寒假作业10 数轴与线段上的动态问题(巩固培优)(积累运用+巩固提升10大题型+能力培优+创新题型)七年级数学新教材人教版
2026-02-09
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2份
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48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 | 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 | 3.78 MB |
| 发布时间 | 2026-02-09 |
| 更新时间 | 2026-02-09 |
| 作者 | 段老师的知识小店(M) |
| 品牌系列 | 上好课·寒假轻松学 |
| 审核时间 | 2026-01-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55933811.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
限时练习:60min 完成时间: 月 日 天气:
作业10数轴与线段上的动态问题
【知识储备】
1、若A、B两点在数轴上对应的数字是 a、b,
则AB两点间的距离; AB的中点对应的数字是:。
2、数轴动点问题主要步骤:
1)画图——在数轴上表示出点的运动情况:运动方向和速度;
2)写点——写出所有点表示的数:常用含t的代数式表示,向右运动用“+”表示,向左运动用“-”表示;
3)表示距离——右—左,若无法判定两点的左右需加绝对值;
4)列式求解——根据条件列方程或代数式,求值。
注意:要注意动点是否会来回往返运动,速度是否改变等。
3、分类讨论的思想:
(1)数轴是数形结合的产物,分析数轴上点的运动要结合图形进行分析,注意多种情况的分类讨论。
(2)对于两个动点P、Q,若点P、Q的左右位置关系不明确或有多种情况,可用p、q两数差的绝对值表示PQ 两点距离,从而避免复杂分类讨论。
4、线段的动态模型解题步骤:
1)设入未知量t表示动点运动的距离; 2)利用和差(倍分)关系表示所需的线段;
3)根据题设条件建立方程求解; 4)观察运动位置可能的情况去计算其他结果。
5、在与线段长度有关的问题中,常会涉及线段较多且关系较复杂的问题,而且题中的数据无法直接利用,常设未知数列方程。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
题型1动态规律(左右跳跃)模型
1.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)在数轴上有一个动点P从原点出发,以每秒1个单位长度的速度在数轴上运动,若点P的运动规律是先向右运动1个单位长度,再向左运动2个单位长度,再向右运动3个单位长度,再向左运动4个单位长度,以此类推,第113秒时,点P在数轴上所对应的数是 .
2.(24-25七年级上·浙江金华·阶段练习)一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向以每前进步后退步的程序运动.设该机器人每秒前进或后退步,且每步的距离都是个单位长度,表示第秒时机器人在数轴上的位置所对应的数.则下列结论:;;;,其中正确的是( )
A. B. C. D.
题型2动态中点与n等分点模型
3.(24-25七年级上·浙江·期中)如图,已知两点在数轴上,点表示的数为,,点以每秒个单位长度的速度从点向右运动.点以每秒个单位长度的速度从点向左运动(点、点同时出发).经过几秒,点、点分别到原点的距离相等?( )
A.秒 B.秒或者秒 C.秒或秒 D.秒
4.(24-25七年级上·湖南长沙·期中)【知识准备】若数轴上点对应的数为,点对应的数为,为的中点,则我们有中点公式:点对应的数为.(1)在一条数轴上,O为原点,点对应的数为,点对应的数为,且有,则的中点N所对应的数为_____.
【问题探究】(2)在(1)的条件下,若点P从点C出发,以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时点Q从点D出发,以每秒3个单位长度的速度向右运动.设运动时间为秒,为何值时,的中点所对应的数为1?
【拓展延伸】(3)若数轴上点A对应的数为x,点B对应的数为y,M为靠近点A的三等分点,则我们有三等分点公式:点M对应的数为;若数轴上点A的对应数为x,点B的对应数为y,M为最靠近点A的四等分点,则我们有四等分点公式:点M对应的数为.
填空:若数轴上点的对应数为,点的对应数为,为最靠近点的等分点,则我们有等分点公式:点M对应的数为_____.(其中n为正整数)
题型3多动点匀速模型
5.(24-25七年级上·重庆南岸·期末)如图,在数轴上点,表示的数分别为,7.点,数轴上的动点,点从点出发,每秒2个单位长度的速度运动,点从出发,以每秒1个单位长度的速度匀速运动.点,同时出发,相向而行,当点,两点的距离为12个单位长度时,点在数轴上表示的数为( )
A.0 B.7 C.10 D.12
6.(24-25七年级上·广东广州·期末)(1)如图1,已知线段上有一点B,点D为的中点,,则的长度为______;
(2)如图1,已知线段上有一点B,点D为的中点,,猜想的长度(用含a、b的代数式表示),并说明理由;
(3)如图2,已知数轴上有一点A表示的数为,点A的右侧有三点B、C、D,,.若点B以每秒2个单位长度的速度向右运动,点C以每秒3个单位长度的速度向左运动,点D以每秒1个单位长度的速度向左运动;三个点同时运动,当点C运动到A点时,三个点都停止运动.设运动的时间为t秒,试求当t为何值时,B、C、D中的一点是另外两点为端点的线段的中点?
题型4 单(多)动点变速模型
7.(24-25七年级上·四川成都·期末)如图,在数轴上,点,在原点的两侧,分别表示,,.点以每秒个单位的速度从点向右运动,同时,点以每秒个单位的速度从点向左运动,是线段的中点,设运动时间为.
(1)求点与点之间的距离;(2)当为何值时,,并求出此时点表示的数;
(3)在,两点开始运动时,点以每秒个单位的速度从点向左运动.点经过原点后,其速度变为原来的倍,点变速后,若线段的长度始终是一个定值,求的值.
8.(24-25七年级上·浙江金华·期中)如图,将一条数轴在原点O,点B,点C处折一下,得到一条“折线数轴”.图中点A表示,点B表示12,点C表示24,点D表示36,我们称点A与点D在数轴上的“友好距离”为45个单位长度,并表示为.已知动点P从点A出发,以2个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动.当运动到点O与点B之间时速度变为初始速度的一半.当运动到点B与点C之间时速度变为初始速度的3倍.经过点C后立刻恢复初始速度.(1)动点P从点A运动至点C需要多少时间?
(2)动点P从点A出发,运动t秒至点B和点C之间时,求点P表示的数(用含t的代数式表示);
(3)动点P从点A出发,运动至点D的过程中某个时刻满足时,求动点P运动的时间.
题型5动点往返运动模型
9.(2024七年级上·浙江·专题练习)如图,在数轴上点A表示的数为a,点B表示的数为b,点C表示的数为c.其中b是最大的负整数,且a,c满足.点P从点B出发以每秒3个单位长度的速度向左运动,到达点A后立刻返回运动到点C,到达点C后再返回运动到点B并停止.
(1) , , ;(2)在点P运动的过程中,当点P运动x秒时,,求x的值.
10.(2024七年级上·浙江·专题练习)已知是关于的二次多项式,且二次项系数和一次项系数分别为和.如图,在数轴上点,,所对应的数分别是,,,为原点,数轴上有一动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向终点运动,设运动时间为.
(1) , , .
(2)当点运动到点时,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴上点和点之间往复运动.
①当为何值时,点第一次与点重合?
②当点运动到点时,点的运动停止,求此时点一共运动了多少个单位长度,并求出此时点在数轴上所表示的数.③设点,所对应的数分别是,,当时,,求的值.
题型6数轴上的线段移动模型
11.(24-25七年级上·湖南怀化·期末)如图,在数轴上有A、B、C三点,分别表示有理数a,b,c,且a,b,c满足式子;如图:动点P从点A出发,以2个单位/秒的速度一直向右运动,点P运动5秒后,长度为6个单位的线段(M为线段左端点且与点B重合,N为线段右端点)从B点出发以3个单位/秒的速度向右运动,当点N到达点C后,线段立即以同样的速度返回向左运动,当点M到达点B后线段再以同样的速度向右运动,如此往返.设点P运动时间为t秒.
(1)求a,b,c的值;(2)当 秒时,点P与点C重合,并求出此时线段上点N所表示的数;
(3)记线段的中点为Q,在运动过程中,当点P与点Q的距离为1个单位时,求t的值.
12.(24-25七年级上·吉林长春·期末)如图,数轴上有两条线段和(点A在点B的左侧,点C在点D的左侧),线段的长度为6个单位长度,线段的长度为4个单位长度,点B、D在数轴上表示的数分别是和14.线段同时从图中位置出发,线段以每秒2个单位长度的速度向右匀速运动,线段以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,运动时间为t秒.(整个运动过程中,线段和保持长度不变)
(1)在运动过程中,点B表示的数是______,点C表示的数是______.(用含t的代数式表示)
(2)当运动开始后,______秒时,线段与线段开始有重叠部分:______秒后,线段与线段不再有重叠部分.(3)当点C在线段AB上,且时,求t的值.(4)当点B与C相遇时,线段立即以初始速度的2倍向左匀速运动;当点B与点D相遇时,线段的速度变为初始速度的继续向左匀速运动.在整个运动过程中,线段的运动速度和方向保持不变,直接写出当时t的值.
题型7动态线段中的和差倍分模型(求值模型)
13.(24-25七年级上·陕西咸阳·期末)【问题背景】如图,P是线段上一点,,C,D两动点分别从点P,B同时出发沿射线向左运动,其中一点到达点A处即两动点均停止运动.
【问题探究】(1)点C,D的速度分别是,。①若,当动点C,D运动了2s时,求的长度;②若经过t秒,点C到达中点时,点D也刚好到达的中点,求t的值;
【问题解决】(2)动点C,D的速度分别是,,点C,D在运动时,总有,求的长度.
14.(24-25七年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,点P是定长线段上一点,从点从点B同时出发分别以每秒厘米的速度沿直线向左运动(C在线段上,D在线段上),并满足下列条件:
①关于m、n的单项式与的和仍为单项式;②在运动过程中,总有.
(1)直接写出:_______,_______;(2)求出的值,并说明理由:(3)在运动过程中,分别是的中点,运动t秒时,恰好满足,求此时的值.
题型8动态线段中的定值模型
15.(24-25七年级上·湖北武汉·期末)如图,点A,B,C,D是同一直线上从左到右依次排列的四点,,,且a,b满足:,.
(1) , ;(2)线段以2个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段以1个单位长度/秒的速度向左匀速运动.①求运动多少秒时,线段重合的长度为2;②当点B和C重合时,线段立即以原来2.5倍的速度向右运动,线段的运动状态不变,若线段向右运动过程中,式子的值为定值n,请求m和n的值.
16.(2024七年级上·重庆·专题练习)如图①,已知线段,,线段在射线上运动(点A在点B的左侧,点C在点D的左侧),且
(1)若,求的长.(2)当在线段的延长线上时,如图②所示,若点分别是线段的中点,求的长.(3)当运动到某一时刻,使得点D与点B重合时,若点P是线段延长线上任意一点,请判断是否为定值,并说明理由.
题型9动态线段中的存在性模型(探究型)
17.(24-25七年级上·陕西宝鸡·阶段练习)已知在数轴上有A,B两点,点A表示的数为,点B表示的数为6.若动点M从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时动点N从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t秒.
(1)当时,点M表示的数是____________,点N表示的数是____________;(2)当时,求t的值;
(3)若点C为的中点,点D为的中点,当点M、N在线段上运动,且点M在点N的左侧时,试猜想与之间的数量关系,并说明理由.
18.(24-25七年级上·江西九江·阶段练习)如图,点都在直线上,是线段的中点,是线段的中点,.
(1)当点在线段上且时,求和的长.
(2)若是直线上的动点,动点从点A出发,以3个单位长度/秒的速度沿着的方向运动,运动时间为秒.①已知另一动点从点出发,以2个单位长度/秒的速度沿着的方向同时运动.是否存在?若存在,求出此时运动的时间;若不存在,请说明理由.
②当动点在线段上运动时,分别是线段和的中点,试判断与线段之间的数量关系,并说明理由.
题型10动态线段中的新定义模型
19.(24-25七年级上·辽宁盘锦·期末)点C是直线上一动点,当时,我们称点C是点A与点B的衍生点,记作,
【定义理解】 问题(1)若点C在线段上时,A表示,B表示6时,则表示的数是 .
【深入研究】当点C是点A与点B的衍生点时,分别取线段,的中点M,N,发现线段之间存在着一种特殊的数量关系,小明同学觉得若想探寻此问题,需要分两种情况讨论:①点C在线段上时;②点C在线段的延长线上时.
问题(2)请任意选择①,②中的一种情况,画出图形,猜想线段之间满足的数量关系,并说明理由;
【拓展提升】问题(3)若点C在线段上,线段,动点P、Q分别从A、B两端同时出发,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,到达A点后立即返回,终点是B.当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动,请求出运动多少秒时,点C是点P与点Q的衍生点.
20.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)【新知理解】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倍,则称点是线段的“巧点”.
(1)线段的中点______这条线段的“巧点”(填“是”或“不是”);
(2)若,点是线段的巧点,则最长为______;
【解决问题】(3)如图②,已知,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,为、的巧点?说明理由.
1.(2024七年级上·浙江·专题练习)如图,一动点从原点开始向左运动,每秒运动个单位长度,规定:每向左运动秒就向右运动秒.则动点运动到第秒时所对应的数是( )
A. B. C. D.
2.(24-25七年级上·重庆·期末)已知点C在线段上,,点D,E在线段上,点D在点E的左侧.若,线段在线段上移动,且满足关系式,则的值为( )
A.5 B. C.或 D.
3.(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
4.(24-25七年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,点A、B、C、D为直线l上从左到右的四个点,且,动点P、Q在直线l上,点P从点A出发向右运动,同时点Q从点D出发向左运动,点P的速度是点Q的速度的2倍.在运动过程中,若要知道的长,则只要知道下列哪条线段的长,该线段是( )
A. B. C. D.
5.(24-25七年级下·广西南宁·开学考试)如图,射线上有A、B、C三点,满足,,.点P从点O出发,沿方向以的速度匀速运动,2秒后点Q从点C出发在线段上向点O匀速运动,当点Q运动到点O时,点P,Q停止运动.当点P运动到线段的中点D时,此时Q点距离到达D点还差,则点Q的运动速度是 .
6.(25-26七年级上·陕西西安·阶段练习)如图,已知直线上的三条线段分别为:,,,将线段固定不动,线段以每秒个单位的速度向右运动,、分别为、中点,设线段的运动时间为,当时, .
7.(24-25七年级上·安徽合肥·阶段练习)如图,C为射线上一点,,比的多5,P、Q两点分别从A、B两点同时出发,分别以3单位/秒和2单位/秒的速度在射线上沿方向运动,运动时间为t秒,M为线段上一点,且,N为的中点,以下结论:
①;②;③当时,,其中正确的是 .
8.(24-25七年级上·陕西西安·阶段练习)如图,M是定长线段上一定点,点C在线段上,点D在线段上,点C、点D分别从点M、点B出发以、的速度沿直线向左运动,运动方向如箭头所示.若点C、D运动时,总有,N是直线上一点,且,则 .
9.(24-25七年级上·安徽六安·期末)如图,、两点在数轴上对应的数分别为和6.现有动点、,若点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向右运动,同时点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,当点到达原点后立即以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右运动,当时,运动时间的值为 .
10.(24-25七年级上·浙江杭州·期中)已知动点A从原点O出发沿数轴向左运动,同时动点B也从原点出发沿数轴向右运动,动点A的速度为每秒1个单位长度,动点B的速度为每秒2个单位长度,5秒后动点B调转方向向左运动,A、B两点的速度仍保持不变,则 秒后A、B、O三点中一点到另两个点的距离相等.
11.(24-25七年级上·江苏南京·阶段练习)直线l上有三个点A、B,C,,,点M从点A已发,沿直线l以每秒的速度向点C运动,到达点C后立即原速返回到点A;点N从点B出发,沿直线l以每秒的速度向点C运动,到达点C后停止,若运动过程中某一时刻满足(且为正整数),则称此时是点M、N的一次“n时刻”.点M,N同时出发,直到点M返回点A运动结束,设运动时间为ts.(1)当时,点M,N到达“______分时刻;(2)当t为何值时,点M,N到达”3分时刻”?
(3)当______时,点 M、N到达“8分时刻”?(4)进一步探究发现点M、N到达“n分时刻”的次数随着n的变化而变化,请直接写出对于n的每一个值点M、N到达“n分时刻”的次数.
1.(24-25七年级上·河北邯郸·期中)定义:如图1,点在射线上,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“美点”.如图,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“美点”时,最大值与最小值的差为( )
A. B. C. D.
2.(24-25七年级上·四川广元·期末)已知有理数a,b满足∶ .如图,在数轴上,点O是原点,点A所对应的数是a,线段在直线上运动(点B在点C的左侧),且,下列结论:
①,; ②当点B与点O重合时,;③当点C与点A重合时, 若点P是线段延长线上的点, 则;④在线段运动过程中,若M为线段的中点,N 为线段的中点,则线段的长度不变. 其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.(2024七年级上·浙江·专题练习)定义:若,,C为数轴上三点,若点到点的距离是点到点B的距离倍,我们就称点是【,B】的美好点.
例如:如图,点表示的数为,点表示的数为.表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点是【,】的美好点;又如,表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点D就不是【,】的美好点,但点是【,】的美好点.
如图2,,为数轴上两点,点所表示的数为,点所表示的数为
(1)点,,表示的数分别是,,,其中是【,】美好点的是 ;写出【,】美好点所表示的数是_ .
(2)现有一只电子蚂蚁从点开始出发,以个单位每秒的速度向左运动.当为何值时,,和中恰有一个点为其余两点的美好点?
4.(24-25七年级上·四川成都·期中)已知数轴上有A、B、C三个点,分别表示有理数、9、20,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度向右移动.设移动时间为t秒,如图1,若用分别表示点P与点A、点B、点C之间的距离,试回答以下问题:
(1)当点P运动5秒时,______,______,______.
(2)当点P运动了t秒时,请用含t的代数式表示点P与点A、点B、点C之间的距离:
______,______,______.
(3)经过几秒后,点P到点A、点C的距离相等?此时点P表示的数是多少?
(4)如图2,当动点P从点A出发以2单位/秒的速度向右运动,同时点Q从点C出发,以1个单位/秒速度向左运动.O、B两点之间为“变速区”,规则为从点O运动到点B期间速度变为原来的一半,之后立刻恢复原速,从点B运动到点O期间速度变为原来的3倍,之后立刻恢复原速.是否存在符合条件的t,使P、Q两点到点B的距离相等?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
5.(24-25七年级上·浙江温州·期中)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、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,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,钢球接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
碰撞实验中,若球以每秒的速度向右匀速运动,从原点开始计时,请分别求出球第一次和第二次撞向右挡板的时间.
任务3
在任务1、2的条件下,当3个钢球运动的路程和为时,球在数轴上表示的数是_______.(直接写出答案)
6.(24-25七年级上·广东珠海·期中)如图,在数轴上有两个长方形和,这两个长方形的宽都是个单位长度,长方形的长是个单位长度,长方形的长是个单位长度,点在数轴上表示的数是5.且、两点之间的距离为个单位长度,点O是原点.
(1)填空:点H在数轴上表示的数是________;点A在数轴上表示的数是________;
(2)若线段的中点为,线段上一点,,点以每秒4个单位的速度向右匀速运动,点以每秒3个单位长度的速度同时向左匀速运动,设运动时间为秒,当时,求t;
(3)若长方形以每秒4个单位的速度向右匀速运动,长方形以每秒2个单位的速度向右匀速运动,当两个长方形重叠部分的面积为6时,请直接写出长方形运动的时间.
7.(24-25七年级上·陕西商洛·期末)如图,点在线段上,,,动点从点出友,沿线段以每秒3个单位长度的速度向终点匀速运动;同时,动点从点出发,沿线段以每秒2个单位长度的速度向终点匀速运动,当点到达终点时,点也随之停止运动.设点的运动时间为秒.
(1)当点与点相遇时,求的值.(2)当点与点之间的距离为9个单位长度时,求的值.
(3)当时,求的值.
8.(24-25七年级上·吉林长春·阶段练习)如图,直线上有A、B两点,,上有两个动点P、Q.点P从点A出发,以每秒个单位长度的速度沿直线向右运动,同时点Q从点B出发,以每秒个单位长度的速度沿直线向右运动.设运动时间为(秒).
(1)请用含t的代数式表示线段的长.(2)当点B是线段的中点时,求t的值.
(3)运动过程中,点P和点Q能否重合?若能重合,几秒后重合?
(4)运动过程中,线段与线段的长度能否相等?若能相等请求出t值,若不能请说明理由.
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限时练习:60min 完成时间: 月 日 天气:
作业10数轴与线段上的动态问题
【知识储备】
1、若A、B两点在数轴上对应的数字是 a、b,
则AB两点间的距离; AB的中点对应的数字是:。
2、数轴动点问题主要步骤:
1)画图——在数轴上表示出点的运动情况:运动方向和速度;
2)写点——写出所有点表示的数:常用含t的代数式表示,向右运动用“+”表示,向左运动用“-”表示;
3)表示距离——右—左,若无法判定两点的左右需加绝对值;
4)列式求解——根据条件列方程或代数式,求值。
注意:要注意动点是否会来回往返运动,速度是否改变等。
3、分类讨论的思想:
(1)数轴是数形结合的产物,分析数轴上点的运动要结合图形进行分析,注意多种情况的分类讨论。
(2)对于两个动点P、Q,若点P、Q的左右位置关系不明确或有多种情况,可用p、q两数差的绝对值表示PQ 两点距离,从而避免复杂分类讨论。
4、线段的动态模型解题步骤:
1)设入未知量t表示动点运动的距离; 2)利用和差(倍分)关系表示所需的线段;
3)根据题设条件建立方程求解; 4)观察运动位置可能的情况去计算其他结果。
5、在与线段长度有关的问题中,常会涉及线段较多且关系较复杂的问题,而且题中的数据无法直接利用,常设未知数列方程。
三层必刷:巩固提升+能力培优+创新题型
题型1动态规律(左右跳跃)模型
1.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)在数轴上有一个动点P从原点出发,以每秒1个单位长度的速度在数轴上运动,若点P的运动规律是先向右运动1个单位长度,再向左运动2个单位长度,再向右运动3个单位长度,再向左运动4个单位长度,以此类推,第113秒时,点P在数轴上所对应的数是 .
【答案】1
【详解】解:第1次向右运动1个单位长度,用时1秒,在数轴上对应的数为1,
第2次向左运动2个单位长度,用时2秒,在数轴上对应的数为,
第3次向右运动3个单位长度,用时3秒,在数轴上对应的数为2,
第4次向左运动4个单位长度,用时4秒,在数轴上对应的数为,
第5次向右运动5个单位长度,用时5秒,在数轴上对应的数为3,
第6次向左运动6个单位长度,用时6秒,在数轴上对应的数为,…,发现第n次运动n个单位长度,用时n秒,n为奇数时,在数轴上对应的数为,n为偶数时,在数轴上对应的数为,
∵,,∴,,
∴第113秒是在第105秒后的第8秒,∴第113秒的位置是第14次终点向右运动第8秒的位置,
∵,∴,∴第113秒时,点P在数轴上所对应的数是1,故答案为:1.
2.(24-25七年级上·浙江金华·阶段练习)一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向以每前进步后退步的程序运动.设该机器人每秒前进或后退步,且每步的距离都是个单位长度,表示第秒时机器人在数轴上的位置所对应的数.则下列结论:;;;,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:由题意每前进步后退步的程序运动则有
,,,,,
,,,,,
,,,,,,故正确,正确;
由上可知,“前进步后退步”这秒组成一个循环结构,
第个循环第个数;第个循环第个数;
第个循环第个数;第个循环第个数;
第个循环第个数,第个循环第个数,……
第个循环第个数,第个循环第个数,
∵,∴在第个循环第个数,
∵,∴,,,故正确;
由上规律可得:∵,∴,∴,
∴,故正确,综上可知:正确,故选:.
题型2动态中点与n等分点模型
3.(24-25七年级上·浙江·期中)如图,已知两点在数轴上,点表示的数为,,点以每秒个单位长度的速度从点向右运动.点以每秒个单位长度的速度从点向左运动(点、点同时出发).经过几秒,点、点分别到原点的距离相等?( )
A.秒 B.秒或者秒 C.秒或秒 D.秒
【答案】B
【详解】解:∵点表示的数为,,∴,∴点表示的数为,
设经过秒,点、点分别到原点的距离相等,则点运动距离为,则点表示的数为,点运动的距离为,点表示的数为,
∴,,
根据题意得:时,即,
∴或,解得:或,
即经过秒或秒后,点到原点的距离相等.故选:B.
4.(24-25七年级上·湖南长沙·期中)【知识准备】若数轴上点对应的数为,点对应的数为,为的中点,则我们有中点公式:点对应的数为.(1)在一条数轴上,O为原点,点对应的数为,点对应的数为,且有,则的中点N所对应的数为_____.
【问题探究】(2)在(1)的条件下,若点P从点C出发,以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时点Q从点D出发,以每秒3个单位长度的速度向右运动.设运动时间为秒,为何值时,的中点所对应的数为1?
【拓展延伸】(3)若数轴上点A对应的数为x,点B对应的数为y,M为靠近点A的三等分点,则我们有三等分点公式:点M对应的数为;若数轴上点A的对应数为x,点B的对应数为y,M为最靠近点A的四等分点,则我们有四等分点公式:点M对应的数为.
填空:若数轴上点的对应数为,点的对应数为,为最靠近点的等分点,则我们有等分点公式:点M对应的数为_____.(其中n为正整数)
【答案】(1);(2);(3);
【详解】解:(1)∵,∴,,解得:,,
∴点对应的数为,点对应的数为,∴的中点N所对应的数为;
(2)由(1)知,,,则点所对应的数为,点所对应的数为.
则中点所对应的数为,解得:.
(3)∵数轴上点的对应数为,点的对应数为,为最靠近点的等分点,
∴点M对应的数为.
题型3多动点匀速模型
5.(24-25七年级上·重庆南岸·期末)如图,在数轴上点,表示的数分别为,7.点,数轴上的动点,点从点出发,每秒2个单位长度的速度运动,点从出发,以每秒1个单位长度的速度匀速运动.点,同时出发,相向而行,当点,两点的距离为12个单位长度时,点在数轴上表示的数为( )
A.0 B.7 C.10 D.12
【答案】D
【详解】解:设运动时间为秒,则点表示的数为,点表示的数分别为,
、两点间的距离为12个单位长度,,解得:,
∴点在数轴上表示的数为故选:D.
6.(24-25七年级上·广东广州·期末)(1)如图1,已知线段上有一点B,点D为的中点,,则的长度为______;
(2)如图1,已知线段上有一点B,点D为的中点,,猜想的长度(用含a、b的代数式表示),并说明理由;
(3)如图2,已知数轴上有一点A表示的数为,点A的右侧有三点B、C、D,,.若点B以每秒2个单位长度的速度向右运动,点C以每秒3个单位长度的速度向左运动,点D以每秒1个单位长度的速度向左运动;三个点同时运动,当点C运动到A点时,三个点都停止运动.设运动的时间为t秒,试求当t为何值时,B、C、D中的一点是另外两点为端点的线段的中点?
【答案】(1)11;(2),理由见解析;(3)当t的值为、或8时,B、C、D中的一点是另外两点组成的线段的中点.
【详解】(1)解:如图1:∵,∴,
∵D是的中点,,;
(2)解:,理由如下:如图1:∵,∴,
∵D是的中点,,∴.
(3)解:A表示,点表示5,点C表示21,点D表示17,当运动的时间为t秒时,点B表示,点C表示,点D表示,点,,,
①当点C在点D的右侧,即,解得:,
∴当时,如图2所示,D是的中点,由题意可得:,
即,解得:,不符合题意,舍去;
②当点C在点D的左侧且点C在点B的右侧,即,解得:,
∴当时,如图3所示,C是的中点,
由题意可得:,即,解得:,符合题意;
③当点C在点B的左侧且点D在点B的右侧,则,解得:,
∴当时,如图4所示,B是的中点,由题意可得:,
即,解得∶,符合题意;
④当点D在点B的左侧到停止前,则,解得:,
∴当时,如图5所示,D是的中点,由题意可得:,
即,解得,符合题意.
综上所述,当t的值为、或8时,B、C、D中的一点是另外两点组成的线段的中点.
题型4 单(多)动点变速模型
7.(24-25七年级上·四川成都·期末)如图,在数轴上,点,在原点的两侧,分别表示,,.点以每秒个单位的速度从点向右运动,同时,点以每秒个单位的速度从点向左运动,是线段的中点,设运动时间为.
(1)求点与点之间的距离;(2)当为何值时,,并求出此时点表示的数;
(3)在,两点开始运动时,点以每秒个单位的速度从点向左运动.点经过原点后,其速度变为原来的倍,点变速后,若线段的长度始终是一个定值,求的值.
【答案】(1)(2)的值为或,点表示的数为或(3)
【详解】(1)解:∵点表示的数为, ∴,
∵,∴, ∵点在原点的两侧,∴点表示的数为,∴ ;
(2)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,,
即或, 解得或,
当时,; 当时,;
答:当的值为或时,,此时点表示的数为或;
(3)解:若,则,
当时,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,∴,
∵点变速后,若线段的长度始终是一个定值,∴,∴.
8.(24-25七年级上·浙江金华·期中)如图,将一条数轴在原点O,点B,点C处折一下,得到一条“折线数轴”.图中点A表示,点B表示12,点C表示24,点D表示36,我们称点A与点D在数轴上的“友好距离”为45个单位长度,并表示为.
已知动点P从点A出发,以2个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动.当运动到点O与点B之间时速度变为初始速度的一半.当运动到点B与点C之间时速度变为初始速度的3倍.经过点C后立刻恢复初始速度.(1)动点P从点A运动至点C需要多少时间?
(2)动点P从点A出发,运动t秒至点B和点C之间时,求点P表示的数(用含t的代数式表示);
(3)动点P从点A出发,运动至点D的过程中某个时刻满足时,求动点P运动的时间.
【答案】(1)18.5秒(2)(3)14.5或19.5
【详解】(1)解:根据题意得:
(秒);答:动点从点运动至点需要18.5秒;
(2)解:动点从点运动至点需要的时间为:(秒),
运动t秒至点B和点C之间时,点P表示的数为:,
∴当时,点表示的数为,
当动点运动至点和点之间时,点表示的数为;
(3)解:,,,共2两种情况.
当点在点和点之间,即时,点表示的数为,
,,∴,解得:;
当点在点的右侧,即时,点表示的数为,
,,,解得:.
答:动点的运动的时间是14.5秒或秒.
题型5动点往返运动模型
9.(2024七年级上·浙江·专题练习)如图,在数轴上点A表示的数为a,点B表示的数为b,点C表示的数为c.其中b是最大的负整数,且a,c满足.点P从点B出发以每秒3个单位长度的速度向左运动,到达点A后立刻返回运动到点C,到达点C后再返回运动到点B并停止.
(1) , , ;(2)在点P运动的过程中,当点P运动x秒时,,求x的值.
【答案】(1),,9(2)或1或或
【详解】(1)解:∵,∴,解得,
∵b是最大的负整数,∴.故答案为:,,9;
(2)当点P在线段上时,.
因为,所以.
又因为,所以.
当点P的运动状态是从B到A时,如图所示,因为,所以,所以;
当点P的运动状态是从A到B时,如图所示,因为,所以,所以;
当点P在线段上时,.因为,所以.
又因为,所以.
当点P的运动状态是从B到C时,如图所示,因为,所以,所以;
当点P的运动状态是从C到B时,如图所示,因为,所以,所以.
综上所述,x的值为或1或或.
10.(2024七年级上·浙江·专题练习)已知是关于的二次多项式,且二次项系数和一次项系数分别为和.如图,在数轴上点,,所对应的数分别是,,,为原点,数轴上有一动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向终点运动,设运动时间为.
(1) , , .
(2)当点运动到点时,点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴上点和点之间往复运动.
①当为何值时,点第一次与点重合?
②当点运动到点时,点的运动停止,求此时点一共运动了多少个单位长度,并求出此时点在数轴上所表示的数.③设点,所对应的数分别是,,当时,,求的值.
【答案】(1),,(2)①②点一共运动了个单位长度,此时点在数轴上所表示的有理数为③
【详解】(1)解:根据二次多项式的定义可得:,,,
解得:,故答案为:,,;
(2)解:①∵点表示的数是,点表示的数是,
,,,
∴点从点到点用时:(秒),点从点到点用时:(秒),
此时点运动的长度为:个单位长度,∴点在的中点,
设再经过秒两点第次重合,则有,,解得:,(秒)
答:当时,点第一次与点重合;
②∵点表示的数是,点表示的数是,,
∴点从点到点用时:(秒),则点一共运动了个单位长度,
,∴此时点在数轴上所表示的有理数为:;
③当时,点在上,点在上运动,,,
,,即:,解得:.
题型6数轴上的线段移动模型
11.(24-25七年级上·湖南怀化·期末)如图,在数轴上有A、B、C三点,分别表示有理数a,b,c,且a,b,c满足式子;如图:动点P从点A出发,以2个单位/秒的速度一直向右运动,点P运动5秒后,长度为6个单位的线段(M为线段左端点且与点B重合,N为线段右端点)从B点出发以3个单位/秒的速度向右运动,当点N到达点C后,线段立即以同样的速度返回向左运动,当点M到达点B后线段再以同样的速度向右运动,如此往返.设点P运动时间为t秒.
(1)求a,b,c的值;(2)当 秒时,点P与点C重合,并求出此时线段上点N所表示的数;
(3)记线段的中点为Q,在运动过程中,当点P与点Q的距离为1个单位时,求t的值.
【答案】(1),,14(2)22,11(3)或15
【详解】(1)解:∵,,,,
∴,,,∴,,,
∴,,;
(2)解:当秒时,点P与点C重合,
∵A所表示数为,C所表示数为14,∴,
∴点P从A运动到点C所用时间为:(秒),故答案为:22;
线段的运动时间为(秒),
线段从B运动到C所用时间为:(秒),
∵数轴上点N起始位置所表示数为:,
∴线段运动17秒后,点N所表示数为:;
(3)解:点Q的起始位置所表示数为:;
在运动过程中:点P所表示数为:,
①当,即时,点Q第一次由B向C运动,
点Q所表示数为:,,
解得(舍去)或(舍去);
②当,即时,点Q第一次由C向B运动,
点Q所表示数为:,即:,解得或;
③当,即时,点Q第二次由B向C运动,
点Q所表示数为:,,解得(舍去)或(舍去),
综上所述:t的值为或15.
12.(24-25七年级上·吉林长春·期末)如图,数轴上有两条线段和(点A在点B的左侧,点C在点D的左侧),线段的长度为6个单位长度,线段的长度为4个单位长度,点B、D在数轴上表示的数分别是和14.线段同时从图中位置出发,线段以每秒2个单位长度的速度向右匀速运动,线段以每秒1个单位长度的速度向左匀速运动,运动时间为t秒.(整个运动过程中,线段和保持长度不变)
(1)在运动过程中,点B表示的数是______,点C表示的数是______.(用含t的代数式表示)
(2)当运动开始后,______秒时,线段与线段开始有重叠部分:______秒后,线段与线段不再有重叠部分.(3)当点C在线段AB上,且时,求t的值.(4)当点B与C相遇时,线段立即以初始速度的2倍向左匀速运动;当点B与点D相遇时,线段的速度变为初始速度的继续向左匀速运动.在整个运动过程中,线段的运动速度和方向保持不变,直接写出当时t的值.
【答案】(1),(2)5,.(3)(4)或.
【详解】(1)解:由题意可得:在运动过程中,点B表示的数是,
∵点D在数轴上表示的数是14,线段的长度为4个单位长度,
∴点C表示,∴在运动过程中,点C表示的数是.故答案为:,.
(2)解:∵线段的长度为6个单位长度,线段的长度为4个单位长度,点B、D在数轴上表示的数分别是和14,∴点A表示,点C表示,∴在运动过程中,点A表示的数是,点B表示的数是,点C表示的数是,点D表示的数是,
∵当点C和点B表示的数相同时,开始重叠,∴,解得:,
∴当时,线段与线段开始有重叠部分;
∵点D和点A表示的数相同时,开始不再有重叠部分;∴,解得:,
∴当时,线段与线段开始不再有重叠部分.故答案为:5,.
(3)解:∵在运动过程中,点A表示的数是,点B表示的数是,点C表示的数是,点D表示的数是,点C在线段上,∴,,
∵,∴,解得:,∴当点C在线段上,且时,t的值为.
(4)解:∵当点C和点B相遇时,即点C和点B表示的数相同时,∴,解得:,
∵当点B与点D相遇时,即点D和点B表示的数相同时,
∴,解得:,此后点C的运动每秒个单位长度向左运动,
∴当点C和点B相遇后,时点C表示的数为5,以后点C表示的数为;
当点C在点A的右侧时,,
∵,∴,解得:或不合题意舍弃;
当点B与点D相遇后,点C表示的数为
当点C在点A的右侧时,,
∵,∴,解得:符合题意或不合题意舍弃;
综上,当时,或.
题型7动态线段中的和差倍分模型(求值模型)
13.(24-25七年级上·陕西咸阳·期末)【问题背景】如图,P是线段上一点,,C,D两动点分别从点P,B同时出发沿射线向左运动,其中一点到达点A处即两动点均停止运动.
【问题探究】(1)点C,D的速度分别是,。①若,当动点C,D运动了2s时,求的长度;②若经过t秒,点C到达中点时,点D也刚好到达的中点,求t的值;
【问题解决】(2)动点C,D的速度分别是,,点C,D在运动时,总有,求的长度.
【答案】(1)①;②;(2)
【详解】(1)①
C,D运动了 ;
②根据题意得,
点C为的中点,点D为的中点;
(2)设运动时间为,则
.
14.(24-25七年级上·湖北武汉·阶段练习)如图,点P是定长线段上一点,从点从点B同时出发分别以每秒厘米的速度沿直线向左运动(C在线段上,D在线段上),并满足下列条件:
①关于m、n的单项式与的和仍为单项式;②在运动过程中,总有.
(1)直接写出:_______,_______;(2)求出的值,并说明理由:(3)在运动过程中,分别是的中点,运动t秒时,恰好满足,求此时的值.
【答案】(1)1,2(2)3(3)
【详解】(1)解:∵关于、的单项式与的和仍为单项式,
∴单项式与是同类项,∴,故答案为:1,2;
(2)设运动了t秒,则设,则,
故答案为:3;
(3)设,由(2)知,,
①当点在线段上时,,解得:,
②当点在线段的延长线上时,,解得:,(不合题意,舍去),
综上所述,.
题型8动态线段中的定值模型
15.(24-25七年级上·湖北武汉·期末)如图,点A,B,C,D是同一直线上从左到右依次排列的四点,,,且a,b满足:,.
(1) , ;(2)线段以2个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段以1个单位长度/秒的速度向左匀速运动.①求运动多少秒时,线段重合的长度为2;②当点B和C重合时,线段立即以原来2.5倍的速度向右运动,线段的运动状态不变,若线段向右运动过程中,式子的值为定值n,请求m和n的值.
【答案】(1)6;3(2)①秒或秒;②
【详解】(1)解:∵,且,,
∴,,∴;故答案为6,3;
(2)解:①设运动时间为t秒,
当时,∵点经过的路程为,点经过的路程为t,,
∴,解得;
当时,∵,∴,解得;
故运动秒或秒时,线段重合的长度为2;
②设相遇后运动时间为x秒,∵运动路程为,运动路程为,则,
∴,,
∴,
∵的值为定值n,∴,∴,∴.故.
16.(2024七年级上·重庆·专题练习)如图①,已知线段,,线段在射线上运动(点A在点B的左侧,点C在点D的左侧),且
(1)若,求的长.(2)当在线段的延长线上时,如图②所示,若点分别是线段的中点,求的长.(3)当运动到某一时刻,使得点D与点B重合时,若点P是线段延长线上任意一点,请判断是否为定值,并说明理由.
【答案】(1)或(2)(3)是,见解析
【详解】(1)解:∵,,,
,解得:,,
若,则有以下两种情况,①当点C在点B的左侧时,如图1①所示:
,,;
②当点C在点B的右侧时,如图1②所示:
,;
综上所述:线段的长为或.
(2)解:设,如图2所示:
,∵点分别是线段的中点,
, ,∴,
∴;
(3)解:为定值,理由如下:设,
∵点D与点B重合,点C在点D的左侧,∴点C在线段上,
又∵点P在线段的延长线上,如图3所示:
∴,∴,
∴.∴为定值.
题型9动态线段中的存在性模型(探究型)
17.(24-25七年级上·陕西宝鸡·阶段练习)已知在数轴上有A,B两点,点A表示的数为,点B表示的数为6.若动点M从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时动点N从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为t秒.
(1)当时,点M表示的数是____________,点N表示的数是____________;(2)当时,求t的值;
(3)若点C为的中点,点D为的中点,当点M、N在线段上运动,且点M在点N的左侧时,试猜想与之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1),4(2)t的值为3或5(3),理由见详解
【详解】(1)解:当时,点M表示的数是,点N表示的数是.
故答案为:,4;
(2)解:由题意得,点M表示的数为,点N表示的数为,
当点M在点N左侧时,,解得;
当点M在点N右侧时,,解得.所以当时,求t的值为3或5;
(3)解:.证明:如图,当点M在点N的左侧时,,,
所以,所以,
因为点C为的中点,点D为的中点,所以,,
所以,所以,
所以,所以.
18.(24-25七年级上·江西九江·阶段练习)如图,点都在直线上,是线段的中点,是线段的中点,.
(1)当点在线段上且时,求和的长.
(2)若是直线上的动点,动点从点A出发,以3个单位长度/秒的速度沿着的方向运动,运动时间为秒.①已知另一动点从点出发,以2个单位长度/秒的速度沿着的方向同时运动.是否存在?若存在,求出此时运动的时间;若不存在,请说明理由.
②当动点在线段上运动时,分别是线段和的中点,试判断与线段之间的数量关系,并说明理由.
【答案】(1),(2)①或;②
【详解】(1)解:∵是线段的中点,.∴,
∵是线段的中点,∴,∴,
∵点在线段上且,∴;
(2)解:①存在,
当P、Q相遇时,∵,∴,
∵,∴,解得;
当P、Q相遇后,∵,∴,解得;故或;
②,理由:∵分别是线段和的中点,,
∴,
∵,∴,
∵,∴,∴.
题型10动态线段中的新定义模型
19.(24-25七年级上·辽宁盘锦·期末)点C是直线上一动点,当时,我们称点C是点A与点B的衍生点,记作,
【定义理解】 问题(1)若点C在线段上时,A表示,B表示6时,则表示的数是 .
【深入研究】当点C是点A与点B的衍生点时,分别取线段,的中点M,N,发现线段之间存在着一种特殊的数量关系,小明同学觉得若想探寻此问题,需要分两种情况讨论:①点C在线段上时;②点C在线段的延长线上时.
问题(2)请任意选择①,②中的一种情况,画出图形,猜想线段之间满足的数量关系,并说明理由;
【拓展提升】问题(3)若点C在线段上,线段,动点P、Q分别从A、B两端同时出发,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,到达A点后立即返回,终点是B.当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动,请求出运动多少秒时,点C是点P与点Q的衍生点.
【答案】(1)3(2)①②(3)当运动时间为或或秒时,点C是点P与点Q的衍生点
【详解】解:(1),根据题意得,,∴表示的数是;
(2)①点C在线段上时,如图所示,
∵线段,的中点分别为点M,N,∴,
又,∴;
②点C在线段的延长线上时,当时,,
如图所示,此时,点是线段的中点,即点与点重合,
∵点为线段的中点,∴,∴;
(3)点运动到终点所需时间为秒,点运动到终点所需时间是秒,设运动时间为秒,讨论如下:①如图所示,当时,根据题意得,,解得;
②如图所示,当时,根据题意得,解得;
③如图所示,当时,根据题意得,解得(舍去);
④如图所示,当点到达点折返回来后,时,根据题意得,解得;
综上,当运动时间为或或秒时,点C是点P与点Q的衍生点.
20.(24-25七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)【新知理解】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倍,则称点是线段的“巧点”.
(1)线段的中点______这条线段的“巧点”(填“是”或“不是”);
(2)若,点是线段的巧点,则最长为______;
【解决问题】(3)如图②,已知,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,为、的巧点?说明理由.
【答案】(1)是;(2);(3)当为或或时,为、的巧点
【详解】(1)解:∵点在线段上,点为线段的中点,
∴,∴点是线段的的“巧点”,故答案为:是.
(2)解:点在线段上,点为线段的巧点,∴则最长时,满足,
即,∴,故答案为:.
(3)解:秒后,,,,
∵为、的巧点∴或,或,
当时,,解得:,
当时,,解得:,
当时,,解得:,
∴当为或或时,为、的巧点.
1.(2024七年级上·浙江·专题练习)如图,一动点从原点开始向左运动,每秒运动个单位长度,规定:每向左运动秒就向右运动秒.则动点运动到第秒时所对应的数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】解:当动点从原点出发向左运动秒,到达的点表示的数为,
再向右运动秒到达的点表示的数为,动点运动秒向左移动个单位长度,
,动点向左运动了个秒,
动点运动到第秒时所对应的数是.故选:A.
2.(24-25七年级上·重庆·期末)已知点C在线段上,,点D,E在线段上,点D在点E的左侧.若,线段在线段上移动,且满足关系式,则的值为( )
A.5 B. C.或 D.
【答案】B
【详解】设,则,∴.∵,∴.设,
当点E在线段之间时,如图,
∴,∴.
∵,∴,∴,
∴,∴;
当点E在线段之间时,如图,
∴,∴.
∵,∴,解得:,不符合题意,舍;综上可得.故选B.
3.(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
【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.
4.(24-25七年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,点A、B、C、D为直线l上从左到右的四个点,且,动点P、Q在直线l上,点P从点A出发向右运动,同时点Q从点D出发向左运动,点P的速度是点Q的速度的2倍.在运动过程中,若要知道的长,则只要知道下列哪条线段的长,该线段是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵∴设
∵点P的速度是点Q的速度的2倍∴设
∴
;∴若要知道的长,则只要知道的长,故选:C.
5.(24-25七年级下·广西南宁·开学考试)如图,射线上有A、B、C三点,满足,,.点P从点O出发,沿方向以的速度匀速运动,2秒后点Q从点C出发在线段上向点O匀速运动,当点Q运动到点O时,点P,Q停止运动.当点P运动到线段的中点D时,此时Q点距离到达D点还差,则点Q的运动速度是 .
【答案】2
【详解】解:设点Q的运动速度是,
因为当点P运动到线段的中点D时,此时Q点距离到达D点还差,
所以,整理得,解得,故答案为:.
6.(25-26七年级上·陕西西安·阶段练习)如图,已知直线上的三条线段分别为:,,,将线段固定不动,线段以每秒个单位的速度向右运动,、分别为、中点,设线段的运动时间为,当时, .
【答案】6
【详解】解:设运动秒后,点表示,点表示,点表示,点表示,
为中点,为中点,点表示,点表示,
,,,
当时,.故答案为:.
7.(24-25七年级上·安徽合肥·阶段练习)如图,C为射线上一点,,比的多5,P、Q两点分别从A、B两点同时出发,分别以3单位/秒和2单位/秒的速度在射线上沿方向运动,运动时间为t秒,M为线段上一点,且,N为的中点,以下结论:
①;②;③当时,,其中正确的是 .
【答案】①
【详解】解:当在线段上时,∵,比的多5,
∴,解得:,则,∴,
当在线段外时,∵,比的多5,
∴,解得:,不合题意;故①正确;
∵P、Q两点分别从A、B两点同时出发,分别以3单位/秒和2单位/秒的速度在射线上沿方向运动,运动时间为t秒,∴时间为时,,,
当在左边时,,∵,∴,
∴,∴,
∵N为的中点,∴,∴,∴;
当在右边时,,∵,∴,
∴,∴,
∵N为的中点,∴,此时不一定等于;故②错误,
当在左边时,,,
∴当时,则,解得:,
当在右边时,,,
∴当时,则,解得:,故③错误,故答案为:①.
8.(24-25七年级上·陕西西安·阶段练习)如图,M是定长线段上一定点,点C在线段上,点D在线段上,点C、点D分别从点M、点B出发以、的速度沿直线向左运动,运动方向如箭头所示.若点C、D运动时,总有,N是直线上一点,且,则 .
【答案】或1
【详解】解:设运动时间为t,
∵,,,,,
∴,∴,
∴,∴,
当N点在线段上时,如图所示,
∵,,∴,∴,即;
当N点在线段的延长线上时,如图所示,
∵,,∴,∴,即;
综上所述,或1.故答案为:或1.
9.(24-25七年级上·安徽六安·期末)如图,、两点在数轴上对应的数分别为和6.现有动点、,若点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向右运动,同时点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,当点到达原点后立即以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右运动,当时,运动时间的值为 .
【答案】2或
【详解】解:当时,点P表示的数为,点Q表示的数为,
∴,∵,∴,解得;
当时,点P表示的数为,点Q表示的数为,∴,
∵,∴,∴或,
解得或(舍去);综上所述,或,故答案为:2或.
10.(24-25七年级上·浙江杭州·期中)已知动点A从原点O出发沿数轴向左运动,同时动点B也从原点出发沿数轴向右运动,动点A的速度为每秒1个单位长度,动点B的速度为每秒2个单位长度,5秒后动点B调转方向向左运动,A、B两点的速度仍保持不变,则 秒后A、B、O三点中一点到另两个点的距离相等.
【答案】或10或或20
【详解】解:设运动时间为t秒.
当时,点A表示的数为,点B表示的数为,点O在线段上(不包含顶点),
∴,∴不存在的情况;
当时,点A表示的数为,点B表示的数为,点O在线段上(不包含顶点),∴,根据题意得:,解得:;
当时,点B,O重合,此时;
当时,点A表示的数为,点B表示的数为,点B在线段上(不包含顶点),∴,,根据题意得:,解得:;
当时,点A,B重合,此时;
当时,点A表示的数为,点B表示的数为,点A在线段上(不包含顶点),
∴,,∴不存在的情况.
综上所述,当或10或或20时,A、B、O三点中一点到另两个点的距离相等.
故答案为:或10或或20.
11.(24-25七年级上·江苏南京·阶段练习)直线l上有三个点A、B,C,,,点M从点A已发,沿直线l以每秒的速度向点C运动,到达点C后立即原速返回到点A;点N从点B出发,沿直线l以每秒的速度向点C运动,到达点C后停止,若运动过程中某一时刻满足(且为正整数),则称此时是点M、N的一次“n时刻”.点M,N同时出发,直到点M返回点A运动结束,设运动时间为ts.(1)当时,点M,N到达“______分时刻;(2)当t为何值时,点M,N到达”3分时刻”?
(3)当______时,点 M、N到达“8分时刻”?(4)进一步探究发现点M、N到达“n分时刻”的次数随着n的变化而变化,请直接写出对于n的每一个值点M、N到达“n分时刻”的次数.
【答案】(1)2(2)或(3)或或或(4)见解析
【详解】(1)解:当时,,,如图:
,
,∴.点M,N到达“2分时刻”.故答案为:2;
(2)解∶当时,;
当时,;
当时,;
当M、N两点重合时,或,解得或,
点M,N到达“3分时刻”,.
①当 时,,∴,解得 ;
②当时,,∴,
解得 ,不合题意,舍去;
③当 时,,∴,
解得 ,不合题意,舍去;
④当时,,∴,解得 ;
⑤当时,,∴,解得 (舍去);
综上所述,当t为或时,点M、N达到“3分时刻”;
(3)解∶ 当时,;
当时,;
当时, ;
若时,则,
当M、N两点重合时, 或,解得或,
①当 时,,∴,解得 ;
②当时,,∴,解得 ;
③当 时,,∴,解得 ;
④当时,,∴,解得 ;
⑤当时,,∴,解得 (舍去);
综上所述,当t为或或或时,点M、N达到“8分时刻”;故答案为:或或或;
(4)解∶ 同(3)的方法可知,当时,有2个对应的t;
当时,有3个对应的t;
当时,有4个对应的t.
1.(24-25七年级上·河北邯郸·期中)定义:如图1,点在射线上,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“美点”.如图,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“美点”时,最大值与最小值的差为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】解:动点,分别从点,同时出发沿相向运动,速度分别为,,设点的运动时间为,∴,,
当时,相遇,即,解得:
当时,,
当时,,∴,
由新定义可知或或,
当时,则,解得或(舍去)
当时,则,解得;
当时,则,解得或,
∴的最大值为,最小值为,∴,故选:D.
2.(24-25七年级上·四川广元·期末)已知有理数a,b满足∶ .如图,在数轴上,点O是原点,点A所对应的数是a,线段在直线上运动(点B在点C的左侧),且,下列结论:
①,; ②当点B与点O重合时,;③当点C与点A重合时, 若点P是线段延长线上的点, 则;④在线段运动过程中,若M为线段的中点,N 为线段的中点,则线段的长度不变. 其中正确的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】解:∵,
∴,,∴,,故①正确;∴,
当点B与点O重合时,点B在点C的左侧,∴C对应的数是2,∴,故②错误;
当点C与点A重合时,点C对应的数是4,点B对应的数是2,
设点P对应的数是x,则,,,
∴,故③正确;
设B表示的数为c,则C表示的数为, ∵M为线段的中点,∴M表示的数为,
∵N为线段的中点,A表示的数是4,∴N表示的数为
∴,故④正确,∴正确的是①③④,故选:C.
3.(2024七年级上·浙江·专题练习)定义:若,,C为数轴上三点,若点到点的距离是点到点B的距离倍,我们就称点是【,B】的美好点.
例如:如图,点表示的数为,点表示的数为.表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点是【,】的美好点;又如,表示的点到点的距离是,到点的距离是,那么点D就不是【,】的美好点,但点是【,】的美好点.
如图2,,为数轴上两点,点所表示的数为,点所表示的数为
(1)点,,表示的数分别是,,,其中是【,】美好点的是 ;写出【,】美好点所表示的数是_ .
(2)现有一只电子蚂蚁从点开始出发,以个单位每秒的速度向左运动.当为何值时,,和中恰有一个点为其余两点的美好点?
【答案】(1);或(2)1.5,2.25,3,,9,13.5
【详解】(1)解:根据美好点的定义,,,,只有点G符合条件,故答案是:.
结合图,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点的距离是到点的距离倍的点,点N的右侧不存在满足条件的点,点M和之间靠近点一侧应该有满足条件的点,进而可以确定符合条件.点的左侧距离点M的距离等于点和点的距离的点符合条件,进而可得符合条件的点是.故答案:或;
(2)解:根据美好点的定义,,和中恰有一个点为其余两点的美好点分种情况,
第一情况:当为【,】的美好点,点在,之间,如图,
当时,,点P对应的数为,因此秒;
第二种情况,当为【,】的美好点,点在,之间,如图2,
当时,,点对应的数为,因此秒;
第三种情况,为【N,M】的美好点,点在左侧,如图3,
当时,,点对应的数为,因此秒;
第四种情况,M为【P,N】的美好点,点在左侧,如图4,
当时,,点对应的数为,因此秒;
第五种情况,M为【N,P】的美好点,点在左侧,如图5,
当时,,点对应的数为,因此秒;
第六种情况,M为【N,P】的美好点,点在,左侧,如图,
当时,,因此秒;
第七种情况,为【,】的美好点,点在左侧,当时,,因此秒,
第八种情况,N为【M,P】的美好点,点在右侧,当时,,因此秒,
综上所述,的值为:1.5,2.25,3,,9,13.5.
4.(24-25七年级上·四川成都·期中)已知数轴上有A、B、C三个点,分别表示有理数、9、20,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度向右移动.设移动时间为t秒,如图1,若用分别表示点P与点A、点B、点C之间的距离,试回答以下问题:
(1)当点P运动5秒时,______,______,______.
(2)当点P运动了t秒时,请用含t的代数式表示点P与点A、点B、点C之间的距离:
______,______,______.
(3)经过几秒后,点P到点A、点C的距离相等?此时点P表示的数是多少?
(4)如图2,当动点P从点A出发以2单位/秒的速度向右运动,同时点Q从点C出发,以1个单位/秒速度向左运动.O、B两点之间为“变速区”,规则为从点O运动到点B期间速度变为原来的一半,之后立刻恢复原速,从点B运动到点O期间速度变为原来的3倍,之后立刻恢复原速.是否存在符合条件的t,使P、Q两点到点B的距离相等?若存在,请直接写出t的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),11,22(2)
(3)经过8秒后,点P到点A、点C的距离相等,点P表示的数是4 (4)12或25
【详解】(1)解:当时,点P运动了10个单位长度,则,点P表示的有理数为,
;故答案为:,11,22;
(2)解:当点P运动了t秒时,,点P表示的有理数为,
∴;故答案为:;
(3)解:设经过t秒后,点P到点A、点C的距离相等,则得:,解得:,
此时点P表示的有理数为;
即经过8秒后,点P到点A、点C的距离相等,点P表示的数是4;
(4)解:点P在运动时间为(秒),在运动时间为(秒),在运动的时间为(秒);点Q在运动时间为(秒),在运动时间为(秒),在运动时间为(秒);
①当时,如图,则P在线段上,表示的数为;Q在线段上,表示的数为,
由题意得:,解得:,
不合题意,此时不存在P、Q两点到点B的距离相等;
②当时,如图,P都在线段上,P表示的数为,Q在线段上,表示的数为,
则,方程无解,
此时不存在P、Q两点到点B的距离相等;
③当时,如图,P、Q都在线段上, 两点重合,P、Q两点到点B的距离相等;
此时P表示的数为,Q表示的数为,所以,得;
符合题意,即不存在P、Q两点到点B的距离相等;
④当时,如图,P仍在线段上,点Q在线段上,
此时点Q在点O的左侧,点P在点O的右侧,同在点B的左侧,且,所以P、Q两点到点B的距离不可能相等;
⑤当时,如图,P在射线上,Q在射线上,P表示的数为,Q表示的数是,
所以,解得;
综上所述,P、Q两点到点B的距离相等,运动时间为12秒或25秒,故答案为:12或25.
5.(24-25七年级上·浙江温州·期中)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、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,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,钢球接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
碰撞实验中,若球以每秒的速度向右匀速运动,从原点开始计时,请分别求出球第一次和第二次撞向右挡板的时间.
任务3
在任务1、2的条件下,当3个钢球运动的路程和为时,球在数轴上表示的数是_______.(直接写出答案)
【答案】任务1:,70 ; 任务2:第一次7(秒);第二次:43(秒) 任务3:.
【详解】任务1∶根据题意得∶,,
若A球在数轴上表示坐标原点,则C球在数轴的负半轴,右挡板E在数轴的正半轴,
∴C球表示的数为,右挡板E表示的数为.故答案为∶,70;
任务2∶根据题意得∶(秒);(秒).
答∶B球第一次撞向右挡板E的时间为7秒,B球第二次撞向右挡板E的时间为43秒;
任务3∶,
∵左挡板D在数轴的负半轴,∴左挡板D表示的数为.
根据题意得∶C球的运动范围为;A球的运动范围为;B球的运动范围为,,
∴当3个钢球运动的路程和为时,C球在运动此时离左挡板D的距离为,
∴此时C球在数轴上表示的数是.故答案为∶.
6.(24-25七年级上·广东珠海·期中)如图,在数轴上有两个长方形和,这两个长方形的宽都是个单位长度,长方形的长是个单位长度,长方形的长是个单位长度,点在数轴上表示的数是5.且、两点之间的距离为个单位长度,点O是原点.
(1)填空:点H在数轴上表示的数是________;点A在数轴上表示的数是________;
(2)若线段的中点为,线段上一点,,点以每秒4个单位的速度向右匀速运动,点以每秒3个单位长度的速度同时向左匀速运动,设运动时间为秒,当时,求t;
(3)若长方形以每秒4个单位的速度向右匀速运动,长方形以每秒2个单位的速度向右匀速运动,当两个长方形重叠部分的面积为6时,请直接写出长方形运动的时间.
【答案】(1),(2)或;(3)长方形的运动的时间为8秒或11秒.
【详解】(1)解:由题意知,,则点H对应的有理数为:;
由于点在数轴上表示的数是5.且E、D两点之间的距离为个单位长度,,
则,所以点A表示的数为:,故答案为:,;
(2)解:因,,则点M、N对应的数为、,
由题意知,它们运动秒后M、N点对应的数分别为:、,
由题意得,解得或;
(3)解:设长方形运动的时间为秒,当运动到如图时,,重叠部分面积为;
长方形运动秒后D、E点对应的数分别为:、,
∵,解得;
当运动到如图时,,重叠部分面积为;
长方形运动秒后A、H点对应的数分别为:、,
∵,解得;综上,长方形的运动的时间为8秒或11秒.
7.(24-25七年级上·陕西商洛·期末)如图,点在线段上,,,动点从点出友,沿线段以每秒3个单位长度的速度向终点匀速运动;同时,动点从点出发,沿线段以每秒2个单位长度的速度向终点匀速运动,当点到达终点时,点也随之停止运动.设点的运动时间为秒.
(1)当点与点相遇时,求的值.(2)当点与点之间的距离为9个单位长度时,求的值.
(3)当时,求的值.
【答案】(1)(2)当或时,点与点之间的距离为个单位长度(3)
【详解】(1)解:∵点在线段上,,,
∴,依题意,,
当点与点相遇时,解得:;
(2)解:相遇前点与点之间的距离为个单位长度时,,解得:,
相遇前点与点之间的距离为个单位长度时,则,解得:,
综上所述,当或时,点与点之间的距离为个单位长度;
(3)∵,当在线段上时,,此时,
∵,∴,解得:(舍去)
当在线段上时,,此时,
∵,∴,解得:,∴
8.(24-25七年级上·吉林长春·阶段练习)如图,直线上有A、B两点,,上有两个动点P、Q.点P从点A出发,以每秒个单位长度的速度沿直线向右运动,同时点Q从点B出发,以每秒个单位长度的速度沿直线向右运动.设运动时间为(秒).
(1)请用含t的代数式表示线段的长.(2)当点B是线段的中点时,求t的值.
(3)运动过程中,点P和点Q能否重合?若能重合,几秒后重合?
(4)运动过程中,线段与线段的长度能否相等?若能相等请求出t值,若不能请说明理由.
【答案】(1)当时,;当时,(2)(3)能重合,(4)
【详解】(1)解:根据题意,点P的速度为每秒个单位长度,点P运动到点B需要用时间为,当时,秒过后,点P运动的路程为,
∵,∴,∴;
当时,秒过后,点P运动的路程为,
∵,,∴即.
(2)解:根据题意,点P每秒个单位长度,点P运动到点B需要用时间为,
当时,秒过后,点P运动的路程为,
∵,∴,∴;
∵点Q从点B出发,以每秒个单位长度的速度沿直线向右运动.
∴秒过后,点Q运动的路程为,
∵点B是线段的中点.∴,∴,解得,
即点P、Q出发秒钟后,点B是线段的中点.
(3)解:假设点P、Q出发t秒钟后,点P和点Q重合,则,
∴.解得:;故点P、Q出发秒钟后,点P和点Q重合.
(4)解:当点P在点Q左侧时,线段与线段的长度不可能相等.
当点P在点Q右侧时,设点P、Q出发t秒钟后,线段与线段的长度相等,根据题意,得,解得:.当时,线段与线段的长度相等.
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