期末复习专题14 数轴动点问题(知识点+4大题型+过关检测) 2025-2026学年人教版七年级数学上册期末备考
2026-01-13
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2份
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54页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 1.2.2 数轴 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.96 MB |
| 发布时间 | 2026-01-13 |
| 更新时间 | 2026-01-13 |
| 作者 | 明数启学 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55927144.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
期末复习专题14 数轴动点问题
(知识点+4大题型+过关检测)题型导览
知识剖析
一、核心规律梳理
数轴动点问题的本质是 “用代数表示几何位置,用方程 / 不等式解决运动关系”,需牢记以下 3 个核心规律:
1. 动点位置表示规律
若数轴上动点从起点a出发,以速度v(单位:单位长度 / 时间)运动:
· 向右运动(正方向):t秒后位置为 a+vt
· 向左运动(负方向):t秒后位置为 a−vt
· 示例:动点从表示−2的点出发,以 3 个单位 / 秒向右运动,2 秒后位置为−2+3×2=4
2. 两点距离计算规律:数轴上两点M(X1 ) 、N(X2)的距离为|X1-X2| (绝对值保证距离非负);
若X1>X2,距离为X1-X2
若 X1<X2,距离为X2-X1
示例:点A(5)与点B(-3)的距离为|5-(-3)|=8
3. 运动中 “相遇”“追及” 规律
相遇问题:两动点运动方向相反,当它们位置相等时相遇,即a1+v1t=a2−v2t(a1、a2为起点,v1、v2为速度)
追及问题:两动点运动方向相同,快的追上慢的时位置相等,即a快+v快t=a慢+v慢t (若慢的在前方,起点a慢>a快 )
二、解题步骤口诀
1. 定起点:明确各动点初始位置(数轴上的数);
2. 写位置:根据运动方向和速度,写出t秒后位置表达式;
3. 列关系:根据 “距离”“相遇”“中点” 等条件,列方程或绝对值方程;
4. 解方程:求解后检验时间、位置是否符合实际(非负、合理范围);
5. 下结论:整理有效解,回答问题。
题型1 单点运动—求位置或时间
解题关键:根据运动方向确定位置表达式,结合距离、中点等条件列方程。
典例精讲
例1.数轴上点A表示的数是,将点A向右移动2个单位长度后得到点B,此时点B表示的数是( )
A.1 B. C.0 D.2
【答案】A
【分析】本题考查数轴上点的平移,熟练掌握平移规则是解题的关键.
根据数轴上点的移动规则,向右移动时数值增加,向左移动时数值减少,即可得点表示的数.
【详解】解:∵点表示的数是,将点A沿数轴向右移动2个单位长度得到点,
∴点表示的数是.
故选:A.
变式训练
变式1-1.如图,数轴上点,表示的数到原点的距离相等,且点A,点B之间的距离为6.将点A在数轴上移动2个单位长度得到点,则点表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题主要考查了数轴的特征和应用,解答此题的关键是要明确:数轴上的点右移加,左移减.先求出点A表示的数,然后分两种情况求出点C表示的数即可.
【详解】解:∵数轴上点,表示的数到原点的距离相等,且点A,点B之间的距离为6,
∴点A表示的数为:,
当点A在数轴上向右移动2个单位长度得到点时,点C表示的数为:;
当点A在数轴上向左移动2个单位长度得到点时,点C表示的数为:;
故选:C.
变式1-2.数轴上点A表示的数是,若点A以每秒2个单位长度在数轴上运动,那么t秒后,点A表示的数是 (用含有t的代数式表示).
【答案】或
【分析】本题考查数轴上的平移,列代数式,点A的初始位置为,以每秒2个单位长度的速度运动,t秒后的位置为初始位置加上位移(速度乘以时间).
【详解】解:∵点A的初始位置为,运动速度为2个单位长度/秒,
∴当向右移动时,t秒后,点A表示的数是;
当向左移动时,t秒后,点A表示的数是;
故答案为:或.
变式1-3.如图,已知数轴上点A表示的数为6,点B在原点左侧,且,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,若M为的中点,N为的中点,点P在运动的过程中,当线段的长度为3时,则点P的运动时间为 秒.
【答案】2或8
【分析】本题考查数轴上的动点问题,根据题意求出点和点表示的数,根据两点间的距离公式,列出方程进行求解即可.
【详解】解:设点P的运动时间为秒,则点表示的数为,
∵M为的中点,
∴点表示的数为,
∵,N为的中点,
∴点表示的数为,
由题意,得:,
解得:或;
故答案为:2或8
题型2 两点运动—相遇与追及
解题关键:根据运动方向确定两点位置表达式,利用 “位置相等” 列方程。
典例精讲
例2.在数轴上A点表示数a,B点表示数b,C点表示数c,b是最大的负整数,且a,c满足.
(1)a = ,b= ,c= ;
(2)若将数轴折叠,使得A点与C点重合,则点B与数 对应的点重合;
(3)若动点P从点C出发,以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时动点Q从点A出发,以每秒1个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t秒.
①求t为何值时,点P到点B的距离是5;
②直接写出点Q到点C的距离是点P到点B距离的2倍时t的值.
【答案】(1),,9
(2)7
(3)①2.5或7.5;②或
【分析】(1)由b是最大的负整数,可得.由,可求得,.
(2)设点B与数x表示的点对应,根据折叠点既是的中点,也是B点及其对应点的中点,可得,求得x的值即可.
(3)①由题意得t秒时,P点对应的数为,分两种情况:P点在 B点右侧时和P点在 B点左侧时,分别计算即可.
②由“点Q到点C的距离是点P到点B距离2倍”列方程得,求出t的值即可.
【详解】(1)解:∵b是最大的负整数,
∴,
∵,
∴,,
∴,,
故答案为:,,9.
(2)解:设点B与数x表示的点对应,则
,
解得,
故答案为:7.
(3)解:①情况1:P点在 B点右侧时,
,
解得;
情况2:P点在 B点左侧时,
,
解得.
综上,t的值为2.5或7.5时,点P到点B的距离是5.
②由题意得,
整理得,
∴或,
解得或.
∴点Q到点C的距离是点P到点B距离2倍时t的值为或.
【点睛】本题考查了数轴,数轴上两点之间的距离,以及数轴上的动点问题,正确的表示出t秒后P、Q所对应的数,以及分类讨论是解题的关键.
变式训练
变式2-1.【问题背景】
在数轴上,点在原点的左侧,点在原点的右侧,点距离原点12个单位长度,点距离原点2个单位长度.
【初步探究】
(1)点表示的数是________,点表示的数为________;
(2)若点是数轴上的点,且点到点的距离为6,求点表示的数及,两点之间的距离;
【深度拓展】
(3)若点是数轴上的点,点到点与点到点的距离相等.若点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左移动,点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右移动,经过秒,求,两点之间的距离.(用含的代数式表示)
【答案】(1),2;(2)当点表示的数为时,,两点间的距离为8;当点表示的数为8时,,两点间的距离为20;(3)
【分析】本题主要考查了数轴上动点问题,两点间距离,有理数加减运算,整式加减运算,解题的关键是熟练掌握数轴上两点间距离公式.
(1)根据点在原点的左侧,点在原点的右侧,点距离原点12个单位长度,点距离原点2个单位长度,得出答案即可;
(2)分两种情况进行讨论:当点在点左侧时,当点在点右侧时,分别求出点表示的数,然后再求出点和点之间的距离即可;
(3)先求出点表示的数,然后求出秒后点和点所表示的数,再用点表示的数减去点表示的数,即可得出答案.
【详解】解:(1)∵点在原点的左侧,点在原点的右侧,点距离原点12个单位长度,点距离原点2个单位长度,
∴点表示的数是,点表示的数为2;
故答案为:,2.
(2)当点在点左侧时,点表示的数为,
此时,两点间的距离为;
当点在点右侧时,点表示的数为,
此时,两点间的距离为.
综上所述,当点表示的数为时,,两点间的距离为8;当点表示的数为8时,,两点间的距离为20.
(3)因为点到,两点的距离相等,
所以点表示的数为.
因为点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左移动,点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右移动,
所以经过秒后点表示的数为,点表示的数为.
所以,两点之间的距离为.
变式2-2.如图,一个点从数轴上的原点出发,先向右移动2个单位长度,再向左移动5个单位长度,规定向右运动为“+”,向左运动为“-”,则终点表示的数是.
(1)点从表示3的点出发,先向左移动5个单位长度,再向右移动4个单位长度,则终点表示的数是______;
(2)点从表示2.5的点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,同时点从原点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右运动,当点运动到所在点的位置时,求,两点之间的距离;
(3)点从表示的点出发,先向左移动1个单位长度,再向右移动2个单位长度,再向左移动3个单位长度,再向右移动4个单位长度⋯⋯依次操作2026次后,求点表示的数.
【答案】(1)2
(2),两点之间的距离是6.5个单位长度
(3)点表示的数为1008
【分析】本题考查数轴上点的移动,两点间的距离,熟练掌握平移规则,两点间的距离公式是解题的关键:
(1)根据平移规则,列式计算即可;
(2)求出点的运动时间,进而求出点表示的数,再根据两点间的距离公式进行计算即可;
(3)根据题意,得到每2次移动,整体向右移动1个单位长度,进行求解即可.
【详解】(1)解:;
(2)点运动了个单位长度,
运动时间为(秒).
这段时间点运动了个单位长度.
因为点从原点出发,
所以点运动到3所在点的位置,
所以,两点之间的距离是个单位长度;
(3)
.
所以点表示的数为1008.
变式2-3.一个点从数轴的原点开始,先向左移动3个单位到达A点,再向右移动7个单位到达C点;接着将数轴折叠,使点A和点C重合,折点记为B;最后将数轴展开.
(1)直接写出A,B,C三点所表示的数;
(2)动点P从点C出发,以每秒个单位长度向左运动;动点Q,M分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度从A,B两点同时出发,向右运动.记Q与M两点之间的距离为,M与P两点之间的距离为.
①求何时M与Q相距1个单位长度;
②在P,Q,M三个点运动的过程中,是否存在有理数m,使的值始终保持不变,若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)A点表示的数为;B点表示的数为,C点表示的数为4
(2)①秒或秒;②不存在,理由见解析
【分析】本题考查了数轴上两点间的距离,数轴上的点表示数,数轴上的翻折等知识点,解决此题的关键是读懂题意用式子表示出每个点.
(1)根据数轴上的点的移动左减右加的规律得到A、C两点表示的数,再根据数轴折叠的性质可知点B表示的数即为A、C两点的中点,即可解答;
(2)①设运动时间为t秒,则Q点表示的数为,M点表示的数为,再根据数轴上两点间的距离的公式,列出方程解答即可;
②同①分别表示出和,再根据题意列出整式,然后根据项无关得到结果进行对比即可得到答案.
【详解】(1)解:∵点从数轴原点开始,向左移动3个单位到达A点,
∴A点表示的数为,
∵再向右移7个单位到达C点,
∴C点表示的数为,
∴A、C两点间距离为7,
∵将数轴折叠,使点A和点C重合,折点记为B,
∴B点表示的数为;
(2)解:①设运动时间为t秒,则Q点表示的数为,M点表示的数为,
∴,
∵M与Q相距1个单位长度,
∴,即或,
解得或,
∴当运动时间为秒或秒时,M与Q相距1个单位长度;
②设运动时间为t秒,则Q点表示的数为,M点表示的数为,P点表示的数为,
∴,,
∴当时,
,
当,即时,的值始终保持不变,
此时;
当时,
,
当,即时,的值始终保持不变,
此时;
当时,
,
当,即时,的值始终保持不变,
此时;
∴不存在一个有理数m,使的值始终保持不变.
题型3 含“距离和 / 差”的运动问题
解题关键:利用距离公式∣X1-X2∣表示关系,结合绝对值方程求解。
典例精讲
例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所对应的点与所对应的点之间的距离.因为,所以的几何意义就是数轴上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、、分别表示数、、,,
∵的几何意义是线段与的长度之和,
∴当点在线段上时,,当点在点的左侧或点的右侧时,,
∴的最小值是.
请你根据上述自学材料,探究解决下列问题:
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米排着个工作台、、、、,一只配件箱应该放在工作台____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_______米.
(3)若点、、在数轴上分别表示数、、,点、、同时开始在数轴上运动,若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,假设秒钟过后,若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为.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)①;②5或
(2)①2;②;12;
(3)其值不随时间变化,恒为2
【分析】本题考查绝对值的几何意义(数轴上两点间的距离)及动点问题,解题的关键是利用"绝对值表示数轴上两点距离"的几何意义,结合数轴分析最值或动点的距离变化.
(1)①根据绝对值的几何意义求两点距离;
②结合距离列方程求;
(2)①利用绝对值的几何意义,分析点在线段上时的距离和最小值;
②利用绝对值的几何意义,求解工作流水线的最短路径问题;
(3)表示出动点运动秒后的位置,计算和的长度,再求差值判断是否变化.
【详解】(1)解:①数轴上表示和2的两点距离,根据绝对值的几何意义,为,
②若,则,解得或,即或,
故答案为:①;②5或;
(2)解:①代数式的几何意义是数轴上点到0、1、2的距离之和.
当时,距离和为,此时和最小.
故答案为:2;
②5个工作台、、、、依次间隔2米,相当于数轴上的点,最短路径是将配件箱放在中间位置(即处).
最短路程为:到的距离到的距离到的距离到的距离米.
故答案为:,12;
(3)解:秒后,点的位置:,点的位置:,点的位置:,
,
,
因此,
其值不随时间变化,恒为2.
变式训练
变式3-1.如图所示,在数轴上点表示的数分别为,,,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为
(1)则______,______,______;
(2)点开始在数轴上运动,若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点、点分别以每秒个单位长度和5单位长度的速度向右运动.请问:
①运动秒后,点与点之间的距离为多少?用含t的代数式表示
②的值是否随着运动时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变;请求其值;
(3)由第(1)小题可以发现,三条线段的长度之间满足的数量关系.若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和每秒个单位长度的速度向右运动.请问:随着运动时间的变化,三条线段的长度之间又存在怎样的数量关系,请直接写出答案.
【答案】(1)
(2)①;②不变;值为
(3)当时,,当时,,当时,
【分析】本题主要考查了数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题:
(1)根据两点间的距离公式即可求解;
(2)①由点以每秒1个单位长度的速度向左运动,点以每秒2个单位长度的速度向右运动,得到运动秒后,点表示的数为,点表示的数为,再根据两点间的距离公式即可得到答案;
②由点以每秒单位长度的速度向右运动,得到运动秒后,点表示的数为,从而得到,再计算出,即可得到答案;
(3)分别表示出的长度,然后分情况讨论得出之间的关系,即可得到答案.
【详解】(1)解:在数轴上点表示的数分别为,,,
,,,
故答案为:;
(2)①点以每秒个单位长度的速度向左运动,点以每秒个单位长度的速度向右运动,
运动秒后,点表示的数为:,点表示的数为:,
点与点之间的距离为:;
②点以每秒单位长度的速度向右运动,
运动秒后,点表示的数为:,
,
,
的值不会随着时间的变化而改变;
(3)点以每秒3个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和每秒个单位长度的速度向右运动,
运动秒后,点表示的数为:,点表示的数为:,点表示的数为:,
,,,
当时,,
当时,,
当时,,
随着运动时间的变化,之间存在类似于(1)的数量关系.
变式3-2.如图1,若数轴上点A、点B表示的数分别为a,b(),则线段的长(点A到点B的距离)可表示为,请用上面材料中的知识解答下面的问题:
如图,一个点从数轴上的原点开始,先向右移动6个单位长度到达点A,再向左移动2个单位长度到达点B,然后再向右移动3个单位长度到达点C.
(1)请在图2中表示出A、B、C三点的位置:
(2)若点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,同时点Q、R从点B、点C分别以每秒2个单位长度、每秒3个单位长度速度沿数轴向右匀速运动.设移动时间为t秒().
①两点间的距离______;
②用含t的代数式表示:t秒时,点P表示的数为______,点Q表示的数为______,点R表示的数为______;
③探究:在移动的过程中,的值是否随着时间t的变化而变化?若变化说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1)见详解
(2)不变,值为11
【分析】本题考查了数轴上点的运动,整式加减的应用等知识﹒
(1)先根据题意得到点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为,再在数轴上表示即可;
(2)①根据题意即可得到两点间的距离;
②根据三个点的运动方向和速度,结合数轴特点即可求解;
(3)先根据②结论求出,,进而求出,从而得到在移动的过程中,的值不随着时间t的变化而变化,其值为11﹒
【详解】(1)解:由题意得点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为.
A、B、C三点的位置如图所示:
;
(2)解:①两点间的距离﹒
故答案为:3;
②由题意得t秒时,点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为﹒
故答案为:,,;
③因为t秒时,点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,
所以,
,
所以,
所以在移动的过程中,的值不随着时间t的变化而变化,其值为11﹒
变式3-3.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.一个点从数轴的原点开始,先向左移动4个单位到达A点,再向右移6个单位到达C点;接着将数轴折叠,使点A和点重合,折点记为B;最后将数轴展开.
(1)直接写出A,B,C三点所表示的数A:______,B:______,C:______;
(2)点P为数轴上任意一点,其对应的数为x,当点P在0到3之间时(即时),请化简式子:(请写出化简过程);
(3)点C开始在数轴上运动,以每秒2个单位长度向左运动:
①若点C运动了18秒,则点C运动到数轴上什么位置,请写出它表示的数______;
②点A,B分别以每秒6个单位长度和3个单位长度的速度与点C同时出发,向左运动、假设t秒钟过后,记A与B两点之间的距离为,B与C两点之间的距离为.这三个点在运动过程中,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),,2;
(2)见解析
(3)①点在原点左侧,距离原点34个单位长度的位置,;②不变,6
【分析】本题考查数轴上的动点问题,化简绝对值,整式加减中的无关型问题,熟练掌握数轴上两点间的距离,是解题的关键:
(1)根据点的移动规则,求出,折叠求出点表示的数即可;
(2)分两种情况,根据绝对值的意义,化简绝对值即可;
(3)①根据点的移动规则,求出点表示的数即可;②先求出,进而求出的值,进行判断即可.
【详解】(1)解:由题意,点表示的数为,
点表示的数为,
点表示的数为;
(2)∵,
∴当时,;
当时,.
(3)①;
故点在原点左侧,距离原点34个单位长度的位置,表示的数为;
②不变,理由如下:
由题意,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,
∴,,
∴;
故的值不随着时间t的变化而变化.
题型4 含“中点”的运动问题
解题关键:数轴上两点X1、X2的中点为 ,结合中点条件列方程。
典例精讲
例4.如果有理数、在数轴上分别表示点、,那么线段的中点在数轴上表示的数为,线段的长度表示为.如图,设,两点在数轴上表示的数,满足,、是数轴上的两个动点,点从点出发,以单位长度秒的速度往右运动,到达点后立即停止,点从点出发,以单位长度秒的速度往左运动,到达点后立即原路原速返回.已知、两点同时出发同时停止,设运动时间为秒.
(1)_______,_______,
(2)在运动过程中,求当为何值时,点恰好是线段的中点;
(3)在运动过程中,当为何值时,线段、 恰好相差个单位长度,请直接写出的值.
【答案】(1);
(2)或
(3)或或
【分析】本题考查了数轴上表示数,绝对值及偶次幂非负性,一元一次方程的应用,线段中点问题,掌握知识点的应用是解题的关键.
()由绝对值及偶次幂非负性,;
()分别表示出点和表示的数,再分两种情况当时,当时,分别列出方程即可求解;
()分别表示出和,再分两种情况当时,当时,分别列出方程即可求解;
【详解】(1)解:∵,
∴,,
故答案为:;;
(2)解:(秒),(秒),
由题意可得,当时,点表示的数为,
当时,点表示的数为,
当时,点表示的数为,
点恰好是线段的中点有两种情况:
当时,,解得,符合题意,
当时,,解得,符合题意,
综上所述,当的值为或时,点恰好是线段的中点;
(3)解:由()可得,
当时,,
此时只能,即,解得,
而当时,,
此时,即,解得或,
∴的值为或或.
变式训练
变式4-1.定义:如果数轴上的点、、所表示的数分别是、、,若点是线段的中点则称是与的“中间数”.例如:图中点、表示的数分别是、,线段的中点表示的数是,则是有理数和的“中间数”
(1)概念理解:有理数与的“中间数”是___________,和的中间数是___________;
(2)性质探索:点、、所表示的数分别是、、,若是与的“中间数”,请直接写出、、之间的数量关系___________;
(3)性质运用:第一组数与的中间数是,第二组数与的中间数也是,求、的值.
【答案】(1),;
(2);
(3),.
【分析】本题主要考查了数轴上中点对应的数的计算、一元一次方程的应用,熟练掌握“中间数”的定义(即两数的平均数)是解题的关键.
(1)根据“中间数”定义,求两数的平均数即可.
(2)利用线段中点对应的数的关系,推导、、的数量关系.
(3)根据“中间数”定义分别列出两组数的中间数表达式,结合中间数都是n建立方程求解.
【详解】(1)解:有理数与的“中间数”为,和的中间数为,
故答案为:,;
(2)解:∵是与的“中间数”,
∴,
故答案为:;
(3)解:∵第一组数与的中间数是,
∴,
∵第二组数与的中间数也是,
∴,
∴,
解得,
∴.
变式4-2.数轴上、两点表示的数分别是,,且满足,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向右移动秒.
(1)________,________;
(2)如图1,当点在线段上时,若点为的中点,点为的中点,易知________;
(3)如图2,当点在线段的延长线上时,若点为的中点,点为的中点,求线段的长;
(4)若数轴上存在点,给出如下定义:记点到点的距离为,点到点的距离为,如果,那么称点是点的“亲密点”.
①若,则点的“亲密点”在数轴上对应的数为________;
②若点是点的“亲密点”,且,请直接写出的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
(4)①1或;②或或或
【分析】(1)理解绝对值的非负性,得,故,即可作答.
(2)先得,再结合当点在线段上时,点为的中点,点为的中点,得,则,即可作答.
(3)理解题意,得,,同理得, ,再代入数值到进行计算,即可作答.
(4)①理解点是点的“亲密点”,且,,得出,故点的“亲密点”在数轴上对应的数为1或;
②理解题意,得出数轴上点P表示的数为,结合定义,得出得点的“亲密点”在数轴上对应的数为或,故或,又因为,故或,再进行求解,即可作答.
【详解】(1)解:∵,且,
∴,
解得;
(2)解:由(1)得,
∵数轴上、两点表示的数分别是,,
∴数轴上、两点表示的数分别是,,
∴,
∵当点在线段上时,点为的中点,点为的中点,
∴,
∴;
(3)解:由(2)得数轴上、两点表示的数分别是,,,
∵动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向右移动秒,且点在线段的延长线上,
∴,,
∵点为的中点,点为的中点,
∴, ,
则;
(4)解:①由(2)得数轴上、两点表示的数分别是,,,
∵,点到点的距离为,
∴数轴上点P表示的数为,
点到点的距离为,如果,那么称点是点的“亲密点”.
∴,
∴,
即或,
∴点的“亲密点”在数轴上对应的数为1或;
②由(3)得,
则数轴上点P表示的数为,
∵记点到点的距离为,
即,
∵
∴
∵点到点的距离为,
∴或
∴点的“亲密点”在数轴上对应的数为或,
∴或
∴
∵,
∴,
则或,
当时,得
解得;
当时,得
解得;
当时,得
解得;
当时,得
解得;
综上:的值为或或或.
【点睛】本题考查了绝对值的非负性,新定义,数轴两点间的距离,与线段的中点有关的计算,一元一次方程与几何应用,新定义,难度较大,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
变式4-3.已知在数轴上有,两点,点表示的数为,点在点的左边,且,若有一动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿着数轴向右匀速运动,设运动的时间为秒.
(1)写出数轴上点,所表示的数(用含的代数式表示).
(2)若点,分别从,两点同时出发,则点运动多少秒时,与点相距个单位长度?
(3)若为的中点,为的中点,当点在线段上运动的过程中,探索线段与线段的数量关系是_________.(请直接写出答案)
【答案】(1)点表示的数是,点表示的数是
(2)点运动秒或秒时,与点相距个单位长度
(3)或
【分析】本题考查了用数轴上的点表示有理数,一元一次方程的应用,数轴上两点之间的距离,线段之间的数量关系,解题的关键是根据题意画出图形,注意分情况进行讨论.
(1)根据点的运动方式即可得出点、表示的数;
(2)根据、两点的表示的数,可表示出,令列出方程求解即可;
(3)分:当点在右侧时,当点在左侧时,两种情况讨论,根据线段之间的数量关系列式求解即可.
【详解】(1)解:点表示的数为,点在点的左边,且,
点表示的数是,
动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,
点表示的数是,
动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿着数轴向右匀速运动,
点表示的数是.
(2)解:由(1)可知,,
令,则有或,
或,
点运动秒或秒时,与点相距个单位长度.
(3)解:或,理由如下:
当点在右侧时,如图,
为的中点,为的中点,
,,
,
,即 .
当点在左侧时,如图,
为的中点,为的中点,
,,
,
,即 .
综上,线段与线段的数量关系是 或 .
故答案为: 或 .过关检测
1.点为数轴上表示的点,将点沿数轴向右平移个单位长度到点,则用含有的代数式表示对应的数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了数轴上点的平移规律,根据“左减右加”解答即可求解,熟练掌握知识点是解题的关键.
【详解】解:∵点为数轴上表示的点,向右平移个单位,
∴点对应的数为,
故选:.
2.点A、B、M在数轴上,且点M分别到点A、B的距离相等.点A沿着数轴从数字处以每秒3个单位长度的速度向左匀速运动,点B沿着数轴从数字4处以每秒2个单位长度的速度向右匀速运动,点M的运动方式是沿着数轴( )
A.从数字1处以每秒1个单位长度的速度向右匀速运动
B.从数字1处以每秒0.5个单位长度的速度向左匀速运动
C.从数字2处以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动
D.从数字2处以每秒0.5个单位长度的速度向右匀速运动
【答案】B
【分析】本题考查了数轴和列代数式,用到的知识点是数轴上两点之间的距离.设运动时间为t秒,表示出点A和点B的位置,利用点M到A、B距离相等得出点M是A、B的中点,求出点M的位置表达式,从而确定其运动方式.
【详解】解:设运动时间为t()秒,
∵点A从处以每秒3个单位向左运动,
∴t秒后点A表示的数为:,
∵点B从4处以每秒2个单位向右运动,
∴t秒后点B表示的数为:,
∵点M到点A、B的距离相等,
∴点M是线段的中点,
∴点M表示的数为:,
∴点M从数字1处以每秒0.5个单位长度的速度向左匀速运动.
故选:B.
3.如图所示,圆的周长为个单位长度,在圆的等分点处标上字母,,,,先将圆周上的字母对应的点与数轴的数字所对应的点重合,若将圆沿着数轴向右滚动无滑动,那么数轴上的数所对应的点将与圆周上的字母( )重合.
A.字母 B.字母 C.字母 D.字母
【答案】B
【分析】本题考查了数轴,依次求出与数,,,,…对应的点重合的字母,发现规律即可解决问题,能根据题中圆的运动方式,发现字母,,,分别与数轴上表示数字,,,,…,的点重合,是解此题的关键.
【详解】解:圆的周长为4个单位长度,
将圆沿着数轴向右滚动(无滑动)时,
字母与数字所对应的点重合,
字母与数字所对应的点重合,
字母与数字所对应的点重合,
字母与数字所对应的点重合,
字母与数字所对应的点重合,
…,
依次类推,字母,,,分别与数轴上表示数字,,,,…,的点重合,
,
数轴上的数2025所对应的点将与圆周上的字母B重合,
故选:B.
4.如图,点、、是数轴上排列的三个点(数轴的单位长度是),对应刻度尺上的数分别、和,移动刻度尺,当点在数轴上表示的数为时,数轴上点所对应的数为 .
【答案】0.6/
【分析】本题主要考查了实数与数轴.求出在数轴上点B和点C的距离,这个距离等于点C和点B表示的两数之间的距离,点B表示,则点C表示的数即可求出.
【详解】解:∵数轴上点B和点C对应刻度尺上的数分别为1.8,5.4,且数轴的单位长度是,
∴点B和点C的距离为,
∴当点在数轴上表示的数为时,数轴上点所对应的数为,
故答案为:0.6.
5.已知数轴上点A对应的数为,将点A沿数轴向正方向移动a个单位长度得到点B,若数轴上点C到点A和点B的距离相等,则用含a的代数式表示点C对应的数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查数轴上的动点问题.
点C到点A和点B的距离相等,故点C为线段的中点,利用中点公式即可求解.
【详解】解:∵点A对应的数为,将点A沿数轴向正方向移动a个单位得到点B,
∴点B对应的数为.
∵点C到点A和点B的距离相等,
∴点C为的中点,
∴点C对应的数为.
故选:A.
6.数轴上点A、B、C的位置如图所示.请回答下列问题:
(1)表示有理数的点是点______,将点C向右移动6个单位长度得到点D,则点D表示的有理数是:______;将点D向左移动100个单位长度至点M,则点M表示的有理数是______;
(2)在数轴上标出点T、H,其中点T、H分别表示有理数和1.5;
(3)将,0,,1.5这四个数用“”号连接的结果是____________.
【答案】(1)A;;
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了数轴表示数,数轴上两点间的距离,数轴上平移计算,数轴比较数的大小.
(1)根据数轴的意义,确定点;根据左减右加计算即可解答;
(2)根据数的大小和符号两个方面去解答即可;
(3)根据数轴上越靠近右边的数越大比较解答即可.
【详解】(1)解:表示有理数的点是点A,
∵点对应的有理数为1,
∴将点向右移动6个单位长度得到点,则点表示的有理数是;
∴将点向左移动100个单位长度得到点,则点表示的有理数是;
故答案为:A;;;
(2)解:如图,点T,H即为所求;
(3)解:将,,,这四个数用“”号连接的结果是.
故答案为:.
7.如图,将钟面上数字6对应的圆周上的点与数轴上的原点重合,再将钟面紧贴数轴并沿着数轴正方向滚动,使钟面上数字5对应的点与数轴上表示0.5的点重合,钟面上数字4对应的点与数轴上表示1的点重合.若钟面滚动n圈(n为正整数),钟面上数字3对应的点与数轴上的点M重合,则点M表示的数为 .(用含n的代数式表示)
【答案】
【分析】本题考查的是数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,有理数的乘法的实际应用,理解题意,列出正确的代数式表示对应的点是解本题的关键.
根据题意先得到时针一个格表示数轴上个单位长度,再根据向右滚动的圈数可得到答案.
【详解】∵钟面上数字6对应的圆周上的点与数轴原点重合,再将钟面紧贴数轴沿着数轴
正方向滚动,使钟面上的数字5对应的点与数轴上表示的点重合,
∴时针一个格表示数轴上个单位长度,
∵钟面上1圈对应数轴上的线段的长度为(个单位长度),
∴钟面滚动n圈(n为正整数),对应的线段长度为(个单位长度),
∴钟面滚动n圈(n为正整数),钟面上数字3对应的点与数轴上的点M重合,则点M表示的数为
故答案为:.
8.如图,电子屏幕上有一条直线m,在直线m上有A、B、C、D、E五点.点P沿直线m从左向右移动,当出现点P与A、B、C、D、E五点中的至少两个点距离相等时,就会发出警报,则直线m上会发出警报的点P位置最多有 个.
【答案】10
【分析】本题主要考查了数轴上两点间的距离、数轴上的动点问题、线段等知识点,发现当P点经过任意一条线段中点的时候会发出警报是解题的关键.
先发现当P点经过任意一条线段中点的时候会发出警报,再确定线段的条数即可解答.
【详解】解:由题意知,当P点经过任意一条线段中点的时候会发出警报,因为图中有线段、、、、、、、、、共10条,所以发出警报的点P位置最多有10个.
故答案为:10.
9.如图所示,已知正方形的边长为1,在数轴上的位置如图所示,点表示的数为0,点表示的数为.
(1)将正方形从如图所示的位置沿数轴向左滚动一圈(滚动一圈指线段再次落在数轴上),则点表示的数是 ;
(2)将正方形从如图所示位置沿数轴向右滚动,则数2025表示的点与点 重合.
【答案】
【分析】此题主要考查数轴的特点,解题的关键是根据题意得到正方形滚动一周,正方形的顶点移动4个单位.
(1)根据正方形滚动1周后点的位置得出点对应的数;
(2)根据正方形滚动的规律,得到经过数轴上的数的点.
【详解】(1)由题可得,正方形向左滚动一周,正方形的顶点向左移动4个单位,
所以正方形向左滚动一周后,点对应的数为:,
故答案为:;
(2)∵
所以将正方形从如图所示位置沿数轴向右滚动,数2025表示的点与点B重合;
故答案为:.
10.如图1,已知点,,在数轴上对应的数分别是,,,其中,满足,点到原点的距离与点到原点的距离相等.点,之间的距离记为.
(1),有何数量关系______;
(2)如图2,有一根木棒,在数轴上移动(在的左侧),当移动到与端点重合时,点所对应的数为,则当N移动到线段的中点时,点所对应的数为,求;
(3)在(2)的条件下,若,点在数轴上,,将数轴在点,,各折一下,得到如图3的“折线数轴”.点从点出发沿着“折线数轴”运动至点,同时点从点出发沿着“折线数轴”向点运动,点,的初始速度分别为4个单位长度/秒和2个单位长度/秒,两点运动到折线时速度才会发生变化,“上坡”时速度为初始速度一半,“下坡”时速度为初始速度2倍,离开折线后速度恢复为初始速度.当点和点相遇时,求此时点表示的数.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了数轴、非负数的性质、整式加减运算及一元一次方程的应用,利用数轴上的数字表示出相应线段的长度是解题的关键.
(1)利用相反数的性质得出即可;
(2)设,当移动到与端点重合时,点所对应的数为;当N移动到线段的中点时,线段的中点所对应的数为,根据两点间的距离求出结论即可;
(3)先求出a、b、c的值,根据题意求得相遇的时间,求得线段长度,再利用数轴上的点的特征解答即可.
【详解】(1)解:∵点与点在原点两侧,且点到原点的距离与点到原点的距离相等,
;
(2)解:设,
∵当移动到与端点重合时,点所对应的数为,
∴点所对应的数为,
∵当N移动到线段的中点时,点所对应的数为,
∴线段的中点所对应的数为,
∴线段的中点与点间的距离为,
;
(3)解:∵,,
,
,
,
,
,
∵点到原点的距离与点到原点的距离相等,
,
,
∵点G在数轴上,,
∴,
∴点G对应的数为8.
∵点M从点A出发沿着“折线数轴”运动,初始速度为4个单位长度/秒,“上坡”时速度为初始速度一半,“下坡”时速度为初始速度2倍,
∴点M运动到点O用时为(秒),点M从点O到点G用时(秒),
∵点N从点C出发沿着“折线数轴”向点A运动,初始速度为2个单位长度/秒,“上坡”时速度为初始速度一半,“下坡”时速度为初始速度2倍,
∴点N运动到点B用时为(秒),点N从点B到点G用时(秒),
∴当点M到达点G时,点N在上,没有到达点G,
此时M,N在上相距1个单位长度,
∴点M和点N相遇用时(秒),
∴,
∴点M表示的数为.
11.如图,在数轴上,点表示,点表示8,点从原点出发,沿数轴负方向以的速度向终点运动,同时,点从点出发沿数轴负方向以的速度向终点运动,运动时间为.
(1)求的长;
(2)若,,且,求的长;
(3)直接写出点、表示的数(用含、、的式子表示);
(4)点为、之间的动点,在、运动过程中,设,,且,始终为定值,直接写出、满足的数量关系.
【答案】(1)10
(2)7
(3)点表示的数为:,点表示的数为:;
(4).
【分析】本题考查了数轴上的动点问题.
(1)直接根据两点间的距离公式计算即可;
(2)先求出点P、点Q表示的数,再求的长即可;
(3)直接根据两点间的距离公式计算即可;
(4)由(3)可知,,则,,即,由,,可知,根据求出,根据始终为定值得到,即可求出、满足的数量关系.
【详解】(1)解:;
(2)解:若,,且,
则点P表示的数为:,点Q表示的数为:,
∴;
(3)解:∵点从原点出发,沿数轴负方向以的速度向终点运动,运动时间为,
∴点表示的数为;
∵点从点出发沿数轴负方向以的速度向终点运动,运动时间为,
∴点表示的数为;
(4)解:∵点表示的数为:,
∴,
∵点表示的数为,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴
∴,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∵始终为定值,
∴,
∴.
12.根据以下素材,探索完成任务.
实验探究:钢球在“磁悬浮”轨道上如何运动
素材1
我国上海的“磁悬浮”列车,依靠“磁悬浮”技术使列车悬浮在轨道上行驶,从而减小阻力,因此列车时速可超过400公里.可利用钢球在“磁悬浮”轨道架上的运动模拟“磁悬浮”列车在轨道行驶,实验中钢球大小忽略不计.假设钢球的运动都是匀速的.
素材2
现有一个长为的“磁悬浮”轨道架,如图所示,轨道架上安置了三个大小和质量完全相同的钢球、、,左右各有一个钢制挡板和,其中到左挡板的距离为,B到右挡板的距离为,、两球相距.
素材3
在钢球碰撞实验中(相撞时间不计),当一钢球以一速度撞向另一静止钢球时,这个钢球停留在被撞钢球的位置,被撞钢球则以同样的速度向前运动,钢球撞到左右挡板则以相同的速度反向运动.
问题解决
任务1
根据素材2,若球在数轴上表示坐标原点,球表示的数为40,则球表示的数为______,右挡板表示的数为______;
任务2
在任务1的位置条件下,当球以每秒的速度向左匀速运动,请回答下列问题:
①经过______秒,球第一次撞到左挡板;
②经过______秒,球第二次撞到左挡板;
③经过______秒,球第次(为正整数)撞到左挡板.
任务3
在任务1的位置条件下,如果、两球同时开始运动,球向左运动,球向右运动,球速度是每秒,球速度是每秒,当、两球相撞时停止运动,试探究在运动过程中是否存在某个时间段使得的值保持不变,如果存在求出的取值范围,如果不存在请说明理由.
【答案】任务1:,70;任务2:11,47,;任务3:存在某个时间段使得的值保持不变,的取值范围为或
【分析】本题考查了列代数式、数轴和动点问题,理解题意是解决本题的关键.
任务1:根据素材2结合题意求解即可;
任务2:①先算出A球到C球的时间,再算出C球到挡板的时间即可求解;
②根据素材3可得,所有小球的运动可以看作一个小球在运动,则可以算出小球从D挡板到E挡板,再从E挡板到D挡板所花的时间即可求解;
③根据②即可求解;
任务3:根据运动时间为t秒,A球向左运动速度,B球向右运动速度,算出各个阶段的和的值并进行计算即可.
【详解】解:任务1:∵总长度为且到左挡板的距离为,B到右挡板的距离为,、两球相距,
∴,
又∵球在数轴上表示坐标原点,
∴球表示的数为,右挡板表示的数为,
故答案为:,70;
任务2:①∵A球以每秒的速度向左匀速运动,A球到C球的距离为,
∴所花时间为(秒),
∵C球到D挡板的距离为,
∴所花时间为(秒),
∴第一次撞到D挡板的时间为秒,
故答案为:11;
②根据素材3可得,所有小球的运动可以看作一个小球在运动,
∴小球从D挡板到E挡板,再从E挡板到D挡板所花的时间为:(秒),
∴球第二次撞到左挡板所花时间为:(秒),
故答案为:47;
③由②可得,第n次撞到左挡板D的时间为:(秒),
故答案为:;
任务3:∵运动时间为t秒,A球向左运动速度,B球向右运动速度,
根据题意得,A球到C球的时间为(秒),
B球到右挡板的时间为(秒),
C球到左挡板再到A球位置所花时间为(秒),
D挡板的位置为,
E挡板的位置为,
∴当A球到C球时,A球的位置为,B球的位置为,
∴,
∴
;
当B球到右挡板时,此时A球不动,位置为,B球的位置为,
∴,
∴
;
当C球重新到达A球位置时,此时A球不动,位置为,B球的位置为,
∴,
∴
;
当A、B两球运动方向相反直至相撞时,A球位置为,B球的位置为,
∴,
∴
;
综上所述,存在某个时间段使得的值保持不变,的取值范围为或.
13.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,点所表示的数如图1所示:若点与点表示的数互为相反数,则点表示的数是_____,点与点之间的距离_____,点与点的中点表示的数是_____.
(2)【定义】
一个点(不是原点)在数轴上运动,第一次跳到的位置(点与点表示的数互为相反数),点称为点的一次跳跃点,紧接着从跳到的位置(点与点位于点的两侧,且),则点称为点关于点的二次跳跃点.例,如图2所示:
【初步理解】
①若点表示的数是,点表示的数是5,则点的一次跳跃点表示的数是_____,点关于点的二次跳跃点表示的数是_____,线段的长度为_____.
【深入探究】
②若点为数轴正半轴的一个点,点是数轴负半轴上一个点,点为点关于点的二次跳跃点.若点,点表示的数分别是,,当变化时,探究的值是否发生变化?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,分别表示有理数,(其中,),点为点关于点的二次跳跃点,直接写出线段的长度.
【答案】(1)1;6;3
(2)①2,8,10;②不变,;③线段的长度为
【分析】本题主要考查了相反数、有理数、数轴两点间的距离、新定义等内容,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据点与点表示的数互为相反数,可得点B,根据点与点的中点为点表示的数,可得点D,进而即可得解;
(2)①根据跳跃点的定义可知M和关于原点对称,所以可得到表示的数,再根据二次跳跃点的定义可得表示的数,进而可求的长度;②由题易知P是和的中点,再分类讨论利用数轴上两点距离求解即可;③同②思路即可得解.
【详解】(1)解:∵点与点表示的数互为相反数,
∴点B表示的数是1,
根据题意得,点与点之间的距离,
∵点与点的中点为点表示的数,
∴点D表示的数是,
故答案为:1,6,3;
(2)解:①由题可知M和关于原点对称,
∴表示的数是2,
∵点P表示的数为5,
∴,
∵,
∴表示的数是8,
∴线段的长度为,
故答案为:2,8,10;
②的值不变,,理由如下:
依题意知点表示的数是,
若,如图所示,
∵点与点位于点P的两侧,且,
∴,
∴,
∴点表示的数是,
∴;
若,如图所示,
∵点与点位于点P的两侧,且,
∴,
∴,
∴点表示的数是,
∴,
综上所述:;
③∵点M表示的数是m,则一次跳跃点表示的数是,
∵点与点位于点P的两侧,且,即点P是点和点之间的中点,
∵点P表示的数是p,
∴点表示的数是,
∴.
试卷第1页,共3页
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期末复习专题14 数轴动点问题
(知识点+4大题型+过关检测)题型导览
知识剖析
一、核心规律梳理
数轴动点问题的本质是 “用代数表示几何位置,用方程 / 不等式解决运动关系”,需牢记以下 3 个核心规律:
1. 动点位置表示规律
若数轴上动点从起点a出发,以速度v(单位:单位长度 / 时间)运动:
· 向右运动(正方向):t秒后位置为 a+vt
· 向左运动(负方向):t秒后位置为 a−vt
· 示例:动点从表示−2的点出发,以 3 个单位 / 秒向右运动,2 秒后位置为−2+3×2=4
2. 两点距离计算规律:数轴上两点M(X1 ) 、N(X2)的距离为|X1-X2| (绝对值保证距离非负);
若X1>X2,距离为X1-X2
若 X1<X2,距离为X2-X1
示例:点A(5)与点B(-3)的距离为|5-(-3)|=8
3. 运动中 “相遇”“追及” 规律
相遇问题:两动点运动方向相反,当它们位置相等时相遇,即a1+v1t=a2−v2t(a1、a2为起点,v1、v2为速度)
追及问题:两动点运动方向相同,快的追上慢的时位置相等,即a快+v快t=a慢+v慢t (若慢的在前方,起点a慢>a快 )
二、解题步骤口诀
1. 定起点:明确各动点初始位置(数轴上的数);
2. 写位置:根据运动方向和速度,写出t秒后位置表达式;
3. 列关系:根据 “距离”“相遇”“中点” 等条件,列方程或绝对值方程;
4. 解方程:求解后检验时间、位置是否符合实际(非负、合理范围);
5. 下结论:整理有效解,回答问题。
题型1 单点运动—求位置或时间
解题关键:根据运动方向确定位置表达式,结合距离、中点等条件列方程。
典例精讲
例1.数轴上点A表示的数是,将点A向右移动2个单位长度后得到点B,此时点B表示的数是( )
A.1 B. C.0 D.2
变式训练
变式1-1.如图,数轴上点,表示的数到原点的距离相等,且点A,点B之间的距离为6.将点A在数轴上移动2个单位长度得到点,则点表示的数是( )
A. B. C.或 D.或
变式1-2.数轴上点A表示的数是,若点A以每秒2个单位长度在数轴上运动,那么t秒后,点A表示的数是 (用含有t的代数式表示).
变式1-3.如图,已知数轴上点A表示的数为6,点B在原点左侧,且,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,若M为的中点,N为的中点,点P在运动的过程中,当线段的长度为3时,则点P的运动时间为 秒.
题型2 两点运动—相遇与追及
解题关键:根据运动方向确定两点位置表达式,利用 “位置相等” 列方程。
典例精讲
例2.在数轴上A点表示数a,B点表示数b,C点表示数c,b是最大的负整数,且a,c满足.
(1)a = ,b= ,c= ;
(2)若将数轴折叠,使得A点与C点重合,则点B与数 对应的点重合;
(3)若动点P从点C出发,以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时动点Q从点A出发,以每秒1个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t秒.
①求t为何值时,点P到点B的距离是5;
②直接写出点Q到点C的距离是点P到点B距离的2倍时t的值.
变式训练
变式2-1.【问题背景】
在数轴上,点在原点的左侧,点在原点的右侧,点距离原点12个单位长度,点距离原点2个单位长度.
【初步探究】
(1)点表示的数是________,点表示的数为________;
(2)若点是数轴上的点,且点到点的距离为6,求点表示的数及,两点之间的距离;
【深度拓展】
(3)若点是数轴上的点,点到点与点到点的距离相等.若点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左移动,点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右移动,经过秒,求,两点之间的距离.(用含的代数式表示)
变式2-2.如图,一个点从数轴上的原点出发,先向右移动2个单位长度,再向左移动5个单位长度,规定向右运动为“+”,向左运动为“-”,则终点表示的数是.
(1)点从表示3的点出发,先向左移动5个单位长度,再向右移动4个单位长度,则终点表示的数是______;
(2)点从表示2.5的点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,同时点从原点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右运动,当点运动到所在点的位置时,求,两点之间的距离;
(3)点从表示的点出发,先向左移动1个单位长度,再向右移动2个单位长度,再向左移动3个单位长度,再向右移动4个单位长度⋯⋯依次操作2026次后,求点表示的数.
变式2-3.一个点从数轴的原点开始,先向左移动3个单位到达A点,再向右移动7个单位到达C点;接着将数轴折叠,使点A和点C重合,折点记为B;最后将数轴展开.
(1)直接写出A,B,C三点所表示的数;
(2)动点P从点C出发,以每秒个单位长度向左运动;动点Q,M分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度从A,B两点同时出发,向右运动.记Q与M两点之间的距离为,M与P两点之间的距离为.
①求何时M与Q相距1个单位长度;
②在P,Q,M三个点运动的过程中,是否存在有理数m,使的值始终保持不变,若存在,请求出m的值;若不存在,请说明理由.
题型3 含“距离和 / 差”的运动问题
解题关键:利用距离公式∣X1-X2∣表示关系,结合绝对值方程求解。
典例精讲
例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所对应的点与所对应的点之间的距离.因为,所以的几何意义就是数轴上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、、分别表示数、、,,
∵的几何意义是线段与的长度之和,
∴当点在线段上时,,当点在点的左侧或点的右侧时,,
∴的最小值是.
请你根据上述自学材料,探究解决下列问题:
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米排着个工作台、、、、,一只配件箱应该放在工作台____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_______米.
(3)若点、、在数轴上分别表示数、、,点、、同时开始在数轴上运动,若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,假设秒钟过后,若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为.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.
变式训练
变式3-1.如图所示,在数轴上点表示的数分别为,,,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为
(1)则______,______,______;
(2)点开始在数轴上运动,若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点、点分别以每秒个单位长度和5单位长度的速度向右运动.请问:
①运动秒后,点与点之间的距离为多少?用含t的代数式表示
②的值是否随着运动时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变;请求其值;
(3)由第(1)小题可以发现,三条线段的长度之间满足的数量关系.若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点和点分别以每秒个单位长度和每秒个单位长度的速度向右运动.请问:随着运动时间的变化,三条线段的长度之间又存在怎样的数量关系,请直接写出答案.
变式3-2.如图1,若数轴上点A、点B表示的数分别为a,b(),则线段的长(点A到点B的距离)可表示为,请用上面材料中的知识解答下面的问题:
如图,一个点从数轴上的原点开始,先向右移动6个单位长度到达点A,再向左移动2个单位长度到达点B,然后再向右移动3个单位长度到达点C.
(1)请在图2中表示出A、B、C三点的位置:
(2)若点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,同时点Q、R从点B、点C分别以每秒2个单位长度、每秒3个单位长度速度沿数轴向右匀速运动.设移动时间为t秒().
①两点间的距离______;
②用含t的代数式表示:t秒时,点P表示的数为______,点Q表示的数为______,点R表示的数为______;
③探究:在移动的过程中,的值是否随着时间t的变化而变化?若变化说明理由;若不变,请求其值.
变式3-3.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.一个点从数轴的原点开始,先向左移动4个单位到达A点,再向右移6个单位到达C点;接着将数轴折叠,使点A和点重合,折点记为B;最后将数轴展开.
(1)直接写出A,B,C三点所表示的数A:______,B:______,C:______;
(2)点P为数轴上任意一点,其对应的数为x,当点P在0到3之间时(即时),请化简式子:(请写出化简过程);
(3)点C开始在数轴上运动,以每秒2个单位长度向左运动:
①若点C运动了18秒,则点C运动到数轴上什么位置,请写出它表示的数______;
②点A,B分别以每秒6个单位长度和3个单位长度的速度与点C同时出发,向左运动、假设t秒钟过后,记A与B两点之间的距离为,B与C两点之间的距离为.这三个点在运动过程中,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.
题型4 含“中点”的运动问题
解题关键:数轴上两点X1、X2的中点为 ,结合中点条件列方程。
典例精讲
例4.如果有理数、在数轴上分别表示点、,那么线段的中点在数轴上表示的数为,线段的长度表示为.如图,设,两点在数轴上表示的数,满足,、是数轴上的两个动点,点从点出发,以单位长度秒的速度往右运动,到达点后立即停止,点从点出发,以单位长度秒的速度往左运动,到达点后立即原路原速返回.已知、两点同时出发同时停止,设运动时间为秒.
(1)_______,_______,
(2)在运动过程中,求当为何值时,点恰好是线段的中点;
(3)在运动过程中,当为何值时,线段、 恰好相差个单位长度,请直接写出的值.
变式训练
变式4-1.定义:如果数轴上的点、、所表示的数分别是、、,若点是线段的中点则称是与的“中间数”.例如:图中点、表示的数分别是、,线段的中点表示的数是,则是有理数和的“中间数”
(1)概念理解:有理数与的“中间数”是___________,和的中间数是___________;
(2)性质探索:点、、所表示的数分别是、、,若是与的“中间数”,请直接写出、、之间的数量关系___________;
(3)性质运用:第一组数与的中间数是,第二组数与的中间数也是,求、的值.
变式4-2.数轴上、两点表示的数分别是,,且满足,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向右移动秒.
(1)________,________;
(2)如图1,当点在线段上时,若点为的中点,点为的中点,易知________;
(3)如图2,当点在线段的延长线上时,若点为的中点,点为的中点,求线段的长;
(4)若数轴上存在点,给出如下定义:记点到点的距离为,点到点的距离为,如果,那么称点是点的“亲密点”.
①若,则点的“亲密点”在数轴上对应的数为________;
②若点是点的“亲密点”,且,请直接写出的值.
变式4-3.已知在数轴上有,两点,点表示的数为,点在点的左边,且,若有一动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿着数轴向右匀速运动,设运动的时间为秒.
(1)写出数轴上点,所表示的数(用含的代数式表示).
(2)若点,分别从,两点同时出发,则点运动多少秒时,与点相距个单位长度?
(3)若为的中点,为的中点,当点在线段上运动的过程中,探索线段与线段的数量关系是_________.(请直接写出答案)
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1.点为数轴上表示的点,将点沿数轴向右平移个单位长度到点,则用含有的代数式表示对应的数是( )
A. B. C. D.
2.点A、B、M在数轴上,且点M分别到点A、B的距离相等.点A沿着数轴从数字处以每秒3个单位长度的速度向左匀速运动,点B沿着数轴从数字4处以每秒2个单位长度的速度向右匀速运动,点M的运动方式是沿着数轴( )
A.从数字1处以每秒1个单位长度的速度向右匀速运动
B.从数字1处以每秒0.5个单位长度的速度向左匀速运动
C.从数字2处以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动
D.从数字2处以每秒0.5个单位长度的速度向右匀速运动
3.如图所示,圆的周长为个单位长度,在圆的等分点处标上字母,,,,先将圆周上的字母对应的点与数轴的数字所对应的点重合,若将圆沿着数轴向右滚动无滑动,那么数轴上的数所对应的点将与圆周上的字母( )重合.
A.字母 B.字母 C.字母 D.字母
4.如图,点、、是数轴上排列的三个点(数轴的单位长度是),对应刻度尺上的数分别、和,移动刻度尺,当点在数轴上表示的数为时,数轴上点所对应的数为 .
5.已知数轴上点A对应的数为,将点A沿数轴向正方向移动a个单位长度得到点B,若数轴上点C到点A和点B的距离相等,则用含a的代数式表示点C对应的数为( )
A. B. C. D.
6.数轴上点A、B、C的位置如图所示.请回答下列问题:
(1)表示有理数的点是点______,将点C向右移动6个单位长度得到点D,则点D表示的有理数是:______;将点D向左移动100个单位长度至点M,则点M表示的有理数是______;
(2)在数轴上标出点T、H,其中点T、H分别表示有理数和1.5;
(3)将,0,,1.5这四个数用“”号连接的结果是____________.
7.如图,将钟面上数字6对应的圆周上的点与数轴上的原点重合,再将钟面紧贴数轴并沿着数轴正方向滚动,使钟面上数字5对应的点与数轴上表示0.5的点重合,钟面上数字4对应的点与数轴上表示1的点重合.若钟面滚动n圈(n为正整数),钟面上数字3对应的点与数轴上的点M重合,则点M表示的数为 .(用含n的代数式表示)
8.如图,电子屏幕上有一条直线m,在直线m上有A、B、C、D、E五点.点P沿直线m从左向右移动,当出现点P与A、B、C、D、E五点中的至少两个点距离相等时,就会发出警报,则直线m上会发出警报的点P位置最多有 个.
9.如图所示,已知正方形的边长为1,在数轴上的位置如图所示,点表示的数为0,点表示的数为.
(1)将正方形从如图所示的位置沿数轴向左滚动一圈(滚动一圈指线段再次落在数轴上),则点表示的数是 ;
(2)将正方形从如图所示位置沿数轴向右滚动,则数2025表示的点与点 重合.
10.如图1,已知点,,在数轴上对应的数分别是,,,其中,满足,点到原点的距离与点到原点的距离相等.点,之间的距离记为.
(1),有何数量关系______;
(2)如图2,有一根木棒,在数轴上移动(在的左侧),当移动到与端点重合时,点所对应的数为,则当N移动到线段的中点时,点所对应的数为,求;
(3)在(2)的条件下,若,点在数轴上,,将数轴在点,,各折一下,得到如图3的“折线数轴”.点从点出发沿着“折线数轴”运动至点,同时点从点出发沿着“折线数轴”向点运动,点,的初始速度分别为4个单位长度/秒和2个单位长度/秒,两点运动到折线时速度才会发生变化,“上坡”时速度为初始速度一半,“下坡”时速度为初始速度2倍,离开折线后速度恢复为初始速度.当点和点相遇时,求此时点表示的数.
11.如图,在数轴上,点表示,点表示8,点从原点出发,沿数轴负方向以的速度向终点运动,同时,点从点出发沿数轴负方向以的速度向终点运动,运动时间为.
(1)求的长;
(2)若,,且,求的长;
(3)直接写出点、表示的数(用含、、的式子表示);
(4)点为、之间的动点,在、运动过程中,设,,且,始终为定值,直接写出、满足的数量关系.
12.根据以下素材,探索完成任务.
实验探究:钢球在“磁悬浮”轨道上如何运动
素材1
我国上海的“磁悬浮”列车,依靠“磁悬浮”技术使列车悬浮在轨道上行驶,从而减小阻力,因此列车时速可超过400公里.可利用钢球在“磁悬浮”轨道架上的运动模拟“磁悬浮”列车在轨道行驶,实验中钢球大小忽略不计.假设钢球的运动都是匀速的.
素材2
现有一个长为的“磁悬浮”轨道架,如图所示,轨道架上安置了三个大小和质量完全相同的钢球、、,左右各有一个钢制挡板和,其中到左挡板的距离为,B到右挡板的距离为,、两球相距.
素材3
在钢球碰撞实验中(相撞时间不计),当一钢球以一速度撞向另一静止钢球时,这个钢球停留在被撞钢球的位置,被撞钢球则以同样的速度向前运动,钢球撞到左右挡板则以相同的速度反向运动.
问题解决
任务1
根据素材2,若球在数轴上表示坐标原点,球表示的数为40,则球表示的数为______,右挡板表示的数为______;
任务2
在任务1的位置条件下,当球以每秒的速度向左匀速运动,请回答下列问题:
①经过______秒,球第一次撞到左挡板;
②经过______秒,球第二次撞到左挡板;
③经过______秒,球第次(为正整数)撞到左挡板.
任务3
在任务1的位置条件下,如果、两球同时开始运动,球向左运动,球向右运动,球速度是每秒,球速度是每秒,当、两球相撞时停止运动,试探究在运动过程中是否存在某个时间段使得的值保持不变,如果存在求出的取值范围,如果不存在请说明理由.
13.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,点所表示的数如图1所示:若点与点表示的数互为相反数,则点表示的数是_____,点与点之间的距离_____,点与点的中点表示的数是_____.
(2)【定义】
一个点(不是原点)在数轴上运动,第一次跳到的位置(点与点表示的数互为相反数),点称为点的一次跳跃点,紧接着从跳到的位置(点与点位于点的两侧,且),则点称为点关于点的二次跳跃点.例,如图2所示:
【初步理解】
①若点表示的数是,点表示的数是5,则点的一次跳跃点表示的数是_____,点关于点的二次跳跃点表示的数是_____,线段的长度为_____.
【深入探究】
②若点为数轴正半轴的一个点,点是数轴负半轴上一个点,点为点关于点的二次跳跃点.若点,点表示的数分别是,,当变化时,探究的值是否发生变化?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,分别表示有理数,(其中,),点为点关于点的二次跳跃点,直接写出线段的长度.
试卷第1页,共3页
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