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专题04点和线
内容概览
目常考题型精推突破
题型1两点确定一条直线(高频)
题型2直线、线段、射线的数量问题(重)
题型3作线段(尺规作图)
(重)
题型4两点之间线段最短(高频)
题型5线段的和与差(重)
题型6线段中点的有关计算(难)
题型7线段等分点的有关计算(难)
题型8与线段有关的动点问题(难)
目综合攻坚知能拔高
常考题型精准突破
◆题型1两点确定一条直线
1.墨斗是中国传统木工行业中画直线的常用工具.如图,木匠师傅锯木料时,一般先在木板上画出两个
点,从墨斗中拉出墨线一端固定在一个点,另一端固定在另一点,绷紧并提起墨线中段,过这两点就弹出
一条墨线.请你解释其中的道理。
2.如图,经过平整木板上的两点,能且只能弹出一条笔直的墨线.其中蕴藏的数学原理是
沙
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3.在下列现象中,不能用基本事实“两点确定一条直线”来解释的有()
A.木匠弹墨线
B.打靶瞄准
A地
B地
C.弯曲公路改直
D.拉绳插秧
4.如图是生活中打靶瞄准现象,对于这个现象的解释正确的是()
A.点动成线
B.两点确定一条直线
C.两点之间线段最短
D.线动成面
5.墨斗是中国传统木工行业中画直线的常用工具.如图,木匠师傅锯木料时,一般先在木板上画出两个
点,从墨斗中拉出墨线一端固定在一个点上,另一端固定在另一点上,绷紧并提起墨线中段,过这两点就
弹出一条墨线.其蕴含的数学道理是()
A.两点之间线段最短
B.垂线段最短
C.三角形内角和定理
D.两点确定一条直线
◆题型2直线、线段、射线的数量问题
6.有6个点,每两个点之间连一条线段,6个点最多可以连成
条不同的线段.
7.直线1上有一个点.在直线1上,以这个点为端点的不同射线共有多少条?
8.过平面上五个点中的任意两点画一条直线,最多可以画()条
A.11
B.10
C.9
D.8
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9.在如图所示的图形中,共有条线段,以B为端点的线段有
C
D
10.往返于甲、乙两地的列车,若运行途中停靠三个站,则需要为这次列车制作
张车票.
◆题型3作线段(尺规作图)
11.如图,已知线段EF,用直尺和圆规作一个三角形,使三角形的三边长都等于EF
EL
F
12.如图,在△ABC中,AB=3,BC=5,请用尺规作图法,在AC边上求作一点D,使得AD=4.(保
留作图痕迹,不写作法)
A
B
13.已知A、B、C三点如图所示.
d.
B
(I)画直线AB,射线AC,线段BC:
(2)在线段BC上任取一点E(不同于B,C),连接AE,并延长AE至D,使DE=AE;(用尺规作图,不
写作法,保留作图痕迹)
(3)在完成(1)(2)后,图中的线段共有多少条?并写出以点B为端点的所有线段.
14.如图,在同一平面内有三个点A,B,C.
A
B°
&
利用尺规,按下面的要求作图.(要求:不写画法,保留作图痕迹)
①作射线BA:
②作线段BC
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③连接AC,并在线段AC上作一条线段AD,使AD=AB,连接BD
15.用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.
已知:线段m,n,c
求作:线段AD,使AD=m+c-n.
m
◆题型4两点之间线段最短
16.如图,从A到B有三条路径,最短的路径是②,理由是()
①
②
③
A.两点确定一条直线
B.两点之间线段最短
C.过一点有无数条直线
D.直线比曲线和折线短
17.2025年12月6日,经过52个月的艰苦建设,天山胜利隧道顺利贯通.此前,车辆沿盘山公路翻越天
山需要3.5个小时,隧道贯通后,穿越天山仅需约20分钟.请你用所学数学知识解释这一现象
18.从A地到B地修一条公路,公路要尽量修成直路,这样做的道理是()
A.两点确定一条直线
B.两点之间线段最短
C.两点间线段的长度就是两点间的距离
D.直线比曲线短
19.生活中,有下列两个现象,对于这两个现象的解释,正确的是()
现象1:木板上弹墨线
现象2:弯曲的河道改直
A.均用两点之间线段最短来解释
B.均用经过两点有且只有一条直线来解释
C.现象1用两点之间线段最短来解释,现象2用经过两点有且只有一条直线来解释
D.现象1用经过两点有且只有一条直线来解释,现象2用两点之间线段最短来解释
20.贵州花江大峡谷山高谷深,关岭、贞丰两地群众隔谷相望,过去绕行山路往来需耗费2小时,看病、
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上学、外销农产品等都十分不便;党和政府始终把人民安危冷暖放在心上,攻坚克难,为百姓打通致富路,
建成花江峡谷大桥,让2小时的通行时间缩短至2分钟;选择大桥直达比绕行山路路程更短,这里面蕴含
的数学基本事实是
◆题型5线段的和与差
21.线段AB=12cm,点C是AB的中点,点D在直线AB上,若AB:AD=4:1,则CD的长为
cm
22.根据所示图形填空:
A
B
C
(1)AB+BC=(
):
(2)AD=(
)+CD;
(3)CD=AD-(
)
(4)BD=CD+(
)=AD-(
):
(5)AC-AB+CD=(
)=BC+(
23.请通过直接观察,分别比较下列三组图形中线段α、b的长短.再用刻度尺量一量,看看你的观察结果
是否正确,
←a
(1)
6
2)
3)
24.如图,点B是线段AC上一点,且AB=21cm,BC=号AB
3
O
B
C
(I)试求出线段AC的长:
(2)如果点O是线段AC的中点,请求线段OB的长
25.如图,AB=2cm,BC=3cm,则AC的长度是()
A
B
C
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A.1cm
B.3cm
C.5cm
D.7cm
◆题型6线段中点的有关计算
26.如图1,已知线段AB,O是AB中点
A
O
B
C
D
图1
图2
(①)用圆规作图(不写作法,但要保留作图痕迹)
①在图2中的线段CD上作CE=AB,
②在图2中的直线CD上作EF=子AB,
(2)若AB=4cm,CD=5cm,则
①DE=
cm;(请把结果填在横线上)
②直接写出DF的长。
27.已知线段AB=10cm,线段AB上有一点C,且BC=4cm,M是线段AC的中点,则线段AM的长是
cm.
A
M
28.完成下列小题
(1)如图所示,点D、E分别为线段CB、AC的中点,若ED=7.5,求线段AB的长度,
AE C
D
B
(2)若点C在线段AB的延长线上,点D、E分别为线段CB、AC的中点,DE=6,画出图形并求AB的长
度
29.如图,直线I上有两个定点A、B,一个动点P,点M、N分别为线段PA、PB的中点.
A M P N BI
A
B
A
B
备用图
备用图
(1)若点P在线段AB上,且AB=10,AP=6,则线段MN=
MN=
AB
(2)探究:当点P在直线1上运动,MN与AB有何数量关系.
张同学在探究时发现:点P与线段AB的位置关系也有不同情况,并且他猪想:MN=专AB。但张同学只
做出以下一种情况的解答过程,请你帮他完成其它情况的解题过程,验证他的猜想是否正确。
解:①点P在AB之间,
因为:M是AP的中点,N是PB的中点,
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所以:MP=子AP,PN=PB,
所以:MN=PM+PN=AP+PB=(PA+PB)厂号AB
2
30.如图,C是线段AB上一点,线段AB=30cm,BC=三AB,D是AC的中点,E是AB的中点.
B
(1)求线段CE的长:
(②)求线段DE的长.
◆题型7线段n等分点的有关计算
31.M所在位置如下图,M×行的位置是点(
),M三的位置是点G
).(填序号)
0
①
②
M③④⑤
2M
32.如图,已知点C在线段AB上,点M,N分别在线段AC与线段BC上,且AM=3MC,BN=3NC.
A
M CN
B
(1)若AC=8,BC=4,求线段MN的长;
(2)若MN=5,求线段AB的长.
33.已知线段AB=12,点C为线段AB上一点,AC=5,点D为线段AB的三等分点,则线段CD的长为
34.如图,点M是线段AB的中点,点C是线段BM的三等分点,且MC<CB.若AB=12cm,则线段AC
的长为()
A
MC
B
A.10cm
B.9cm
C.8cm
D.7cm
35.如图,点C,D把线段AB三等分,点P是线段BD上一点,且AC+BP=CP,AP-CD=mBP,则
()
A
C
D P B
A.m=1
B.m=2
C.m=3
D.m=4
◆题型8与线段有关的动点问题
36.已知:M是线段AB上一定点,C,D两点分别从M,B出发以1cmS,3cm/s的速度沿直线BA向A,
M运动,运动方向如箭头所示.
A C.M
D
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(1)若AB=10cm,当点C,D运动2秒时,求AC+MD的值.
(2)若C,D运动时,总有MD=3AC,则AM=
AB
MN
()在(2)的条件下,N是直线AB上一点,且AN-BN=MN,AB的值为
37.如图:已知数轴上A,B两点所表示的数分别是-2和8.
A
0
B
(1)线段AB的长是
(2)若P为射线BA上的一点(点P不与A,B两点重合),M为PA的中点,N为PB的中点,当点P在射线
BA上运动时,线段MN的长度是否发生改变?若不变,请你画出图形,并求出线段MN的长;若改变,
请说明理由;
(3)在第(2)问的条件下,当点P在什么位置时,PN的长度等于PM的长度的2倍?直接写出此时点P所
表示的数
38.A、D两地相距150km,B地位于A、D之间.
A M B
图1
图2
A
PB CO
备用图
(I)如图1,若M地恰好位于A,B中点处,N地恰好位于B、D中点,求M、N两地之间的距离.
(2)如图2,已知B,C两地相距20km,P地恰好位于A,C中点处,Q地恰好位于B,D中点,求
P,Q两地之间的距离.
(3)若AB两地相距50km,在(2)的条件下,甲从P地出发,以5km/h的速度步行去C地,甲中途不休
息.与此同时,乙从Q地出发,以15km/h的速度骑车去B地,B地休息2小时后以原速返回Q地,到达
Q地后停止运动.在运动过程中,甲的运动时间记为th,两人相距5km时,求出满足条件的t的值,
9已知点A,B,C,D在直线上,共中点A在点B左侧,点C在点D左侧,AB》,CD多点E为
线段AC中点,点F为线段BD中点.
A
E
B(C)FD—I
()如图,当点B,C重合时,求线段EF的长:
(2)当线段CD从图所示位置在直线I上向右移动时,AE-BF的值是否为定值?若是定值,请求出这个值;
若不是,请说明理由:
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11
(3)当线段CD从图所示位置在直线1上向左移动,移动的距离为m
m
时,是否存在m使得
AD+EF=5CD,若存在,请求出m的值,若不存在,请说明理由.
40.如图线段AB=12,动点Q从点A出发,以2个单位长度/秒的速度沿射线AB运动,点M为线段AQ的
中点,点N为线段BQ的中点,设运动时间为,
AMON B
A
B
备用图
(1)当点Q在射线AB上运动时,
①当t=2时,线段MB的长度为
②线段MN的长度为
(2)当点Q在线段AB上运动时,下列2个结论中:①2MB-BQ为定值;②2MB+BQ为定值.正确的结论
是
,说明理由并求其值
(③若动点Q出发时,动店P也同时从点B出发,以1个单位长度秒沿射线BA运动.号PQ+BM是否存在最
小值?若存在,求出最小值:若不存在,请说明理由.
综合攻坚知能拔高
一、单选题
1.如图,数轴上O,A两点的距离为40,一动点P从点A出发,按以下规律跳动:第1次跳动到AO的中
点A1处,第2次从A1点跳动到A1O的中点A2处,第3次从A2点跳动到A2O的中点A3处.按照这样的规
律继续跳动到点A4,A,A6,…,Am(n≥3,n是整数)处,问经过这样2026次跳动后的点A2026与原
P
点的距离是()O
A3 A2
A.5
,1
22024
B.5
22023
C.5
22022
D.5
2221
2.如图,线段AB表示一根对折以后的绳子,现从P处把绳子剪断,剪断后的各段绳子中最长的一段是
Bcm.若AP=)PB,则这条绳子的原长为()cm
A
A.24或16
B.16或12
C.24或12
D.12或32
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3.如图,点C是线段AB的中点,E是线段AB上的一点AE<BE,点D是BE的中点,AB=21,
BD=3AE,则CD的长是()
AE
CD
B
A.1.5
B.2
c.2.5
D.3
4.如图,直线a‖b,点A、B、C在直线a上,直线b上有4个点,将点A、B、C与直线b上的4个点分
别相连,在直线a、b之间(不包括在直线a、b上)有n个交点,则n的最大值为()
A
B
C
a
b◆
A.12
B.16
C.18
D.20
5.如图,已知A,B(B在A的左侧)是数轴上的两点,点A对应的数为4,且AB=6,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运动,在点P的运动过程中,M,N始终为AP,BP的中点,设运动
时间为tt>0秒,则下列结论中正确个数是()
①t=3时,点P运动到点B,②BP=2时,t=2;③在点P的运动过程中,线段MN的长度不变,
B
N←-PMA
0
4
A.0
B.1
C.2
D.3
6.如图点C、D在线段AB上,点E在线段CD上,已知AB=a,CD=b,则图中所有线段长度和为
()
ACED B
A.4a+2b
B.3a+2b
C.2a+2b
D.2a+4b
7.在平面上任意画4个点,那么这4个点确定的直线共有()
A.1条或4条
B.1条或6条
C.4条或6条
D.1条或4条或6条
二、填空题
8.定义:具有方向的线段叫做有向线段,以A为起点、B为终点的有向线段记作AB.我们将长度相等且
方向相同的线段记作同一条有向线段.例如,在正方形ABCD中,有向线段AB与DC是同一条有向线段,
而有向线段AC与CA不是同一条有向线段.连接正方形ABCD任意两顶点的有向线段共有8条,如图,在
2×3的网格中,连接任意两格点的有向线段共有」
条
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9.把一根绳子对折成一条线段AB,在线段AB上取一点P,使AP:PB=1:3,将绳子从点P处剪断,
若剪断后的三段绳子中最长的一段为12cm,则三段绳子中最短的一段的长为
cm
I0.已知点P是射线AB上一点,当线段PA、PB中一条线段长度是另一条线段长度的两倍时,称点P是射
线AB的强弱点,若AB=9,则PA=
I1.如图,AB=20cm,点C是线段AB延长线上一点,点M为线段AC的中点,在线段BC上存在一点N
(N在M的右侧且N不与B,C重合),使得4MN-NB=40cm且BN=kCN,则k的值为
A
MB NC
三、解答题
12.如图,C,B两点在线段AD上(点C在点B左侧),点E在线段AC上,点F在线段BD上.
E
CBFD A
E CB FD
图1
图2
(1)如图1,点E为线段AC中点,点F为线段BD中点
①若AD=9,BC=1,则EF的长为一:
②若AB=6,CD=4,求EF的长:
、EF
(②如图2,当EC-号AC,FD-号BD时,AB=2CD,求AB的值.
13.如图,已知线段AB=28cm,DB=14cm,点C、D在线段AB上,且AC:CD=2:5,点M是AC的
2
中点,在线段AB上另找一点N,使N满足条件DN=DB,求MN的长。
LM士
D
B
14.如图,AB=8,点C在线段AB上,点D是线段BC的中点,点E在线段CD上,CE=2AC.
A
C
0
B
D
(备用图)
(1)画出符合题意的图;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)若AC=1,求DE的长度:
(3)若点F在线段BD上,且2DF=9AC-8,求证:点E是线段CF的中点,
15.已知线段AB上有两个动点C、D.
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B A M C D N B
图1
图2
(1)已知AB=24,C在D的左侧,AD+BC=30.
①如图1,求CD的长:
②如图2,MN分别为AD和BC的三等分点,且AD=3AM,BC=3BN,求MN的长;
(2)若MN分别为AD和BC的三等分点,且AD=3AM,BC=3BN,请直接写出线段AB、CD、MN之
间的数量关系:
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题型2直线、线段、射线的数量问题(重)
题型3作线段(尺规作图)
(重)
题型4两点之间线段最短(高频)
题型5线段的和与差(重)
题型6线段中点的有关计算(难)
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◆题型1两点确定一条直线
1.其中的道理是两点确定一条直线
2.
两点确定一条直线
3.C
4.B
5.D
◆题型2直线、线段、射线的数量问题
6.
15
7.2条
8.B
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10
4条
10.20
◆题型3作线段(尺规作图)
11.
如图,△ABC即为所求作的三角形:
EL
凵F
12.如图,AD=4.
A
D
B
C
13.(1)
如图,直线AB,射线AC,线段BC即为所求:
(2)
如图,点D即为所求:
C
A
E
B
D
(3)8条,线段BA、线段BC、线段BE.
14.
如图所示,
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B
15.
线段AD即为所求:
m
d Da lc
—E
◆题型4两点之间线段最短
16.B
17.两点之间,线段最短
18.B
19.D
20.两点之间,线段最短
◆题型5线段的和与差
21.3或9/9或3
22.
AC
AC
AC BC
C AB
BD
CD
23.(1)观察:a<b;实际:a=b:
(2)观察:a>b;实际:a=b:
(3)观察:a<b;实际:a=b.
24.(1)28cm
(2)7cm
25.C
◆题型6线段中点的有关计算
26.(1)解:①
C
(2)①1;②1cm或3cm
27.3
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28.(1)15
(2)画出图形如图所示:
A
E B D C AB=12
29.(1)5;2
(2)解:猜想正确,
理由:①点P在AB之间,
因为:M是AP的中点,N是PB的中点,
所以:MP=号AP,PN=号PB,
所:以MN=PM+PN-Z AP+-号PB之(PA+PB)3AB,
②点P在A的左侧,
PMAN
B
因为:M是AP的中点,N是PB的中点,
所以:MP7AP,PNPB.
所以:MN=PN-PM=2PB2AP(PB-PA)2AB,
③点P在B的右侧,
A
MBN P
因为:M是AP的中点,N是PB的中点,
所以:MP7AP,PNPB,
所以:MN=PM-PN方AP-2PB(PA-PB)2AB,
综上,MN=AB
30.(1)CE=3cm
(2)DE=6cm
◆题型7线段n等分点的有关计算
31.
②
④
32.(1)3
417
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(2)20
33.1或3
34.C
35.C
◆题型8与线段有关的动点问题
36.(1)2cm
a暗
(3)吃或1
37.(1)10:
(2)
解:线段MN的长度不发生变化,其值为5,
分下面两种情况,
当点P在A、B两点之间运动时,
AOM P N B MN=MP+NP,
=号AP+BP,
2
-LAB,
=5,
②当点P在点A的左侧运动时,
PMA ON
BMN=NP-MP,
BP-A,
=5,
综上所述,线段MN的长度不发生变化,其值为5.
4
(3)点P所表示的数为3或-12.
38.(1)75km
(2)65km
517
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(3)t=3或t=4或t=6或t=7
39.(①)线段EF的长为2
(2)AE-BF的值是定值,定值为2
(3)存在m=3,使得AD+EF=5CD
40.(1)①10:②6
(2)
解:正确结论①,2MB-BQ为定值12,理由如下:
依题意AQ=2t,
点M为AQ中点,
:AM=MQ-方AQ=t
∴.MB=AB-AM=12-t
BQ=AB-AQ=12-2t
.2MB-BQ=212-t-12-t=12为定值.
6存在.子PQ+BM的最小值为8
综合攻坚·知能拔高
1.B
2.C
3.A
4.C
5.C
6.A
7.D
8.
34
9.8或2
10.3或6或18
11.2
12.(1)①5:②5:
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2
13.8cm或16cm
14.(1)
如图,点E即为所求作的点:
F ED
B
aDE-号
3)
证明:,2DF=9AC-8,
:DP=9AC-4,
D为BC的中点,
:.CD--BC,
2
AB=8,
B4
.AB=AC+BC,
AB-AC+BC-AC+CD-4.
:DF号AC-AC-CD,
2
即DF=4AC-CD,
.CE=2AC,
..DF=2CE-CE+DE=CE-DE,
∴DF+DE=CE,
即EF=CE
∴E是线段CF的中点.
A
C
ED
F
B
15.(1)①6②14
aMN号AB-专CD成MN-号AB+片CD
3
717
专题04 点和线
常考题型·精准突破
题型1 两点确定一条直线(高频)
题型2 直线、线段、射线的数量问题(重)
题型3 作线段(尺规作图)(重)
题型4 两点之间线段最短(高频)
题型5 线段的和与差(重)
题型6 线段中点的有关计算(难)
题型7 线段n等分点的有关计算(难)
题型8 与线段有关的动点问题(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1 两点确定一条直线
1.墨斗是中国传统木工行业中画直线的常用工具.如图,木匠师傅锯木料时,一般先在木板上画出两个点,从墨斗中拉出墨线一端固定在一个点,另一端固定在另一点,绷紧并提起墨线中段,过这两点就弹出一条墨线.请你解释其中的道理.
【答案】其中的道理是两点确定一条直线.
【分析】操作中固定了墨线的两个端点,依据直线的基本性质即可解释其中的道理.
【详解】将墨线两端固定在预先标记的两点上,绷紧后的墨线就唯一对应这两点之间的直线,弹出的痕迹就是笔直的墨线,其依据就是两点确定一条直线.
2.如图,经过平整木板上的两点,能且只能弹出一条笔直的墨线.其中蕴藏的数学原理是_____________.
【答案】
两点确定一条直线
【详解】解:根据直线的性质可知,经过两点有一条直线,并且只有一条直线,
因此经过平整木板上的两点,能且只能弹出一条笔直的墨线,其中蕴藏的数学原理是两点确定一条直线.
3.在下列现象中,不能用基本事实“两点确定一条直线”来解释的有( )
A.木匠弹墨线 B.打靶瞄准
C.弯曲公路改直 D.拉绳插秧
【答案】C
【详解】解:选项A、B、D可以用基本事实“两点确定一条直线”来解释,
选项C利用的是“两点之间线段最短”的知识.
4.如图是生活中打靶瞄准现象,对于这个现象的解释正确的是( )
A.点动成线 B.两点确定一条直线
C.两点之间线段最短 D.线动成面
【答案】B
【详解】解:打靶瞄准时,是通过准星和缺口两个点来确定射击方向(视线),
这个现象解释了两点确定一条直线.
5.墨斗是中国传统木工行业中画直线的常用工具.如图,木匠师傅锯木料时,一般先在木板上画出两个点,从墨斗中拉出墨线一端固定在一个点上,另一端固定在另一点上,绷紧并提起墨线中段,过这两点就弹出一条墨线.其蕴含的数学道理是( )
A.两点之间线段最短 B.垂线段最短
C.三角形内角和定理 D.两点确定一条直线
【答案】D
【详解】解:木匠师傅锯木料时,一般先在木板上画出两个点,从墨斗中拉出墨线一端固定在一个点上,另一端固定在另一点上,绷紧并提起墨线中段,过这两点就弹出一条墨线,
∴其蕴含的数学道理是两点确定一条直线.
◆题型2 直线、线段、射线的数量问题
6.有6个点,每两个点之间连一条线段,6个点最多可以连成___________条不同的线段.
【答案】
【分析】要得到最多线段,任意三个点不共线,按顺序统计不重复的线段即可求出总数.
【详解】解:要连成最多不同线段,需要任意三个点不共线,任意两点可连一条不同线段,按顺序统计不重复线段:第一个点可和其余个点连条线段,第二个点已和第一个点连线,可再连条不重复的新线段,第三个点已和前两个点连线,可再连条不重复的新线段,第四个点可再连条不重复的新线段,第五个点可再连条不重复的新线段,第六个点已和所有点完成连线,没有新线段,总线段数为 .
7.直线l上有一个点.在直线l上,以这个点为端点的不同射线共有多少条?
【答案】2条
【分析】根据射线的定义,以同一点为端点的射线,方向不同则为不同射线,只需确定直线上该点对应的不同方向数.
【详解】解:∵射线有1个端点,可向一端无限延伸.以直线l上的已知点为端点,在直线l上有两个相反的延伸方向,对应2条不同的射线,
∴共有2条不同的射线.
8.过平面上五个点中的任意两点画一条直线,最多可以画( )条.
A.11 B.10 C.9 D.8
【答案】B
【分析】当五个点中任意三点不共线时,画出的直线数量最多,再计算总条数
【详解】解:∵ 要使画出的直线数量最多,
∴ 五个点中任意三点不能共线
∵ 每个点可与其余4个点各画1条直线,5个点共计算得条
又∵ 每条直线被两个点分别计算1次,存在重复
∴ 实际最多可画条
9.在如图所示的图形中,共有 _____条线段,以B为端点的线段有 _____.
【答案】 10 4条
【详解】解:如图所示的图形中,共有线段10条,分别是,,,,,,,,,,
以B为端点的线段有4条,分别是,,,.
10.往返于甲、乙两地的列车,若运行途中停靠三个站,则需要为这次列车制作_________张车票.
【答案】20
【分析】本题考查线段计数的实际应用,将站点转化为线段上的点,先求出不同站点间的路线数量,结合车票往返不同计算总票数即可.
【详解】解:根据题意,将列车运行路线看作一条线段,
所有停靠站点看作线段上的点,运行途中停靠个站,加上起点甲和终点乙,总共有个站点,
不同站点间的路线总数为:
,
因为往返车票方向不同,属于不同车票,因此总车票数为:
.
◆题型3作线段(尺规作图)
11.如图,已知线段,用直尺和圆规作一个三角形,使三角形的三边长都等于.
【答案】
如图,即为所求作的三角形:
【分析】利用尺规作线段等于已知线段的基本作图方法,先确定三角形的一条边,再通过画弧确定第三个顶点,即可得到三边长都等于的三角形.
【详解】略
12.如图,在中,,,请用尺规作图法,在边上求作一点,使得.(保留作图痕迹,不写作法)
【答案】如图,.
【分析】以点为圆心,长为半径画弧交于点,以点为圆心,长为半径画弧交于点,以点为圆心,长为半径画弧交于点即可.
【详解】略
13.已知、、三点如图所示.
(1)画直线,射线,线段;
(2)在线段上任取一点(不同于),连接,并延长至,使;(用尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(3)在完成(1)(2)后,图中的线段共有多少条?并写出以点为端点的所有线段.
【答案】(1)
如图,直线,射线,线段即为所求:
(2)
如图,点D即为所求:
(3)8条,线段、线段、线段.
【详解】(1)略
(2)略
(3)由图可知,图中共8条线段,以点为端点的线段:线段、线段、线段.
14.如图,在同一平面内有三个点A,B,C.
利用尺规,按下面的要求作图.(要求:不写画法,保留作图痕迹)
①作射线;
②作线段;
③连接,并在线段上作一条线段,使,连接.
【答案】
如图所示,
【分析】根据射线和线段的画法以及线段的尺规作图方法作图即可.
【详解】略
15.用直尺、圆规作图,不写作法,但要保留作图痕迹.
已知:线段,,c
求作:线段,使.
【答案】
线段即为所求:
【分析】先画出射线,在射线上截取,在射线上截取,在线段上截取即可解答.
【详解】略
◆题型4两点之间线段最短
16.如图,从A到B有三条路径,最短的路径是②,理由是( )
A.两点确定一条直线 B.两点之间线段最短
C.过一点有无数条直线 D.直线比曲线和折线短
【答案】B
【详解】解:如图,最短路径是②的理由是两点之间线段最短,故B正确.
17.2025年12月6日,经过52个月的艰苦建设,天山胜利隧道顺利贯通.此前,车辆沿盘山公路翻越天山需要3.5个小时,隧道贯通后,穿越天山仅需约20分钟.请你用所学数学知识解释这一现象________.
【答案】两点之间,线段最短
【分析】原有盘山公路为弯曲路线,路程更长,隧道近似为两地之间的直线路段,路程更短,结合路程速度时间的关系即可解释.
【详解】解:通行的起点和终点为两个固定点,原有盘山公路为弯曲路线,路程大于两点间的直线距离, 隧道贯通后,新路线近似为连接起点和终点的线段,
根据两点之间线段最短的性质,新路线的路程比原路线更短.
车辆行驶的平均速度相近,由时间路程速度可得,路程越短,所需行驶时间越少,
隧道贯通后穿越天山的时间远少于原来翻越天山的时间.
18.从A地到B地修一条公路,公路要尽量修成直路,这样做的道理是( )
A.两点确定一条直线
B.两点之间线段最短
C.两点间线段的长度就是两点间的距离
D.直线比曲线短
【答案】B
【详解】解:从A地到B地修公路,将公路尽量修成直路的目的是缩短总路程,这样做的道理是两点之间线段最短.
19.生活中,有下列两个现象,对于这两个现象的解释,正确的是( )
A.均用两点之间线段最短来解释
B.均用经过两点有且只有一条直线来解释
C.现象用两点之间线段最短来解释,现象用经过两点有且只有一条直线来解释
D.现象用经过两点有且只有一条直线来解释,现象用两点之间线段最短来解释
【答案】D
【详解】解:现象:木板上弹墨线,可用“两点确定一条直线”来解释;
现象:把弯曲的河道改直,可以缩短航程可用“两点之间线段最短”来解释,
故选:D.
20.贵州花江大峡谷山高谷深,关岭、贞丰两地群众隔谷相望,过去绕行山路往来需耗费2小时,看病、上学、外销农产品等都十分不便;党和政府始终把人民安危冷暖放在心上,攻坚克难,为百姓打通致富路,建成花江峡谷大桥,让2小时的通行时间缩短至2分钟;选择大桥直达比绕行山路路程更短,这里面蕴含的数学基本事实是______.
【答案】两点之间,线段最短
【分析】将两地看作平面内两个点,大桥直达路径对应连接两点的线段,绕行山路对应连接两点的折线,根据“两点之间,线段最短”解答即可.
【详解】解:∵走大桥直达的路径可近似看作连接两点的线段,绕行山路的路径是连接两点的折线,
∴由题意可知直达的路程更短,蕴含的数学基本事实是两点之间,线段最短.
◆题型5线段的和与差
21.线段,点是的中点,点在直线上,若,则的长为________.
【答案】3或9/9或3
【分析】点D在直线上,需分两种情况讨论,分别根据线段的和差关系计算的长度.
【详解】解:∵ ,,
∴
∵ 点是的中点,
∴ .
①当点在线段上时,.
②当点在的延长线上时,.
因此的长为或.
22.根据所示图形填空:
(1)( );
(2)( );
(3)( );
(4)( )( );
(5)( )( ).
【答案】
【分析】根据线段的和与差,结合图形求解即可.
【详解】略
23.请通过直接观察,分别比较下列三组图形中线段a、b的长短.再用刻度尺量一量,看看你的观察结果是否正确.
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)观察:;实际:;
(2)观察:;实际:;
(3)观察:;实际:.
【分析】这是初中几何入门的易错体验题,目的是让我们认识到:视觉会被线段两端的附加图案、线段的摆放方向、所在图形的大小干扰,产生视觉错觉,仅凭肉眼直接观察得到的结论不一定准确,想要确定线段的真实长短,需要使用刻度尺等工具进行实际测量验证.
【详解】(1)略
(2)略
(3)略
24.如图,点B是线段上一点,且,.
(1)试求出线段的长;
(2)如果点O是线段的中点,请求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)由点B在线段上可知,由,可得,代入计算后即可得到答案;
(2)根据O是线段的中点及的长可求出的长,由即可得出答案.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
(2)解:由(1)知:,,
∵点O是线段的中点,
∴,
∴.
25.如图,,,则的长度是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:∵,,
∴.
◆题型6线段中点的有关计算
26.如图1,已知线段,O是中点.
(1)用圆规作图(不写作法,但要保留作图痕迹)
①在图2中的线段上作;
②在图2中的直线上作.
(2)若,,则
①__________;(请把结果填在横线上)
②直接写出的长.
【答案】(1)解:①;②
(2)①1;②或
【分析】(1)①以点C为圆心,线段的长为半径画弧,交线段于点E,则为所求;②根据O是中点可得,以点E为圆心,线段的长为半径画弧,交直线于点,,则,为所求;
(2)①根据线段的和差即可求解,②分当点F在线段上时和当点F在线段的延长线上时两种情况讨论即可求解.
【详解】(1)①略;②略;
(2)解:①∵,
∴,
∵,
∴;
②∵,
∴当点F在线段上时,如图中点,,
当点F在线段的延长线上时,如图中点,,
综上,的长为或.
27.已知线段,线段上有一点,且,是线段的中点,则线段的长是________.
【答案】
【分析】先求出的长度,再利用中点的定义即可求出线段的长.
【详解】解:∵,,
∴,
∵是线段的中点,
∴.
28.完成下列小题
(1)如图所示,点D、E分别为线段的中点,若,求线段的长度.
(2)若点C在线段的延长线上,点D、E分别为线段的中点,,画出图形并求的长度.
【答案】(1)15
(2)画出图形如图所示:
,
【分析】(1)根据图象得出,即,进而求出即可;
(2)根据已知画出图形,进而利用求出即可.
【详解】(1)解:∵点D、E分别为线段的中点,
∴,
∴;
(2)解:∵点D、E分别为线段的中点,
∴,
∵,
∴.
29.如图,直线l上有两个定点A、B,一个动点P,点M、N分别为线段、的中点.
(1)若点P在线段上,且,,则线段________,________
(2)探究:当点P在直线l上运动,与有何数量关系.
张同学在探究时发现:点P与线段的位置关系也有不同情况,并且他猜想:.但张同学只做出以下一种情况的解答过程,请你帮他完成其它情况的解题过程,验证他的猜想是否正确.
解:①点P在之间,
因为:M是的中点,N是的中点,
所以:,,
所以:
【答案】(1)5;
(2)解:猜想正确,
理由:①点P在之间,
因为:M是的中点,N是的中点,
所以:,,
所以:;
②点P在的左侧,
因为:M是的中点,N是的中点,
所以:,,
所以:;
③点P在的右侧,
因为:M是的中点,N是的中点,
所以:,,
所以:,
综上,.
【分析】(1)根据线段的和差关系求出,根据线段中点的定义求出、,由即可求解;
(2)由点M是中点,点N是中点,得,分三种情况讨论:①点P在之间,由即可求解;②当P在A左边,由即可求解;③当P在B右边;由即可求解.
【详解】(1)解:因为,,
所以,
因为M是的中点,N是的中点,
所以,,
所以,即;
(2)略
30.如图,是线段上一点,线段,,是的中点,是的中点.
(1)求线段的长;
(2)求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出,由E是的中点求出,再利用线段的和差求解即可;
(2)先求出,根据线段中点定义求出,再利用线段的和差求解即可.
【详解】(1)解:,,
,
,是的中点,
.
(2)解:由(1)知:,
,
,
是的中点,
,
,
.
◆题型7线段n等分点的有关计算
31.M所在位置如下图,的位置是点( ),的位置是点( ).(填序号)
【答案】 ② ④
【详解】解:将0到三等分,则的位置是点②;
将到平分,则的位置是点④.
32.如图,已知点C在线段上,点分别在线段与线段上,且,.
(1)若,求线段的长;
(2)若,求线段的长.
【答案】(1)3
(2)20
【分析】(1)将,,转化为 ,进而根据进行计算即可;
(2)根据(1)可推出 ,再代入求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∴;
(2)解:由(1)可知,
∴,
即,
∵,
∴.
33.已知线段,点C为线段上一点,,点D为线段的三等分点,则线段的长为________ .
【答案】1或3
【分析】本题考查了线段三等分点的概念和线段长度的计算.
点D为线段的三等分点,可能靠近A或靠近B,因此需要分两种情况讨论.
【详解】解:∵,点D为线段的三等分点,
∴或.
又∵,点C在线段上,
当时,如图,
;
当时,如图,
.
故线段的长为1或3.
故答案为:1或3.
34.如图,点是线段的中点,点是线段的三等分点,且.若,则线段的长为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了线段的和差计算,线段中点的意义,解题的关键是正确理清线段之间的数量关系.
根据线段中点的意义得到,再由三等分点得到,再由求解即可.
【详解】解:∵点是线段的中点,,
∴,
∵点是线段的三等分点,且
∴,
∴,
故选:C.
35.如图,点C,D把线段三等分,点是线段上一点,且,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了线段的和差关系,线段三等分点的定义等知识,根据线段三等分点的定义得出,由,可求出,则,结合,,即可求解.
【详解】解:∵点C,D把线段三等分,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴
∴,
∴,
故选:C.
◆题型8与线段有关的动点问题
36.已知:M是线段上一定点,C,D两点分别从M,B出发以,的速度沿直线向A,M运动,运动方向如箭头所示.
(1)若,当点C,D运动2秒时,求的值.
(2)若C,D运动时,总有,则____________
(3)在(2)的条件下,N是直线上一点,且,的值为__________.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据题意算出 ,,再由,即可解题.
(2)设运动时间为t,则,,根据,,结合,即可解题.
(3)根据N是直线 上一点,且,可分为以下两种情况讨论,当点N在线段 上时和当点N在线段 的延长线上时,结合线段之间的和差关系,得出与 的数量关系,即可解题.
【详解】(1)解:当点C、D运动了时,,,
,,,
.
(2)解:设运动时间为t,
则,,
,,
又,
,
即,
,
,
.
(3)解:当点N在线段 上时,如图
,
又,
,
,即.
当点N在线段 的延长线上时,如图:
,
又,
,即.
综上所述的值为或.
37.如图:已知数轴上A,B两点所表示的数分别是和8.
(1)线段的长是__________;
(2)若P为射线上的一点(点P不与A,B两点重合),M为的中点,N为的中点,当点P在射线上运动时,线段的长度是否发生改变?若不变,请你画出图形,并求出线段的长;若改变,请说明理由;
(3)在第(2)问的条件下,当点P在什么位置时,的长度等于的长度的2倍?直接写出此时点P所表示的数.
【答案】(1);
(2)
解:线段的长度不发生变化,其值为,
分下面两种情况,
当点在、两点之间运动时,
,
,
,
,
②当点在点的左侧运动时,
,
,
,
,
综上所述,线段的长度不发生变化,其值为.
(3)点所表示的数为或.
【分析】(1)由已知先得出和,即可求出的长.
(2)此题可分两种情况讨论,即分和两种情况求得的长即可得到答案.
(3)分当点在、两点之间运动和点在点的左侧运动两种情况求得的长,从而求得点所表示的数.
【详解】(1)解:、两点所表示的数分别为和,
,,
.
(2)略
(3)解:当点在、两点之间运动时,,
即,
,
解得:,
此时点所表示的数为;
当点在点的左侧运动时,,
即,
,
解得:,
此时点所表示的数为.
38.A、D两地相距,B地位于A、D之间.
(1)如图1,若地恰好位于中点处,地恰好位于中点,求两地之间的距离.
(2)如图2,已知两地相距地恰好位于中点处,地恰好位于中点,求两地之间的距离.
(3)若AB两地相距,在(2)的条件下,甲从P地出发,以的速度步行去C地,甲中途不休息.与此同时,乙从地出发,以的速度骑车去B地,B地休息2小时后以原速返回地,到达地后停止运动.在运动过程中,甲的运动时间记为,两人相距时,求出满足条件的的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或或或
【分析】本题考查了线段中点的性质、线段的和差计算,以及动态行程问题中的方程思想.掌握中点公式的运用,并能根据运动过程的不同阶段(相遇前、相遇后、追及等)准确建立方程是解题的关键.
(1)直接利用M、N分别为和中点的条件,将的长度表示为与之和,再通过等量代换转化为的一半,即可求解;
(2)本问在(1)的基础上增加了线段,解题关键在于将的长度通过中点公式转化为与之和,并注意减去重叠部分,经过代数化简最终得到;
(3)本问为综合行程问题.核心是根据甲、乙不同的运动阶段(相向而行、相遇后、乙在B地休息后返回)及甲先到达终点C的情况,分类讨论两人相距的条件.需分别针对“未相遇”、“已相遇”、“乙返回后未追上甲”及“乙返回后追上甲”等多种情形建立方程求解,并检验解是否符合对应阶段的时空范围.
【详解】(1)解:∵地恰好位于A、B中点处,
∴,
∵地恰好位于B、D中点,
∴,
∴(),
故答案为:.
(2)解:∵P地恰好位于A、C中点处,
∴,
∵地恰好位于B、D中点,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
又∵,
∴().
故答案为:.
(3)解:∵甲从P地出发,以的速度步行去C地,
∴甲走的路程为,
∵乙从地出发,以的速度骑车去B地,
∴乙走的路程为,
① 若甲乙未碰面,
则有
解得
若甲乙已经碰面,
∵AB两地相距,
即,
∴,
∴,
∴,
∴甲从P地走到C地用时为(),
∴乙从Q地走到B地用时为(),
② 则有
解得;
③ 若乙从B地再出发后未追上甲,
,
解得:;
④若乙从B地再出发后追上甲,甲乙之间相距,
即,
解得:,
综上所述,当或或或时,两人相距.
39.已知点,,,在直线上,其中点在点左侧,点在点左侧,,,点为线段中点,点为线段中点.
(1)如图,当点,重合时,求线段的长;
(2)当线段从图所示位置在直线上向右移动时,的值是否为定值?若是定值,请求出这个值;若不是,请说明理由;
(3)当线段从图所示位置在直线上向左移动,移动的距离为时,是否存在使得,若存在,请求出的值,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)线段的长为
(2)的值是定值,定值为
(3)存在,使得
【分析】本题考查了线段中点性质与线段长度计算,解题的关键是用字母表示线段长度,结合中点定义建立代数关系.
(1)当点B、C重合时,先利用中点表示出和,再相加得到;
(2)设,分别用表示和,计算判断是否为定值;
(3)根据移动距离分两种情况表示和,代入列方程求解.
【详解】(1)解:当点、重合时,,.
∵为中点,
∴.
∵为中点,
∴.
∴.
答:线段的长为.
(2)解:设,
则,
.
∵为中点,
∴.
∵为中点,
∴.
∴.
故的值是定值,定值为.
(3)解:当线段向左移动距离()时,分两种情况讨论:
情况一:如图,当线段的两个端点运动到点B的两侧时,,,
则:,
,.
∵为中点,
∴.
∵为中点,
∴,
.
已知,且,
代入得:,解得:.
但,故该情况不存在.
情况二:如图,当线段全部运动到点B的左侧时,,,
则:,
,.
∵为中点,
∴.
∵为中点,
∴,
.
已知,且,
代入得:,解得:.符合题意.
综合以上三种情况可知,故存在,使得.
40.如图线段,动点从点出发,以个单位长度/秒的速度沿射线运动,点为线段的中点,点为线段的中点,设运动时间为.
(1)当点在射线上运动时,
①当时,线段的长度为________;
②线段的长度为________.
(2)当点在线段上运动时,下列个结论中:①为定值;②为定值.正确的结论是________,说明理由并求其值.
(3)若动点出发时,动点也同时从点出发,以个单位长度/秒沿射线运动.是否存在最小值?若存在,求出最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)①;②
(2)
解:正确结论①,为定值,理由如下:
依题意,
点为中点,
为定值.
(3)存在,的最小值为
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,涉及线段中点的性质、代数式表示线段长度以及绝对值函数的最值求解,熟练运用中点公式和绝对值的几何意义是解答本题的关键.
(1)①根据动点运动速度和时间求出线段长度,结合中点性质计算线段的长度;
②利用中点性质分别表示出和,再通过线段和差求出的长度;
(2)用含时间的代数式分别表示和,代入两个结论的表达式进行化简,判断是否为定值;
(3)建立数轴模型,用绝对值表示和,将目标表达式转化为绝对值函数,通过分段讨论或利用绝对值的几何意义,求出函数的最小值.
【详解】(1)解:①当时,,
,
;
②,
,
,
.
(2)略
(3)解:存在最小值.以点为原点,射线的方向为正方向,建立数轴;
点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为
点为中点
点表示的数为
,,
当时,;
当时,;
当时,,
综上所述,的最小值为.
综合攻坚·知能拔高
一、单选题
1.如图,数轴上,两点的距离为40,一动点从点出发,按以下规律跳动:第1次跳动到的中点处,第2次从点跳动到的中点处,第3次从点跳动到的中点处.按照这样的规律继续跳动到点,,,…,(,是整数)处,问经过这样2026次跳动后的点与原点的距离是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过计算前几次跳动后点到原点的距离,归纳出第次跳动后点到原点距离的规律,代入计算即可 .
【详解】解:∵数轴上,两点的距离为,即, 第次跳动到的中点处,
∴;
第次从点跳动到的中点处,
∴;
第次从点跳动到的中点处,
∴; …
以此类推,第次跳动后点与原点的距离是,
当时,.
2.如图,线段表示一根对折以后的绳子,现从处把绳子剪断,剪断后的各段绳子中最长的一段是.若,则这条绳子的原长为( ).
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】C
【分析】本题考查了线段的和与差,分当的倍最长时,即以对折点为,当的倍最长时,即以对折点为,两种情况求解即可,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:如图,当的倍最长时,即以对折点为,得,
∴,
∴,
∴,
∴这条绳子的原长为;
如图,当的倍最长时,即以对折点为,得,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴这条绳子的原长为,
综上,这条绳子的原长为或,
故选:.
3.如图,点是线段的中点,是线段上的一点,点是的中点,,,则的长是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了线段的和差计算,线段中点的性质,先根据中点的性质得出,根据已知求得,则,进而根据线段中点的性质求得,根据,即可求解.
【详解】解:∵点是线段的中点,,
∴,
∵点是的中点,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选:A.
4.如图,直线,点、、在直线上,直线上有4个点,将点、、与直线上的4个点分别相连,在直线、之间(不包括在直线、上)有个交点,则的最大值为( )
A.12 B.16 C.18 D.20
【答案】C
【分析】本题考查了线段交点问题.画出图形,即可求解.
【详解】解:如图,在直线、之间(不包括在直线、上)有个交点,则的最大值为18,
故选:C.
5.如图,已知A,B(在的左侧)是数轴上的两点,点对应的数为4,且,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,在点的运动过程中,M,N始终为,的中点,设运动时间为秒,则下列结论中正确个数是( )
①时,点运动到点;②时,;③在点的运动过程中,线段的长度不变.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】本题考查了数轴,两点之间的距离,线段中点,根据题目的已知条件并结合图形分析是解题的关键.
先求出点对应的数,再求出时对应的点的位置即可判断①;②分两种情况,点在点的右侧,点在点的左侧,由题意求出的长,再利用路程除以速度即可;③分两种情况,点在点的右侧,点在点的左侧,利用线段的中点性质进行计算即可.
【详解】解:∵点A对应的数为4,且,在的左侧,
∴点对应的数是,
由题意得:,
∴时,点到达点,故①正确;
②分两种情况:当点在点的右侧,
,
,
,
时,;
当点在点的左侧,
,
,
,
时,,
综上所述,时,或4,故②错误;
③分两种情况:当点在点的右侧,
∵分别为的中点,
,
,
当点在点的左侧,
∵分别为的中点,
∴,
,
∴在点的运动过程中,线段的长度不变,故③正确.
所以,上述结论中正确的是①③.
故选:C.
6.如图点C、D在线段上,点E在线段上,已知,,则图中所有线段长度和为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了比较线段的长度和有关计算.依据线段长度为a,可得,,依据长度为b,可得,,进而得出所有线段的长度和.
【详解】解:∵线段长度为a,
∴,,
又∵长度为b,
∴,,
∴图中所有线段的长度和为:
故选:A.
7.在平面上任意画个点,那么这个点确定的直线共有( )
A.条或条 B.条或条
C.条或条 D.条或条或条
【答案】D
【分析】本题考查了直线、射线、线段,难点在于分情况讨论.分4点共线,3点共线和任意3点都不共线三种情况画出图形即可得解.
【详解】解:如图1,4点共线时,可以确定1条直线;
如图2,3点共线时可以确定4条直线;
如图3,任意3点都不共线时,可以确定6条直线;
综上所述,这4个点确定的直线共有1条或4条或6条.
故选:D.
二、填空题
8.定义:具有方向的线段叫做有向线段,以为起点、为终点的有向线段记作.我们将长度相等且方向相同的线段记作同一条有向线段.例如,在正方形中,有向线段与是同一条有向线段,而有向线段与不是同一条有向线段.连接正方形任意两顶点的有向线段共有条.如图,在的网格中,连接任意两格点的有向线段共有______条.
【答案】
34
【分析】根据题目定义,长度相等且方向相同的有向线段视为同一条,即统计网格中所有可能的不同有向线段的条数.分类讨论,即可求解.
【详解】解:设网格中小正方形的边长为 1,
分类讨论,
①横着算:从左往右长度为1的线段1条,从右往左长度为1的线段1条,共2条;
从左往右长度为2的线段1条,从右往左长度为2的线段1条,共2条;
从左往右长度为3的线段1条,从右往左长度为3的线段1条,共2条;
②竖着算:从上往下长度为1的线段1条,从下往上长度为1的线段1条,共2条;
从上往下长度为2的线段1条,从下往上长度为2的线段1条,共2条;
③斜着算:
的网格,正方形的两条对角线,方向相同和相反各两条,共4条;
的网格,边长为1和2的长方形的两条对角线,方向相同和相反各两条,共4条;
的网格,边长为1和3的长方形的两条对角线,方向相同和相反各两条,共4条;
的网格,边长为1和2的长方形的两条对角线,方向相同和相反各两条,共4条;
的网格,边长为2和2的长方形的两条对角线,方向相同和相反各两条,共4条;
的网格,边长为2和3的长方形的两条对角线,方向相同和相反各两条,共4条;
综上所述,共条.
9.把一根绳子对折成一条线段,在线段上取一点,使,将绳子从点处剪断,若剪断后的三段绳子中最长的一段为,则三段绳子中最短的一段的长为________.
【答案】或
【详解】解:,
.
①若绳子以为对折点,剪断后三段绳子长度分别为,,,此时最长段为,由题意得.
,最短段长为.
②若绳子以为对折点,剪断后三段绳子长度分别为,,,此时最长段为,由题意得.
,可得,最短段长为.
综上所述,三段绳子中最短的一段的长为或.
10.已知点是射线上一点,当线段、中一条线段长度是另一条线段长度的两倍时,称点是射线的强弱点,若,则______.
【答案】3或6或18
【分析】本题考查线段的数量关系,线段的和与差,根据强弱点的定义,点P在射线上,需满足或.结合,分点P在线段上和点P在点B右侧两种位置讨论,设,表示并列方程求解即可.
【详解】解:设,
当点P在线段上时,.
若,则,解得;
若,则,解得.
当点P在点B右侧时,.
若,则,解得;
若,则,解得(不符合题意,舍去).
故的可能值为3、6或18.
故答案为:3或6或18
11.如图,,点是线段延长线上一点,点为线段的中点,在线段上存在一点(在的右侧且不与,重合),使得且,则的值为___________.
【答案】2
【分析】本题主要考查了与线段中点有关的线段和差计算,一元一次方程的应用.
设,则,,根据线段中点的定义得到,则,再由得到,据此可得答案.
【详解】解:∵
∴
设,则,
∴
∴点为线段的中点,
∴
∴
∴
∴
∴
∴
∵
∴
∴
故答案为:2.
三、解答题
12.如图,C,B两点在线段上(点C在点B左侧),点E在线段上,点F在线段上.
(1)如图1,点E为线段中点,点F为线段中点.
①若,,则的长为______;
②若,,求的长;
(2)如图2,当,时,,求的值.
【答案】(1)①5;②5;
(2).
【分析】本题考查线段中点定义,线段的和差倍分,熟练掌握相关结论,会设未知数利用数形结合思想是解题的关键.
(1)①先求的长,再由中点定义得, , ,最后根据线段组合得的长;
②设,得,,再由线段组合得,抵消即可得长度.
(2)设,得,设,得,,设,由,推出,代入 整理后约分即得结果.
【详解】(1)解:①∵,,
∴,
∵点E为线段中点,点F为线段中点,
∴, ,
∴,
∴.
②设,
则,,
∵点E为线段中点,点F为线段中点,
∴, ,
∴.
(2)解:∵,,,
∴设,则,
设,则,,
设,
则,,,
∵,
∴,
整理得,
∴.
13.如图,已知线段,,点在线段上,且,点是的中点,在线段上另找一点,使满足条件,求的长.
【答案】或
【分析】根据题意,分两种情况:点在点左侧或点在点右侧,作出图形,数形结合,由相关线段的和差倍分关系求解即可得到答案.
【详解】解:分两种情况:
当点在点左侧时,如图所示:
,,
,,
,
,
点是的中点,
,
;
当点在点右侧时,如图所示:
,,
,,
,
,
点是的中点,
,
;
综上所述,的长为或.
14.如图,,点C在线段上,点D是线段的中点,点E在线段上,.
(1)画出符合题意的图;(要求:尺规作图,不写作法,保留作图痕迹)
(2)若,求的长度;
(3)若点F在线段上,且,求证:点E是线段的中点.
【答案】(1)
如图,点E即为所求作的点;
(2)
(3)
证明:∵,
∴,
∵D为的中点,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
即,
∵,
∴,
∴,
即
∴E是线段的中点.
【分析】本题主要考查线段的尺规作图及线段的和与差,表示出线段的和与差是解题的关键.
(1)以C为圆心为半径画弧交于点F, 再以F为圆心为半径画弧交于点E,则E点即为所求;
(2)根据,,得出,,根据线段中点的定义得出,最后根据线段间的数量关系,得出答案即可;
(3)根据,得出,根据,得出,求出,根据,得出,即可证明结论.
【详解】(1)略
(2)解:∵,,
∴,,
∵点D是线段的中点,
∴,
∴;
(3)略
15.已知线段上有两个动点C、D.
(1)已知在的左侧,.
①如图1,求的长;
②如图2,M、N分别为和的三等分点,且,求的长;
(2)若M、N分别为和的三等分点,且,请直接写出线段、、之间的数量关系:___________.
【答案】(1)①6 ②14
(2)或
【分析】本题主要考查了线段的和差,线段的三等分点,解题的关键是掌握线段的和差以及分类讨论的思想.
(1)①根据线段的和差进行求解即可;
②假设,,根据线段的三等分点表示出相关线段,然后利用线段的和差进行求解即可;
(2)根据两个动点,分两种情况进行讨论,假设,,根据线段的三等分点表示出相关线段的长度,然后利用线段的和差进行求解即可.
【详解】(1)解:①∵,,
∴;
②假设,则,
由(1)得,
∴;
假设,则,
由(1)得,
∴;
∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:①如图2所示,
假设,则,;
假设,则,;
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
②如图3所示,
假设,则,;
假设,则,;
∴,
∴,
∵,
∴,
∴;
综上,线段、、之间的数量关系是或,
故答案为:或.
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