度沿数轴正方向运动,同时点N从E点出发,以每秒1个单位的速度沿数轴正方向运动,设运动时间为t秒,若,求出t的值;
(3)拓展延伸:
如图3,点P从D点出发,以每秒1个单位的速度沿数轴正方向运动,同时点H从A点出发,以每秒4个单位的速度沿数轴正方向运动,设运动的时间为t秒,在运动的过程中,若存在数轴上点Q满足:,点P到点Q的距离记为a,点H到点B的距离记为b,且,直接写出所有符合条件的t的值.
【答案】(1)2
(2)或
(3)的值为或或或
【分析】本题考查了数轴上两点间距离,数轴上的动点问题,一元一次方程的应用,理解新定义是解题的关键.
(1)根据数轴上两点间距离公式求出和,再根据“整距点”的定义解答即可求解;
(2)由题意得,运动时间为秒后,点在数轴上对应的数是,点在数轴上对应的数是,即得,,再根据“整距点”的定义列出方程解答即可求解;
(3)由题意得,运动时间为秒后,点在数轴上对应的数是,点在数轴上对应的数是,设点在数轴上对应的数是,根据“整距点”的定义可得,解得或,再分两种情况列出方程解答即可求解.
【详解】(1)解:∵点在数轴上对应的数是,点在数轴上对应的数是,点在数轴上对应的数是5,
∴,,
∵,
∴;
(2)解:由题意得,运动时间为秒后,点在数轴上对应的数是,点在数轴上对应的数是,
∴,,
∵,
∴
即或,
解得:或;
(3)解:由题意得,运动时间为秒后,点在数轴上对应的数是,点在数轴上对应的数是,
设点在数轴上对应的数是,
∵
∴,
即或,
解得:或,
∴点在数轴上对应的数是或,
①当点在数轴上对应的数是时,
则,,
∵,
∴,
解得:或;
②当点在数轴上对应的数是时,
则,,
∵,
∴,
解得或;
综上所述,的值为或或或.
一、单选题
1.(24-25七年级上·陕西西安·期末)如图,线段,动点P从A出发,以的速度向点B运动,M为的中点,N为的中点.以下说法正确的是( )
①运动后,;
②在点P运动过程中,值随着点P位置的变化而变化;
③当时,运动时间为.
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③
【答案】D
【分析】本题考查两点间的距离,动点问题,线段的和差问题,根据题意,分别用代数式表示出的长,根据线段之间和差倍关系逐一判断即可.
【详解】解:运动后,,
∵为的中点,为的中点,
∴,
∴,故①正确;
设运动秒,则,
∵为的中点,为的中点,
,
∴,
,
∴的值不变,故②错误;
,
,
解得:,故③正确;
故选:D.
2.(24-25七年级上·福建福州·期末)对于数轴上的三点,给出如下定义:若点P在线段上,且点P与A,B两点的距离恰好满足2倍关系时,即或,则称点P是A,B两点的“2倍点”.如图,若点A以每秒1个单位长度的速度从表示数的点向右运动,点B以每秒4个单位长度的速度从表示数4的点向右运动,若点P以每秒3个单位长度的速度从表示数5的点向左运动,三个点同时出发,设出发t秒后,若点P恰好是点A,B的“2倍点”,则t的值是( )
A.2 B.1 C.2或 D.或1
【答案】D
【分析】本题考查了一元一次方程的应用以及数轴,当运动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,根据点恰好是点,的“2倍点”,可列出关于的一元一次方程,解之即可得出结论.找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
【详解】解:当运动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,
根据题意得:或,
解得:或,
的值为或1.
故选:D.
3.(23-24七年级下·山东济南·期末)如图,在长方形中,,动点P从点A出发,以每秒的速度沿折线运动,到点C停止;同时动点Q从点B出发,以每秒的速度在B、C间做往复运动,当点P到达终点C时,点Q也随之停止运动,设点P运动的时间是x(秒),则下列结论不正确的是( )
A.点Q运动时间为16秒 B.的长表示为或
C.当或或时,P、Q两点相遇 D.或
【答案】D
【分析】本题考查列代数式,一元一次方程的应用,求出点的运动时间判断A,分点在和上两种情况,分别求出的长和,判断B和D,分三种情况,列出方程求出P、Q两点相遇所需的时间,判断C.
【详解】解:点Q运动时间为(秒),故A选项正确;
当时,点P在上运动,
∴;;
当时,点P在上运动,
∴;;
故B选项正确,D选项错误;
当P与Q第一次相遇时,根据题意,得,解得:;
当P与Q第二次相遇时,根据题意,得,解得:;
当P与Q第三次相遇时,根据题意,得,解得:;
综上,当或14或时,P、Q两点相遇.故C选项正确;
故选D.
二、填空题
4.(25-26七年级上·全国·期末)如图,在长方形ABCD中,,,动点P从点A出发,沿以每秒2个单位长度的速度运动,同时点Q从点A出发,沿以每秒3个单位长度的速度运动,当其中一个点到达终点时另一个点也随之停止运动,设运动时间为t秒.当 时,点P与点Q在运动路径上的距离相差5个单位长度.
【答案】或或或.
【分析】本题考查了一元一次方程的应用.解题的关键在于对知识的熟练掌握与灵活运用.分四种情况,根据题意列出方程并解方程即可.
【详解】解:分四种情况:
①当点P在上,点Q在上时,点P与点Q的距离相差5个单位长度,
由题意,可得,
解得;
②相遇前点P与点Q的距离相差5个单位长度.
由题意,可得,
解得;
③相遇后点P与点Q的距离相差5个单位长度.
由题意,可得,
解得;
④当点Q到达终点后,点P与点Q的距离相差5个单位长度,
由题意,可得,
解得;
综上所述,满足题意的t的值为或或或.
故答案为;或或或.
5.(24-25七年级上·江苏扬州·期末)定义:如图1,点在线段上,图中共有三条线段和,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点是线段的“绝美点”.如图2,已知,动点分别从点同时出发沿相向运动,速度分别为,,当点到达点时,运动停止.设点的运动时间为,当点恰好是线段的“绝美点”时,最大值与最小值的差为 .
【答案】3
【分析】此题重点考查一元一次方程的应用、新定义问题的求解、分类讨论数学思想的运用等知识与方法,正确地用代数式表示线段的长度是解题的关键.
分三种情况求t的值,一是,则;二是,则;三是,则,解方程可知t的最大值和最小值,求出它们的差即得到问题的答案.
【详解】解:∵点P是线段的“美点”,
∴或或,
当时,则,
解得;
当时,则,
解得;
当时,则,
解得,
∵,
∴t的最大值为7,最小值为4,
∴,
故答案为:3.
6.(25-26七年级上·全国·期末)如图,点,,在数轴上表示的数分别是,,.动点,同时出发,动点从点出发,以每秒个单位的速度沿匀速运动回到点停止运动.动点从点出发,以每秒个单位的速度沿向终点匀速运动,设点的运动时间为().当点,到点的距离相等时,的值是 .
【答案】或或或4
【分析】本题主要考查解一元一次方程、列一元一次方程解应用题、数轴上的动点问题的求解等知识与方法,解题的关键是弄清动点的运动方向、速度、时间以及两个动点的运动是属于相遇问题还是属于追及问题.
分三种情况:①当点P在点C的左侧时,②当点P在点C的右侧时,即P、Q第一次重合,③当点P到达B返回时,在点C右侧时,点,到点的距离相等,即P、Q第二次重合,④当点P到达B返回时,在点C左侧时,点,到点的距离相等,据此分别列方程并求解即可.
【详解】解:①当点P在点C的左侧时, 点,到点的距离相等,
可得:,解得;
②当点P在点C的右侧时, 点,到点的距离相等,即P、Q重合,
可得,解得;
③当点P到达B返回时,在点C右侧时,点,到点的距离相等,即P、Q第二次重合,
根据题意得:,
∴,解得;
④当点P到达B返回时,在点C左侧时,点,到点的距离相等,
∴,解得;此时点Q已到达终点B.
∴t的值为或或或4.
故答案为:或或或4.
三、解答题
7.(24-25七年级上·山西吕梁·期末)综合与探究
已知在数轴上有,两点,点表示的数为,点在点的左边,且.若有一动点从数轴上点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向点匀速运动,动点从点同时出发,以每秒个单位长度的速度沿着数轴向点匀速运动,规定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.
【建立模型】
(1)点表示的数是 .
(2)设运动时间为秒,则 , .
(3)当 秒时,、停止运动.
【探索问题】
(4)求为何值时,点与点重合?
(5)问点运动多少秒与点相距个单位长度?
【答案】(1);(2),;(3);(4)当时,点和点重合;(5)点运动秒或秒时与点相距个单位长度
【分析】本题考查了数轴和一元一次方程的应用,列代数式;
(1)点A表示的数为8,点B在A点的左边,且,即可求解;
(2)根据路程等于速度乘以时间,即可求解;
(3)根据路程除以速度,即可求解;
(4)当时,点和点重合,根据题意列出方程,解方程,即可求解;
(5)分当点在点的右侧时,当点在点的左侧时,分别列出方程,解方程,即可求解.
【详解】解:(1)∵点A表示的数为8,点B在A点的左边,且
∴点表示的数是:
故答案为:.
(2)设运动时间为秒,依题意,,.
故答案为:,;
(3)
故答案为:
(4)当时,点和点重合.
由此可得:
解得
当时,点和点重合.
(5)当点在点的右侧时,
解得
当点在点的左侧时,
解得
点运动秒或秒时与点相距个单位长度.
8.(24-25七年级上·湖北十堰·期末)数轴上点A、B对应的数分别为a、b,多项式的二次项系数为a,常数项为b.
(1)求线段的长.
(2)如图,点P,Q分别从点A,B同时出发沿数轴向右运动,点P的速度是每秒3个单位长度,点Q的速度是每秒4个单位长度,当时,求此时点P对应的数.
(3)在(2)的条件下,点M从原点与点P,Q同时出发沿数轴向右运动,速度是每秒x个单位长度,在运动过程中,是否存在x,使得为定值?若存在,求出此时x的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)40
(2)8或104
(3)存在,
【分析】此题主要考查了一元一次方程的应用,多项式,数轴,找到题目的等量关系是解本题的关键.
(1)根据多项式的定义可求a,b,再根据两点间的距离公式即可得出结论;
(2)利用两点间的距离公式求得的长度,然后结合题意列出方程并解答;
(3)根据题意得到,根据结果与t无关,得到关于x的方程,解方程即可求解.
【详解】(1)解:∵多项式的二次项系数为a,常数项为b
∴,
∴,
(2)解:当点P位于点B左边时,.
由,得,
解得,
此时点P对应的数为8,
当点P位于点B右边时,,
由,得,
解得
此时点P对应的数为104.
综上所述,点P对应的数为8或104;
(3)由题意得:点P表示的数为,点M表示的数为,点Q表示的数为,
∴,
,
,
,
当时,,
此时解得,且满足.
故当时,为定值8.
9.(25-26七年级上·新疆乌鲁木齐·期中)如图,数轴上,,三点分别表示的数为、4、7,点表示的数为.
【阅读材料】:在数轴上表示数的点到原点的距离叫做的绝对值,记为,数轴上表示数的点与表示数的点的距离记(或),数轴上数表示的点到表示数的点与表示数的点的距离之和记为.
【初步运用】
(1)填空:若,则______;若,则______.
【延伸探究】
(2)若动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向右运动,当经过多少秒时,动点到点、点的距离之和为10;
【拓展探究】
(3)若点表示的数为,当取最小值时,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向右运动,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动,、同时开始运动,当经过多少秒时,点、点之间的距离正好等于点N到点、点的距离和?(直接写出答案)
【答案】(1)3或1;;
(2)或
(3)或
【分析】本题主要考查整式的加减运算,绝对值与数轴的综合应用,解决此题时,能够熟练掌握绝对值的性质是解决此题的关键.
(1)根据绝对值的意义即可;
(2)设点表示的数为,依题意,得再根据绝对值的意义分三种情况讨论即可;
(3)若点表示的数为,当取最小值时,,设经过的时间为,再分情况讨论即可.
【详解】解:(1)∵,
∴或
解得或1;
∵即
∴表示的数为1和的中点
∴
(2)∵动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向右运动,
∴设点表示的数为,
∵动点到点、点的距离之和为10,
∴
当时,,,
解得;
当时,,,
此情况不成立,舍去
当时,,,
解得;
∴当经过或秒时,动点到点、点的距离之和为10,
(3)若点表示的数为,当取最小值时,,设经过的时间为,则点表示的数为4,
点、表示的数分别为,
点、之间的距离为
点到点、点的距离和
当时,,,
即
解得在取值范围内,成立;
时,,,
即
解得
不在取值范围内,舍去;
当时,,,
即
解得在取值范围内,成立;
所以经过或秒时,点、点之间的距离正好等于点N到点、点的距离和.
10.(24-25七年级上·山西运城·期末)问题引入
对于数轴上的线段和点(点不在线段上),给出如下定义:M为线段上任意一点,我们把C,M两点间距离的最小值称为点C关于线段的“最近距离”,记作;把C,M两点间距离的最大值称为点C关于线段的“最远距离”,记作.
已知点A表示的数为,点B表示的数为4.
若点C表示的数为5,如图,则,.
问题解决
(1)若点C表示的数为,则______,______.
(2)若点C表示的数为n,且点C在点B的右侧,,求n的值.
拓展延伸
(3)若点P和点Q为数轴上的两点(点P和点Q均不在线段上),点P表示的数为x,点Q表示的数为,表示点P关于线段的“最近距离”,表示点Q关于线段的“最远距离”,若是的2倍,求x的值.
【答案】(1)3;14;(2);(3)的值为或
【分析】本题考查了数轴上两点间的距离以及一元一次方程的应用,掌握分类讨论的数学思想是解题关键.
(1)根据定义即可得,;
(2)根据点C在点B的右侧,列出关于n的方程,解方程即可;
(3)分两种情况:点P在点的左侧时,点Q在点的右侧时,分别列出方程,解方程即可.
【详解】解:(1)点表示的数为,
,
.
(2)∵点C在点B的右侧,
∴,,
∵,
∴,
解得:.
(3)当点P在点的左侧时,
,
,
是的2倍,
,
解得:;
当点Q在点的右侧时,
,
,
是的2倍,
,
;
综上所述:的值为或.
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专题06 数轴上的动点压轴问题
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串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
举一反三:核心考点能举一反三,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
知识点01 行程问题
1. 基本表示:动点坐标 = 起点坐标 ± 速度 × 时间 (±由方向决定)。
2. 三大模型:
相遇:两动点路程之和 = 初始距离。
追及:两动点路程之差 = 初始距离(快追慢)。
往返运动:注意速度或方向发生变化的时间节点。
3. 核心方法:根据等量关系(相遇、追及、已知距离)列一元一次方程求解时间。
知识点02 定值问题
1. 代数式表示:用含时间t的式子表示所涉及的线段长度(距离公式)或点坐标。
2. 代数运算:将需要证明的“和、差、倍数”等表达式进行合并、化简。
3. 核心结论:含t的项在运算后相互抵消,结果为常数,与时间t无关。
知识点03 最值问题
1. 距离和最小(“将军饮马”原理):当动点位于两定点之间时,其到两定点的距离之和最小。
2. 绝对值的几何意义:形如|x-a|+|x-b|的最小值在a ≤ x ≤ b时取得,最小值为|a-b|。
3. 核心思路:将问题转化为求两点之间线段最短或寻找使绝对值取最小值的区间。
知识点04 新定义问题
1. 阅读理解:准确理解新定义的规则、公式或运算(如“倍点”、“伴点”、新的距离计算等)。
2. 模型转化:将新定义转化为用坐标、距离、中点等标准数学语言表达。
3. 分类讨论:根据新定义的要求,对动点的位置、运动方向、时间范围进行周密讨论。
4. 核心能力:现学现用,将陌生问题翻译为熟悉的数轴模型。
通用核心:所有题型都依赖于 ①用字母(t)表示动点坐标和②掌握两点间距离公式(绝对值)这两大基石,结合方程思想、分类讨论思想和数形结合进行分析。
【考点1 数轴上的动点之行程问题】
【例1】(25-26七年级上·黑龙江·期末)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.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,设运动时间为秒.
(1)数轴上点B表示的数是________,点P表示的数是________(用含t的式子表示);
(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:
当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
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?
【变式1】(25-26七年级上·辽宁沈阳·期末)已知数轴上有,,三个点,分别表示有理数,,,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向右移动,设移动时间为秒.如图,若用,,分别表示点与点,点,点之间的距离,试回答以下问题.
(1)运动秒时, , , ;
(2)当点运动了秒时,请用含的代数式表示点与点,点,点之间的距离: , , ;
(3)经过几秒后,点到点,点的距离相等此时点表示的数是多少
(4)如图,当动点从点出发以单位秒的速度向右运动,同时点从点出发,以个单位秒速度向左运动,,两点之间为“变速区”,规则为从点运动到点期间速度变为原来的一半,之后立刻恢复原速,从点运动到点期间速度变为原来的倍,之后立刻恢复原速.是否存在符合条件的,使,两点到点的距离相等.若存在,请直接写出的值;若不存在,请说明理由.
【变式2】(24-25七年级上·山西晋中·期末)综合与探究
【背景知识】数轴是初中数学学习的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了许多重要的规律,如:数轴上点、点表示的数分别为,且,则两点之间的距离可表示为,若,则两点之间的距离可表示为;线段的中点表示的数为,利用这些规律可以解决许多数学问题.
【问题情境】如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时点从点出发,以每秒个单位长度的速度向左匀速运动.设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)填空:
①两点间的距离__________,线段的中点表示的数为__________;
②用含的代数式表示:秒后,点表示的数为__________;点表示的数为__________.
(2)求当为何值时,两点相遇,并求出相遇点所表示的数;
(3)求当为何值时,,并请你直接写出此时的中点表示的数.
【变式3】(24-25七年级上·湖北荆州·期末)在长方形中,.动点初始位置分别在点和点处,点,点运动速度分别是每秒1个单位长度和每秒2个单位长度;设运动的时间为秒.
(1)如图1,若点从点出发,以顺时针方向在长方形上匀速运动,当时, ;当点第一次运动到上,不与两点重合时, (用含t的代数式表示);
(2)如图1,若点、同时从初始位置出发,都以顺时针方向在长方形上匀速运动,当、第一次相遇时,求的值;
(3)如图2,若点同时从初始位置出发,点以顺时针方向,点以逆时针方向分别在长方形上作匀速运动,点运动到点停止运动,点运动到点停止运动;
①当为何值时,;
②当两点在运动路线上相距3个单位长度时,直接写出的值.
【考点2 数轴上的动点之定值问题】
【例2】(24-25七年级上·全国·期末)如图,点A、B在数轴上表示的数分别为a、b.其中,式子是关于x的二次三项式,
(1)点P为数轴上A点左边一点,且,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,当时,求t的值.
(3)如图(2),点C在数轴上对应的数是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.
【变式1】(25-26七年级上·全国·期末)如图1,若数轴上点 A 表示的数为 a,点 B 表示的数为 b,则:
①数轴上 A,B 两点的中点 M 表示的数为;
②A,B 两点间的距离 AB 可表示为.
【问题背景】如图2,已知数轴上点A表示的数为4,点B表示的数为1,点C位于原点O的左侧,且.动点P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,设运动时间为.
(1)【知识技能】数轴上点C表示的数为 ,点P表示的数为 用含t的代数式表示.
(2)【数学理解】设点M是的中点,点N是的中点,点P在运动过程中,线段的长度是否发生变化?若发生变化,请说明理由;若不变,请求出线段的长度.
(3)【深入探究】动点Q从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动;动点R从点C出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动.若P,Q,R三点同时出发,在运动过程中,当t为何值时,点P到点R的距离与点P到点Q的距离相等?
【变式2】(24-25七年级上·四川乐山·期末)如图,在数轴上点A表示数a,点C表示数c,且多项式的常数项是a,次数是c.我们把数轴上两点之间的距离用表示两点的大写字母一起标记,比如,点A与点C之间的距离记作
(1)求a,c的值;
(2)若数轴上有一点D满足,则D点表示的数为____,并说明理由;
(3)动点B从数1对应的点开始向右运动,速度为每秒1个单位长度.同时点A,C在数轴上运动,点A的速度每秒2个单位长度,点C的速度为每秒3个单位长度,运动时间为t秒.
①若点A向右运动,点C向左运动,,求t的值;
②若点A向左运动,点C向右运动,的值不随时间t的变化而改变,通过计算求出m的值.
【变式3】(25-26七年级上·江苏苏州·期末)如图,已知数轴上有三点A,B,C,点B是线段的中点.
(1)若点A对应的数是,点C对应的数是8,则点B对应的数是_____;
(2)在(1)的条件下,若点A对应的数是x,点C对应的数是y,请你猜想:线段的中点B对应的数是_______(含x的代数式表示)
(3)图2,在数轴上,若点对应的数分别是点A是线段中点,动点、分别从D、B两点同时出发沿数轴向左运动,点、的速度分别为10单位长度/秒、5单位长度/秒,点M为线段中点,在上述运动过程中,
①为何值.
②的值是否发生变化?若不变,求其值;若改变,请说明理由.
【考点3 数轴上的动点之最值问题】
【例3】(24-25七年级上·四川成都·期末)【阅读理解】
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”的方法解决一些问题,数轴上,若、两点分别表示数、,那么、两点之间的距离与,两数的差有如下关系:.
【问题解决】
如图,数轴上的点、分别表示有理数,.
(1)、两点之间的距离为________;
(2)点为数轴上一点,在点的左侧,且,则点表示的数是________;
【拓展应用】
(3)在(2)的条件下,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度在数轴上匀速运动,设运动时间为秒,当为何值时,、两点间的距离为个单位长度?
(4)利用以上知识探索:直接写出当代数式有最小值时的值.
【变式1】(24-25七年级上·广东珠海·期末)【问题背景】我们知道的几何意义是:在数轴上数x对应的点到原点O的距离,这个结论可以推广为:的几何意义是:在数轴上数,对应点之间的距离.例如:点A,B在数轴上分别表示数a,b,则A,B两点间的距离可表示为.
【问题解决】A,B,P三点在数轴上,点A对应的数为,点B对应的数为3,点P对应的数为x.
(1)_______;_______ (用含x的代数式表示)
(2)代数式的最小值为_______.
(3)若点P从原点出发,与点B同时向左运动,点B的速度为3个单位长度/秒,点P的速度为1个单位长度/秒.设运动时间为t秒,是否存在某个时间t,使得A,B,P三点中,其中一点是另外两点所连成线段的中点.若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.
【变式2】(24-25七年级上·湖北襄阳·期末)如图,数轴上两点M、N对应的数分别是,4,点P是数轴上的一动点,其对应的数为x.
(1)【概念理解】
一般地、数轴上表示数m和数n的两点之间的距离等于.由此可得点M,N之间的距离________.
(2)【数学思考】
若数轴上的点C,D,E表示的数分别是,2,8.
①点P到C,D两点的距离之和的最小值为_______;
②当_____时,取最小值.
(3)【拓展应用】
如果点P以每秒1个单位长度的速度从点M出发沿数轴向右运动,同时点Q从点N出发以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,当点Q到达点M时,点P与Q同时停止运动.设点P的运动时间为t秒.当点P,Q,M三个点中,其中一个点到另外两个点的距离相等时,直接写出t的值.
【变式3】(24-25七年级上·云南保山·期末)阅读材料解决问题.
【背景知识】数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了这样的规律:若数轴上点、表示的数分别为、,则、两点间的距离(或).
【问题情境】如图,数轴上点表示的数为-4,点表示的数为6,点从点出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)填空:①、两点间的距离______;
②用含的代数式表示:秒后,点表示的数为______,点表示的数为______;
(2)求当为何值时,;
(3)若点表示的数记为,是否存在一个值使代数式的值最小,若存在请直接写出的值和的最小值;若不存在请说明理由.
【考点4 数轴上的动点之新定义型问题】
【例4】(25-26七年级上·全国·期末)【新知理解】如图,点在线段 上,图中共有三条线段,和 ,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的倍,则称点是线段 的“巧点”.
(1)下列说法正确的有______(填序号).
若点是线段的中点,则点是线段 的巧点;
若点在线段上,且,则点是线段 的巧点;
【解决问题】(2)已知线段,动点从点出发,以 的速度沿向点匀速移动;点从点出发,以 的速度沿向点匀速移动,点, 同时出发,当其中一点到达终点时,运动停止,设移动的时间为.当为何值时,, , 三点中其中一点恰好是以另外两点为端点的线段的巧点?
【变式1】(24-25七年级上·辽宁铁岭·期末)已知点C在线段上,若或,则称点C是线段的“五美点”.
【理解定义】
(1)若线段,C是线段的“五美点”,则______;
【解决问题】
(2)如图,E在射线上,.
①若点D、F均为线段的“五美点”,且,又K为线段的中点,求线段的长度;
②点P从点O出发,以每秒5个单位长度的速度沿射线向右运动,同时点Q从点E出发,以每秒2个单位长度的速度也沿射线向右运动,运动时间为t秒,点P追上点Q时,两点同时停止运动,请问当P、E、Q三点中某一点为其余两点所构成线段的“五美点”时,t的值是多少?请直接写出答案,不必写过程.
【变式2】(24-25七年级上·辽宁丹东·期末)【概念学习】
定义:点,,为数轴上的任意三点(点不与,重合),若点到点的距离是点到点的距离的倍,则称点是的值点”,记作:.例如,点表示的数为1,点表示的数为,点表示的数为3,此时,,,则点是的“2值点”,记作:.
【初步认知】
(1)如图,点,点表示的数分别是和6;
①若点,,表示的数分别是,,3,则这三个点中是的2值点的点是________;
②若点是数轴上的一点,且,则点所表示的数是________;
【深入思考】
(2)在数轴上,点表示的数为,点表示的数为20,从某时刻开始,若点从原点出发向右在数轴上做匀速直线运动,且点的速度为2单位/秒,设运动时间为秒,当时,请求出的值;
【综合运用】
(3)在(1)的条件下,若点,表示的数分别是,且,不与,重合,点,且,求点的值(用含的式子表示).
【变式3】(25-26七年级上·江苏盐城·月考)已知点A在数轴上对应的数是,点B在数轴上对应的数是10,点D在数轴上对应的数是,点E在数轴上对应的数是2.阅读并解决相应问题.
问题发现:
对于数轴上的三个点A,B,C,给出如下定义:若点C到点A的距离是点C到点B的距离的k倍(k为正整数),则称C点是A,B两个点的“整k距点”,记为:.
(1)初步体会:
如图1,若,且点C在数轴上对应的数是5,则_______;
(2)类比探究:
如图2,点M从D点出发,以每秒3个单位的速度沿数轴正方向运动,同时点N从E点出发,以每秒1个单位的速度沿数轴正方向运动,设运动时间为t秒,若,求出t的值;
(3)拓展延伸:
如图3,点P从D点出发,以每秒1个单位的速度沿数轴正方向运动,同时点H从A点出发,以每秒4个单位的速度沿数轴正方向运动,设运动的时间为t秒,在运动的过程中,若存在数轴上点Q满足:,点P到点Q的距离记为a,点H到点B的距离记为b,且,直接写出所有符合条件的t的值.
一、单选题
1.(24-25七年级上·陕西西安·期末)如图,线段,动点P从A出发,以的速度向点B运动,M为的中点,N为的中点.以下说法正确的是( )
①运动后,;
②在点P运动过程中,值随着点P位置的变化而变化;
③当时,运动时间为.
A.①② B.②③ C.①②③ D.①③
2.(24-25七年级上·福建福州·期末)对于数轴上的三点,给出如下定义:若点P在线段上,且点P与A,B两点的距离恰好满足2倍关系时,即或,则称点P是A,B两点的“2倍点”.如图,若点A以每秒1个单位长度的速度从表示数的点向右运动,点B以每秒4个单位长度的速度从表示数4的点向右运动,若点P以每秒3个单位长度的速度从表示数5的点向左运动,三个点同时出发,设出发t秒后,若点P恰好是点A,B的“2倍点”,则t的值是( )
A.2 B.1 C.2或 D.或1
3.(23-24七年级下·山东济南·期末)如图,在长方形中,,动点P从点A出发,以每秒的速度沿折线运动,到点C停止;同时动点Q从点B出发,以每秒的速度在B、C间做往复运动,当点P到达终点C时,点Q也随之停止运动,设点P运动的时间是x(秒),则下列结论不正确的是( )
A.点Q运动时间为16秒 B.的长表示为或
C.当或或时,P、Q两点相遇 D.或
二、填空题
4.(25-26七年级上·全国·期末)如图,在长方形ABCD中,,,动点P从点A出发,沿以每秒2个单位长度的速度运动,同时点Q从点A出发,沿以每秒3个单位长度的速度运动,当其中一个点到达终点时另一个点也随之停止运动,设运动时间为t秒.当 时,点P与点Q在运动路径上的距离相差5个单位长度.
5.(24-25七年级上·江苏扬州·期末)定义:如图1,点在线段上,图中共有三条线段和,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点是线段的“绝美点”.如图2,已知,动点分别从点同时出发沿相向运动,速度分别为,,当点到达点时,运动停止.设点的运动时间为,当点恰好是线段的“绝美点”时,最大值与最小值的差为 .
6.(25-26七年级上·全国·期末)如图,点,,在数轴上表示的数分别是,,.动点,同时出发,动点从点出发,以每秒个单位的速度沿匀速运动回到点停止运动.动点从点出发,以每秒个单位的速度沿向终点匀速运动,设点的运动时间为().当点,到点的距离相等时,的值是 .
三、解答题
7.(24-25七年级上·山西吕梁·期末)综合与探究
已知在数轴上有,两点,点表示的数为,点在点的左边,且.若有一动点从数轴上点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向点匀速运动,动点从点同时出发,以每秒个单位长度的速度沿着数轴向点匀速运动,规定其中一个动点到达终点时,另一个动点也随之停止运动.
【建立模型】
(1)点表示的数是 .
(2)设运动时间为秒,则 , .
(3)当 秒时,、停止运动.
【探索问题】
(4)求为何值时,点与点重合?
(5)问点运动多少秒与点相距个单位长度?
8.(24-25七年级上·湖北十堰·期末)数轴上点A、B对应的数分别为a、b,多项式的二次项系数为a,常数项为b.
(1)求线段的长.
(2)如图,点P,Q分别从点A,B同时出发沿数轴向右运动,点P的速度是每秒3个单位长度,点Q的速度是每秒4个单位长度,当时,求此时点P对应的数.
(3)在(2)的条件下,点M从原点与点P,Q同时出发沿数轴向右运动,速度是每秒x个单位长度,在运动过程中,是否存在x,使得为定值?若存在,求出此时x的值;若不存在,请说明理由.
9.(25-26七年级上·新疆乌鲁木齐·期中)如图,数轴上,,三点分别表示的数为、4、7,点表示的数为.
【阅读材料】:在数轴上表示数的点到原点的距离叫做的绝对值,记为,数轴上表示数的点与表示数的点的距离记(或),数轴上数表示的点到表示数的点与表示数的点的距离之和记为.
【初步运用】
(1)填空:若,则______;若,则______.
【延伸探究】
(2)若动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向右运动,当经过多少秒时,动点到点、点的距离之和为10;
【拓展探究】
(3)若点表示的数为,当取最小值时,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向右运动,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动,、同时开始运动,当经过多少秒时,点、点之间的距离正好等于点N到点、点的距离和?(直接写出答案)
10.(24-25七年级上·山西运城·期末)问题引入
对于数轴上的线段和点(点不在线段上),给出如下定义:M为线段上任意一点,我们把C,M两点间距离的最小值称为点C关于线段的“最近距离”,记作;把C,M两点间距离的最大值称为点C关于线段的“最远距离”,记作.
已知点A表示的数为,点B表示的数为4.
若点C表示的数为5,如图,则,.
问题解决
(1)若点C表示的数为,则______,______.
(2)若点C表示的数为n,且点C在点B的右侧,,求n的值.
拓展延伸
(3)若点P和点Q为数轴上的两点(点P和点Q均不在线段上),点P表示的数为x,点Q表示的数为,表示点P关于线段的“最近距离”,表示点Q关于线段的“最远距离”,若是的2倍,求x的值.
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