内容正文:
专题02 数轴上的动点问题有关的五种模型
题型一 数轴上动点之相遇问题
题型二 数轴上动点之相距问题
题型三 数轴上动点之三点中点问题
题型四 数轴上动点之新定义型问题
题型五 数轴上动点之折线数轴问题
题型一:数轴上动点之相遇、相距问题
1.(25-26七年级上·河北沧州·期末)如图,在数轴上点表示数,点表示数,点表示数,其中是最小的正整数,且多项式的最高次项的系数为,常数项为.
(1)___________,___________,___________;
(2)若点和点分别以每秒1个单位长度和3个单位长度的速度在数轴上同时向左运动,设运动时间为秒,当为何值时与相距3个单位长度?
【答案】(1);1;9
(2)当或时,与相距3个单位长度
【分析】本题主要考查了多项式的定义、有理数、数轴上的动点问题、一元一次方程等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
(1)是最小的正整数可确定b的值,再根据多项式的定义可确定a、c的值;
(2)由题意得,运动秒后点,点表示的数分别为.然后分点在点右侧和左侧两种情况,分别列一元一次方程求解即可.
【详解】(1)解:∵是最小的正整数,
∴,
∵多项式的最高次项的系数为,常数项为.
∴,.
故答案为:;1;9.
(2)解:由题意得,运动秒后点,点表示的数分别为.
当点在点右侧,与相距3个单位长度时,,解得;
当点在点左侧,与相距3个单位长度时,,解得.
综上所述,当或时,与相距3个单位长度.
2.(26-27七年级上·重庆璧山·阶段检测)如图,点、在数轴上表示的数分别为和8,两只蚂蚁、分别从、两点同时出发,相向而行,的速度为2个单位长度/秒,的速度为1个单位长度/秒.
(1)运动_____秒钟时,两只蚂蚁相遇在点;点在数轴上表示的数是_____;
(2)若运动秒钟时,两只蚂蚁的距离为10,求出的值(写出解题过程).
【答案】(1);
(2)解:运动t秒时,蚂蚁M所在位置的数为,蚂蚁N所在位置的数为,
由题意,得,
整理得:,
当时,解得.
当时,解得.
综上,t的值为或10.
【分析】(1)利用两蚂蚁的速度表示出行驶的路程,进而得出等式求出即可;
(2)先表示出运动t秒时蚂蚁M和蚂蚁N所在位置表示的数,然后根据两只蚂蚁的距离为10列方程求解即可.
【详解】(1)解:设运动x秒时,两只蚂蚁相遇,根据题意可得:
,
解得:,
.
(2)略.
3.(25-26七年级上·河南周口·期末)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沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒:
(1)当时,线段的长度为________;
(2)当为何值时,点与点相遇?
(3)当为何值时,线段的长度为个单位长度?
【答案】(1)
(2)
(3)或秒
【分析】本题考查数轴上的动点问题,涉及数轴上两点之间距离表示方法、一元一次方程等知识,数形结合,由数轴上两点之间距离表示列方程求解是解决问题的关键.
(1)根据题意,结合点的运动情况先求出点表示的数为,点表示的数为,当时,由数轴两点之间距离表示方法计算即可得到答案;
(2)由(1)知点表示的数为,点表示的数为,相遇时,表示出线段长度得到方程求解即可得到答案;
(3)由(1)知点表示的数为,点表示的数为,分两种情况:①相遇前;②相遇后;列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示:
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沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒,
则点表示的数为,点表示的数为,
当时,点表示的数为,点表示的数为,
线段的长度为,
故答案为:
(2)解:由(1)知点表示的数为,点表示的数为,
相遇时,即,
,
解得,
答:当秒时,点与点相遇;
(3)解:由(1)知点表示的数为,点表示的数为,
分两种情况:
①相遇前,即,
,
解得;
②相遇后,即,
,
解得;
综上所述,当或秒时,线段的长度为个单位长度.
4.(26-27七年级上·河北保定·阶段检测)已知数轴上点表示的数是,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右匀速运动;同时动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动.设运动时间为秒().
(1)用含的式子表示点、点在数轴上所表示的数;
(2)求两点相遇时,相遇点在数轴上所表示的数;
(3)当两点相距个单位长度时,求的值.
【答案】(1)点表示的数为,点表示的数为
(2)相遇点在数轴上表示的数是(即)
(3)当秒或秒时,两点相距个单位长度
【分析】(1)根据沿数轴运动左减右加,列代数式即可;
(2)根据当相遇时,在数轴上表示的数相等,即可得到答案;
(3)根据用两点数值差的绝对值表示数轴上两点间的距离,列出两点距离为的方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:∵点表示的数是,点表示的数是,动点从点以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时动点从点以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,
∴点表示的数为,点表示的数为;
(2)解:当相遇时,,
解得:,代入,
∴相遇点在数轴上表示的数是(即);
(3)解:由(1)可知,两点间的距离为,
由,得或,
解得或.
∴当秒或秒时,两点相距个单位长度.
5.(25-26七年级上·河北唐山·期末)如图,已知数轴上点表示的数为12,是数轴上在左侧的一点,且,两点间的距离为20,动点从点出发,以每秒2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)数轴上点表示的数是________,点表示的数是________(用含的代数式表示);
(2)若在点出发的同时,动点从点出发,以每秒8个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,求:出发几秒后,点与点相遇?
(3)若点、出发的同时,点从原点以每秒6个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,则出发________秒后,.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】本题考查了两点间的距离公式、列代数式、一元一次方程的应用,理解题意,利用数形结合的思想列方程求解是解题的关键.
(1)根据两点间的距离公式求得点B表示的数,再由求解即可;
(2)根据点P与点Q相遇时,,列方程求解即可;
(3)结合数轴如图分类讨论:分别求得,,或,,列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵由题意得,点B表示的数是,点P表示的数是,
故答案为:,;
(2)解:由题意得,,,
当点P与点Q相遇时,,
∴,即,
∴,
∴出发后点P与点Q相遇;
(3)解:如图,
,,
∵,
∴,
∴,
∴出发秒后,;
如图,
则,,
∵,
∴,
∴(不符合题意,舍去)
由(2)知:当P、Q重合,即时,,
∴出发或后,.
6.(26-27七年级上·山东枣庄·阶段检测)如图,数轴上A、B两点表示的数分别为和4.点P从点A出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向右运动;同时点Q从点B出发,沿数轴以每秒1个单位长度的速度向左运动.设运动时间为t秒.
(1)A、B两点间的距离为________________;
(2)当t为何值时,点P与点Q相遇?相遇点表示的数是多少?
(3)若点M在A、B两点之间(不含端点),且点M到点A的距离等于点M到点B的距离的3倍,求点M表示的数.
【答案】(1)
(2)4;0
(3)1
【分析】(1)根据两点间的距离公式求解即可;
(2)用含t的式子表示出运动t秒时点P和点Q表示的数,再根据二者相遇时,点P与点Q表示的数相同建立方程求解即可;
(3)设点M表示的数为m,根据两点间的距离公式建立方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,A、B两点间的距离为;
(2)解:由题意得,运动t秒时,点P表示的数为,点Q表示的数为,
当点P与点Q相遇时,点P与点Q表示的数相同,则,
解得,
此时,即相遇点表示的数是0;
(3)解:设点M表示的数为m,
由题意得,,
解得,
∴点M表示的数为1.
7.(25-26七年级上·河南周口·期末)如图,在数轴上有两点,点表示的数为,点表示的数为,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为秒().
(1)当时, ,此时点表示的数为 ;
(2)当时,求的值;
(3)若动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,动点同时出发,问经过多少秒,两点相遇?
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了一元一次方程,代数式求值,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(1)根据题意可得,点表示的数为,将代入上式,即可求解.
(2)根据题意可得,再结合,即可列式,分成当和两种情况,求解即可.
(3)根据题意可得,,设经过秒相遇,则列,求解即可.
【详解】(1)解:∵动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为秒,
∴,
∵点表示的数为,
∴点表示的数为,
当时,,点表示的数为,
故答案为:;.
(2)解:∵点表示的数为,点表示的数为,
∴,
∵,,
∴,
当时,,解得;
当时,,解得 (舍去),
∴.
(3)解:点表示的数为,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,
∴,
∵,点表示的数为,点表示的数为,
故可设经过秒相遇,则,
解得:.
8.(26-27七年级上·湖南衡阳·阶段检测)如图,已知数轴上点A表示的数为12,B是数轴上在A左侧的一点,且A,B两点间的距离为22.动点P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,设运动时间为秒.
(1)数轴上点B表示的数是_________.
(2)动点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,若点P、Q同时出发.求:
①当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
②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)①;②或6
【分析】(1)利用数轴的性质列式计算即可;
(2)①先分别求出点,所表示的数,再根据它们相遇时,所表示的数相等建立方程,解方程即可;
②根据数轴的性质建立方程,解方程即可.
【详解】(1)解:由题意得:数轴上点表示的数是.
(2)解:由题意得:点表示的数是,点表示的数为,
①当点与点相遇时,则,
解得,
即当点运动秒时,点与点相遇.
②当点与点间的距离为8个单位长度时,则,
即,
∴或,
∴或,
即当点运动秒或6秒时,点与点间的距离为8个单位长度.
9.(26-27七年级上·湖南衡阳·阶段检测)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10.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t秒.()
(1)数轴上点B表示的数是______;当时,点P所表示的数是______.
(2)动点Q从点B出发,以每秒2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:
①当点P运动多少秒时,点P追上点Q?
②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)①2.5;②0.5或4.5
【分析】(1)根据两点间距离可得到点B,点P表示的数;
(2)①根据当点P追上点Q时,点P表示的数和点Q表示的数一样,列方程即可求解;
②根据点P与点Q之间的距离为8个单位长度,根据两点间距离公式列方程即可求解.
【详解】(1)解:∵数轴上点A表示的数为6,B在A左侧,A,B两点间的距离为10,
∴点B表示的数是,
当时,点P所表示的数为:.
(2)解:点P表示的数:,点Q表示的数:,
①点P追上点Q时:
解得,
∴当点P运动2.5秒时,点P追上点Q.
②∵点P与点Q间的距离为8,
∴
,
∴或 ,
∴或,
∴当点P运动0.5秒或4.5秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度.
10.(25-26七年级上·辽宁辽阳·期末)如图,已知点,,是数轴上的三个点,点为原点,点,在数轴上表示的数分别为,,且,满足,点,点之间的距离记为.
(1)________,________,________;
(2)动点从点出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向右匀速运动,同时点从点出发,沿数轴以每秒4个单位长度的速度向左匀速运动,设,运动时间为秒.
①当时,求的长;
②若,求的值.
③若动点从原点出发,沿数轴以每秒3个单位长度的速度向右匀速运动,点比点,晚出发2秒,求()为何值时,.
【答案】(1),,;
(2)①;②或;③或.
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,数轴上两点间的距离,非负数的性质,一元一次方程的应用等知识.
(1)根据非负数的性质得到,,根据两点间的距离公式即可求出的值;
(2)①根据计算即可;
②分两种情况列方程求解即可;
③分两种情况列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,,
∴,,
解得:,,
∴.
故答案为:,,;
(2)解:①由题意可知,当时,;
②,相遇前,,解得:;
,相遇后,,解得:;
③∵点比点,晚出发2秒,
∴当,相遇前,,解得:;
,相遇后,,解得:.
题型二:数轴上动点之定值问题
11.(25-26七年级上·广东惠州·期末)如图,数轴上的点,,分别表示数,,,其中是最大的负整数,且多项式是关于的二次多项式,一次项系数为.
(1)________;________;________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,此时与点重合的点所表示的数为________;
(3)若数轴上有一点,且点表示数,则的最小值为________;
(4)若动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,动点从点出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向右运动,运动时间为.
①请你用含的代数式表示线段和线段的长;
②是否存在常数,使的值为定值?若存在,请求出的值和的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,7
(2)3
(3)12
(4)①,;②当时,的值为定值,定值为.
【分析】本题主要考查了多项式的概念、数轴上两点间的距离、折叠问题、整式的加减运算、绝对值等知识点,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)根据b是最大的负整数可得,根据多项式的概念可得,;
(2)先求出折痕表示的数,进而可求出与点B重合的点所表示的数;
(3)分、、、四种情况,分别去绝对值求最值即可解答。
(4)①先表示出点P和点Q表示的数,进而可用含t的代数式表示线段和线段的长;
②根据,当时,其值为定值,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵b是最大的负整数,
∴;
∵多项式是关于x的二次多项式,一次项系数为c,
∴,
∴.
故答案为:,,7;
(2)解:∵将数轴折叠,使得点与点重合,
∴折痕处的数是,
∴与点B重合的点所表示的数为.
故答案为:3;
(3)解:当时,,当时,有最小值16;
当时,,当时,有最小值12;
当时,,当时,有最小值12;
当时,,当时,有最小值20;
综上,的最小值为12;
(4)解:①∵后点P表示的数是,点Q表示的数是,
∴,,
②存在,
∵,
∴当,即时,的值为定值,定值为.
12.(25-26七年级上·河北保定·期末)“幸福是奋斗出来的”,在数轴上,若F到A的距离刚好是3,则F点叫做A的“幸福点”;若F到A、B的距离之和为6,则F叫做A和B的“幸福中心”.
(1)若点A表示的数为,则A的幸福点F所表示的数应该是______;
(2)如图1,M、N为数轴上两点,点M所表示的数为4,点N所表示的数为,若点F就是M和N的幸福中心,则F所表示的所有数中,整数之和为______;
(3)如图2,A、B、C为数轴上三点,点A所表示的数为,点B所表示的数为4,点C所表示的数为8.
①若点F是A和B的幸福中心,则点F表示的数为______;
②若点P,Q分别从点A,B以每秒2个单位长度的速度向右运动,点R从点C出发,以每秒3个单位长度的速度向左运动,经过______秒时,点R是P和Q的幸福中心;
③若点P从点A以每秒2个单位长度的速度向左运动,点Q、R分别从点B、C以每秒3个单位长度和每秒4个单位长度的速度向右运动,存在一个常数m,使得为定值,请求出m的值.
【答案】(1)或1
(2)7
(3)①a的值为或;②或;③当时,的值为定值30
【分析】本题主要考查了数轴上两点的距离计算,解绝对值方程,一元一次方程的应用,整式加减中的无关型问题,正确理解幸福中心和幸福点的定义,根据数轴上两点距离公式进行求解是解题的关键.
(1)设点F表示的数为x,根据幸福点的定义列出方程,解方程即可得到答案;
(2)设点F表示的数为m,根据幸福中心的定义列出方程,再讨论m的取值范围,去绝对值求出当时,,由此求出满足题意的整数m,再求和即可得到答案;
(3)①设F表示的数为a,由点F是A和B的幸福中心,得到,
分类讨论:当时,当时,当时,逐项分析求解即可;
②设经过t秒时,点R是P和Q的幸福中心,则点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,根据幸福中心的定义得到,然后讨论m的取值范围,去绝对值求解即可;③设运动时间为t,则点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,求出,,,进而求出,再根据的值与t无关,则,解得,进而求出定值的值即可.
【详解】(1)解:设点F表示的数为x,
由题意得,,
∴或,
∴或,
∴A的幸福点F所表示的数应该是或1,
故答案为:或1;
(2)解:设点F表示的数为m,
由题意得,
∴,
当时,,不符合题意;
当时,,符合题意;
当时,,不符合题意;
∴当时,,即此时点F和点M和点N的幸福中心,
∴满足题意的整数m有,
∴F所表示的所有数中,整数之和为,
故答案为:7;
(3)解:①设F表示的数为a
∵点F是A和B的幸福中心,
∴,
即,
当时,
,
解得,
当时,
,
,不成立,舍去;
当时,
,
,
∴a的值为或.
②设经过t秒时,点R是P和Q的幸福中心,
∴点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,
∵点R是P和Q的幸福中心,
∴,
∴,
当时,,
解得,符合题意;
当时,,不符合题意;
当时,,
解得,符合题意;
综上所述,经过秒或秒,点R是P和Q的幸福中心;
故答案为:或;
③设运动时间为t,
∴点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,
∴,,,
∴
,
∵的值为定值,
∴的值与t无关,
∴,
∴,
∴,
∴当时,的值为定值30.
13.(25-26七年级上·广东深圳·期末)【背景知识】1.数轴揭示了数与点之间的内在联系,使数和数轴上的点建立起对应关系,它是“数形结合”的典型体现.有理数和在数轴上对应的点分别为和,则两点之间的距离表示为,记为.
2.定义:若是倍的(即),或是倍的(即),则称点为线段的“倍点”.例如:点表示的数是,点表示的数是1,则点作为线段的“2倍点”对应的数有(如图1-1),(如图1-2),0(如图1-3),4(如图1-4).
【问题情境】如图2,已知点表示的数是,点表示的数是4.点从点出发,以每秒2单位长度的速度向右运动.
【综合运用】
(1)___________(请填写最简形式);
(2)若点表示的数是10,则点___________(填“是”或“不是”)线段的“2倍点”;
(3)秒后,点表示的数为___________(用含的代数式表示);
(4)若点为线段的“1倍点”,点为线段的“1倍点”,请问点在运动过程中,线段的长度会不会发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出线段的长;
(5)若点同时从点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动.当点到达点时,,点同时停止运动.当___________时,原点为线段的“3倍点”.
【答案】(1)6
(2)是
(3)
(4)线段的长度不会发生变化,的长为3
(5)当或或时,原点为线段的“3倍点”
【分析】(1)根据点表示的数是-2,点表示的数是4利用绝对值的几何意义进行计算的长即可;
(2)根据点表示的数是10计算和的长度,因为此时点E已经在点D的右侧,因此只需判断是否存在即可;
(3)根据点P的运动时间和运动速度写出点P运动的距离,再根据点表示的数是-2写出点表示的数即可;
(4)首先根据“1倍点”推导出点为线段的中点,点为线段的中点,即可根据中点公式求出点、表示的数字,再结合绝对值的几何意义求出是否是定值不变即可得到结论;
(5)首先根据点同时从点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动写出点表示的数为,再根据原点为线段的“3倍点”分为或进行分类讨论求解,注意当点到达点时,,点同时停止运动,所以的取值范围应该为,根据范围判断符合条件的值即可.
【详解】(1)解:∵点表示的数是,点表示的数是4,
∴,
故答案为:6;
(2)解:∵点表示的数是10,
∴,,
∴,
∴点是线段的“2倍点”,
故答案为:是;
(3)解:∵点从点出发,以每秒2单位长度的速度向右运动,
∴,
∴点表示的数为,
故答案为:;
(4)解:∵点为线段的“1倍点”,
∴,
∴点为线段的中点,
∴点表示的数为,
∵点为线段的“1倍点”,
∴,
∴点为线段的中点,
∴点表示的数为,
∴,
∴线段的长度不会发生变化,的长为3;
(5)解:∵点同时从点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动,
∴点表示的数为,点表示的数为,原点表示的数字为0,
∵点为线段的“3倍点”,
∴或,
当时,
∴,解得:或,
∵当点到达点时,,点同时停止运动,
∴,
∴;
当时,
∴,解得:或,
∵当点到达点时,,点同时停止运动,
∴,
∴或;
∴当秒或秒或秒时,原点为线段的“3倍点”.
14.(25-26七年级上·湖南株洲·期末)如图,在数轴上,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,是最小的正整数,且a,c满足.
(1)___________,___________,___________;
(2)点A,B,C开始在数轴上运动,若点以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时点和点分别以每秒3个单位长度和每秒2个单位长度的速度向右运动,设后,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.问:为何值时,.
(3)若为一个常数使得的值不随的变化而变化,求的值.
【答案】(1)
(2)或
(3)3
【分析】(1)因为是最小的正整数,且a,c满足,所以,且,据此求出即可;
(2)由题意,秒后A的位置表示为,B的位置表示为,C的位置表示为,则,,因为,则,解方程即可;
(3),若的值不随的变化而变化,则,求解方程即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
∵是最小的正整数,
∴.
故答案为:;
(2)解:由题意,秒后A的位置表示为,B的位置表示为,C的位置表示为,
则,,,
∵,
∴,
∴或,
解得或;
(3)解:
,
若的值不随的变化而变化,
则,
解得:;
15.(25-26七年级上·四川绵阳·期末)如图,线段上有一点.动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向左运动,同时动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向右运动,当点到达点时,、两点同时停止运动,设运动时间为秒.
(1)若,求运动时间的值;
(2)在相遇前,分别取和的中点,的值是否为定值?若是,求出其值;若不是,请说明理由.
【答案】(1)
(2)是定值,
【分析】本题考查了数轴上动点问题以及两点之间的距离、一元一次方程的应用.
()根据点的运动速度和方向,得出,并结合算出,确定运动总时长为秒,然后分“相遇前”和“相遇后”两种情况列方程,即可解答;
()先结合已知的和,推出;再根据分别为中点,得出,进而由算出;接着代入得到,最后将其与代入比值公式化简,约去含的项,得出.
【详解】(1)解:∵动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向左运动,
∴,
∵同时动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向右运动,
∴,
∵,
∴,
∴运动总时长:秒,即,
∵向左运动,向右运动,当点到达点时,、两点同时停止运动,
∴当还未相遇时:,
∵,
则可列出方程,
∴,
当相遇后:,
则可列出方程,
解得,
∵,
∴;
(2)解:是定值,
∵,
∴ ,
∵分别为中点,,
∴,
∵是的中点,,
∴ ,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,
即的值是定值.
题型三:数轴上动点之三点中点问题
16.(25-26七年级上·河北唐山·期末),两点在数轴上的位置如图所示,点在点的右侧,其中点对应的有理数为,.动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴正方向运动,同时,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度与点同向运动,设运动时间为秒().
(1)当时,的长是____,点表示的有理数为___;
(2)点追上点时,求的值;
(3)当时,求的值;
(4)当、两点中任意一点成为图中、、、四点组成的任意一段线段的中点时,直接写出所有的值.
【答案】(1)6,2
(2)
(3)或
(4)的值为3或4或8.
【分析】(1)根据题意列式即可;
(2)首先求出点对应的有理数为,然后根据题意列方程求解即可;
(3)根据列方程求解即可;
(4)根据题意分情况讨论,分别根据中点的性质列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴正方向运动,设运动时间为秒()
∴当时,的长是;
∴点表示的有理数为;
(2)解:∵点对应的有理数为,
∴点对应的有理数为
∴点P表示的数为,点Q表示的数为,
∴当点追上点时,
解得;
(3)解:根据题意得,
解得或;
(4)解:∵点对应的有理数为,点对应的有理数为,
∴点P表示的数为,点Q表示的数为,
当P是中点时,,
解得;
当P是中点时,,
解得;
当P是中点时,,
解得;
当Q是中点时,,解得,不符合题意,舍去;
当Q是中点时,,无解;
当Q是中点时,,无解;
综上所述,的值为3或4或8.
17.(25-26七年级上·湖南邵阳·期末)动点探究题:
如图,在数轴上点表示的数为,点表示的数为10,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动;同时,动点从点出发,以每秒3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)运动开始前,线段的长度为________;当时,点表示的数为________,点表示的数为________.
(2)当,两点相遇时,求相遇点所表示的数.
(3)若点为线段的中点,点为线段的中点,在运动过程中,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);;
(2)
(3)存在;秒或10.8秒
【分析】本题主要考查一元一次方程的应用以及数轴,解题的关键是弄清点的运动方向、速度,并且用代数式表示运动的距离.
(1)根据题意直接可得线段的长度,秒后,再求出当时,点表示的数及点表示的数为;
(2)秒后点表示的数为,点表示的数为,再列出方程求解即可;
(3)分别求出M点表示的数:,N点表示的数:,再求出,再求解即可.
【详解】(1)解:线段的长度为:;
时,点表示的数为:,点表示的数为:.
故答案为:,,;
(2)解:秒后点表示的数为,点表示的数为,
根据题意得:,
解得:,
相遇点表示的数:;
(3)解:M点表示的数:,
N点表示的数:,
,
即或,
解得:或,
故存在,秒或10.8秒.
18.(25-26七年级上·湖北省直辖县级单位·期末)已知有理数a,b,c在数轴上对应的点分别为A,B,C,a,c满足,其中点B为线段的三等分点,且点B位于数轴正半轴上.
(1)填空: , , ;
(2)若在数轴上,点A以每秒3个单位长度向右运动,同时点B,点C分别以每秒2个,1个单位长度的速度向左运动,设运动时间为t秒.
①当点A在点C左侧时,是否存在常数m,使得的值不随t的改变而改变?若存在,请求出m;若不存在,请说明理由;
②求t为多少时,A,B,C三点中恰好有一个点为另外两点所连线段的中点.
【答案】(1)
(2)①存在,;②或或
【分析】本题考查数轴上两点间的距离,整式加减中的无关型问题,一元一次方程的应用,熟练掌握两点间的距离公式是解题的关键:
(1)根据非负性求出,根据三等分点,求出即可;
(2)①表示出三个点表示的数,根据两点间的距离公式,以及整式的加减运算法则,求出的值,根据的值不随t的改变而改变,得到值与无关,得到含的项的系数为0,进行求解即可;②分3种情况,分别进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
由题意,,
∴;
(2)①由题意,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,
当点A在点左侧时,
;
∵的值不随t的改变而改变,
∴,
∴;
②当为中点时,则,解得;
当点为中点时,则,解得;
当点为中点时,则,解得;
综上:或或.
19.(25-26七年级上·江西景德镇·期末)【教材呈现】2024年北师大版七年级上册教材中有以下内容:
【联系拓广】
数轴上任意两点,表示的数分别是,.
(1)当,分别取下列值时,求,两点间的距离.
,;,;,.
(2)用,表示,两点间的距离
阅读以上内容,回答下面的问题:
【归纳概括】
(1)用,表示,两点之间的距离是____________.
【解决问题】
(2)当表示数的点在与3之间移动时,可以发现的值总是一个固定的值,这个值是___________;
(3)如图,已知数轴上有,两点,分别表示的数为,6,点以每秒2个单位长度的速度从点出发沿数轴向右匀速运动,点以每秒1个单位长度从点出发沿数轴向左匀速运动,点,均运动到对方起点后停止(不返回),设运动时间为秒.
①点运动秒后所在位置的点表示的数为____________;点运动秒后所在位置的点表示的数为____________;(用含的式子表示)
②,两点经过多少秒会相距6个单位长度?
③在点,运动过程中,,,三点有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点时,直接写出此时的值.
【答案】(1);(2)7;(3)①;;②秒或秒;③或或
【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,一元一次方程的应用,熟练掌握数轴上两点间距离公式,是解题的关键.
(1)利用数轴上两点之间的距离公式进行求解即可;
(2)根据绝对值意义进行化简求值即可;
(3)①根据点P、Q移动的速度表示出点P、Q表示的数即可;
②由t秒后,点P表示的数,点Q表示的数为,表示,构建绝对值方程,再解方程即可;
③分四种情况讨论:当O是线段的中点,且P点在原点左侧,Q点在原点右侧时,当O为线段的中点,且Q点在原点左侧,P点在原点右侧时,当P为线段的中点,P点在原点和Q点之间时,当Q为线段的中点,Q点在原点和P点之间时,分别列出方程,再解方程即可.
【详解】解:(1)用,表示,两点之间的距离是;
(2)∵表示数的点在与3之间移动,
∴,
∴;
(3)①∵点以每秒2个单位长度的速度从点出发沿数轴向右匀速运动,点以每秒1个单位长度从点出发沿数轴向左匀速运动,
∴点运动秒后所在位置的点表示的数为,点运动秒后所在位置的点表示的数为;
②∵t秒后,点P表示的数,点Q表示的数为,
∴,
又∵P、Q两点相距6个单位长度,
∴,
解得:或,
∴P、Q两点经过秒或秒时相距6个单位长度;
③当O是线段的中点,且P点在原点左侧,Q点在原点右侧时,
由题意得:,
解得:;
当O为线段的中点,且Q点在原点左侧,P点在原点右侧时,
由题意得:,
解得:,
当时,,,
∴当时,点Q在原点右侧,点P在原点左侧,不符合题意;
当P为线段的中点,P点在原点和Q点之间时,
由题意得,
解得:;
当Q为线段的中点,Q点在原点和P点之间时,
由题意得:,
解得:;
综上所述:,,三点有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点时,或或.
20.(25-26七年级上·全国·期末)已知数轴上有、、三点,点在数轴上对应的数为,点对应的数为,且、满足,点在数轴上对应的数为,且是方程的解.
(1)数轴上点、、表示的数________、________、________;
(2)如图1,若动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,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,若点、同时出发,经过多少秒时,、之间的距离恰好等于个单位长度?
(3)如图2,若动点、两点同时从、出发,向右匀速运动,同时动点从点出发,向左匀速运动,已知点的速度是点的速度的倍,点的速度是点的速度倍少个单位长度/秒.经过秒时,、、三点恰好有其中一点为其余两点的中点.请求出动点的运动速度.
【答案】(1),12,4
(2)经过秒或秒时,、之间的距离恰好等于个单位长度
(3)点的运动速度为个单位长度/秒或个单位长度/秒
【分析】本题主要考查了数轴上的动点问题、绝对值和平方的非负性、一元一次方程的应用以及中点的性质,熟练掌握用代数式表示数轴上点的位置,结合距离和中点的性质列方程,是解题的关键.
(1)根据绝对值和平方的非负性求出、的值,再解方程求出的值.
(2)设运动时间为未知数,用含时间的式子表示出、两点的位置,根据两点距离为列绝对值方程求解.
(3)设点的运动速度为未知数,用含速度的式子表示出秒后、、三点的位置,分三种情况讨论其中一点为另外两点的中点,列方程求解并检验解的合理性.
【详解】(1)解:,,,
,
,,
,,
解方程得,
,
故答案为:,,;
(2)解:设经过秒时,、之间的距离恰好等于个单位长度.
由题意得,运动秒后点表示的数为,点表示的数为,
、之间的距离恰好等于,
,
,
或,
解得或,
经过秒或秒时,、之间的距离恰好等于个单位长度;
(3)解:设点的运动速度为个单位长度/秒,则点的运动速度为个单位长度/秒,
点的运动速度为个单位长度/秒,则运动秒后点表示的数为,
点表示的数为,点表示的数为,
当点为,的中点时,则,
解得;
当点为、的中点时,则,
解得;
当点为、的中点时,则,
解得(舍去);
综上所述,点的运动速度为个单位长度/秒或个单位长度/秒.
题型四:数轴上动点之新定义型问题
21.(25-26七年级上·广东深圳·期末)【定义】
点在同一直线上,当点满足或时,则称点是点的“倍点”.
【理解】
()若点在数轴上表示的数分别为,,,则点是否为点的“倍点”?________(填“是”或“否”)
()如图,点在数轴上对应的数分别为,,点是数轴上的一个动点,从原点出发,以个单位/秒的速度沿数轴向右匀速运动.设运动时间为秒:
①点对应的数为________;________(请用含的代数式表示);
②当运动时间为何值时,点恰好是点的“倍点”?请求出符合条件的值.
【拓展】
()小明和小颖同时从公园入口出发,沿笔直道路骑行至指定点(如图),骑行速度开始均为,间距离为.当骑行至道路上的自助售货机处时,小明停下来买矿泉水,停留后,以的速度继续骑行,最终两人同时到达点.请求出的长度,同时判断自助售货机处是否为点的“倍点”,并说明理由.
【答案】()是;
()①;;②或;
()自助售货机处是点的“倍点”,理由:
设小明买完水后继续骑行的时间为秒,
由题意得,,
解得,
,
∴,
,
∴自助售货机处是点的“倍点”.
【分析】()根据数轴上两点间距离公式求出的长,再根据“倍点”的定义即可判断求解;
()①根据题意及数轴上两点间距离公式解答即可求解;②由题意可得的情况不成立,则,再根据数轴上两点间距离公式列出方程即可求解;
()设小明买完水后继续骑行的时间为秒,可得,解得,再分别求出的长,进而根据“倍点”的定义即可判断求解;
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.
【详解】解:()∵点在数轴上表示的数分别为,,,
∴,,
∴,
∴是点的“倍点”,
故答案为:是;
()①∵点从原点出发,以个单位/秒的速度沿数轴向右匀速运动,运动时间为秒,
∴点对应的数为;
∵点在数轴上对应的数为,
∴,
故答案为:;;
②∵点从原点出发向右匀速运动,
∴的情况不成立,则,
即,
解得或;
()略
22.(25-26七年级上·北京延庆·期末)对于数轴上不重合的两点,给出如下规定:若该数轴上存在一点,通过比较线段和的长度,将较短线段的长度称为点到线段的“近距离”.特别地,若线段和的长度相等,则线段或的长度为点到线段的“近距离”
(1)如图1,点表示的数为,点表示的数为2.
①若点P表示的数是,则点P到线段的“近距离”为___________;
②若点A表示的数为a,点A到线段的“近距离”为3,则a的值为___________;
(2)如图2,在数轴上,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为2.点以每秒2个单位长度的速度向右运动,同时点以每秒1个单位长度的速度向左运动.设点、运动的时间为秒,当点到线段的“近距离”为2时,直接写出的值.
【答案】(1)①;②或或;
(2)或.
【分析】本题考查了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,利用数形结合和分类讨论的思想是解题关键.
(1)①分别求出和,再根据“近距离”的定义作答即可;②分三种情况讨论,利用“近距离”的定义分别求解即可;
(2)由题意可知,当运动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,根据点与点和点的位置关系,分四种情况讨论,利用“近距离”的定义分别求解即可.
【详解】(1)解:①点表示的数为,点表示的数为2,点P表示的数是,
,,
点P到线段的“近距离”为,
故答案为:
②当点在点左侧时,,,且,
点A到线段的“近距离”为3,
,
解得:;
当点在点、之间时,,,
,点A到线段的“近距离”为3,
,
,,
解得:;
当点在点右侧时,,,且,
点A到线段的“近距离”为3,
,
解得:;
综上可知,a的值为或或;
(2)解:当运动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,
①当时,点在点左侧,此时,
,
解得:;
②当时,点在点、之间,且,
,
解得:,不符合题意;
③当时,点在点、之间,且,
,
解得:
此时,不符合题意;
④当时,点在点右侧,此时,
,
解得:,
综上可知,当点到线段的“近距离”为2时,的值为或.
23.(25-26七年级上·全国·期末)对数轴上的点和线段,给出如下定义:点是线段的中点,点是线段的中点,称线段的长度为线段与的“中距离”.
已知数轴上,线段(点在点的左侧),(点在点的左侧).
(1)当点表示时,
若点表示,点表示,点表示,则线段与的“中距离”为,线段与的“中距离”为______;
若线段与的“中距离”为,则点表示的数是______.
(2)线段、同时在数轴上运动,点从表示的点出发,点从原点出发,线段的速度为每秒个单位长度,线段的速度为每秒个单位长度,开始时,线段、都向数轴正方向运动;当点与点重合时,线段随即向数轴负方向运动,仍然向数轴正方向运动.运动过程中,线段、的速度始终保持不变.
设运动时间为秒.
当时,线段与的“中距离”为______;
当线段与的“中距离”恰好等于线段的长度时,求的值.
【答案】(1);或1;
(2);当线段与的“中距离”恰好等于线段的长度时,的值为或或
【分析】本题主要考查了数轴上两点间的距离,中点公式,一元一次方程的应用,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
(1)①求出两条线段的中点表示的数,再根据两点间的距离公式求解即可;②求出,线段的中点表示的数,再根据“中距离”求出线段的中点表示的数,进而可求出点E表示的数;
(2)①求出当点与点重合时,此时点E表示的数为,则可求出当时,点A表示的数和点E表示的数,进而可表示出两条线段的中点表示的数,再根据两点间的距离公式求解即可;②分两种情:和,分别表示出两条线段中点表示的数,根据线段与的“中距离”恰好等于线段的长度建立方程求解即可.
【详解】(1)解:①由题意得,线段的中点表示的数为,
线段的中点表示的数为,
∴线段与的“中距离”为;
②由题意得,线段的中点表示的数为,
∵线段与的“中距离”为,
∴线段的中点与表示数2的点的距离为2,
∴线段的中点表示的数为或,
当线段的中点表示的数为0时,∵,且点E在点F左侧,
∴点E表示的数为;
当线段的中点表示的数为4时,∵,且点E在点F左侧,
∴点E表示的数为;
综上所述,点E表示的数为或1;
(2)解:①当没有改变方向前,点E表示的数为,点B表示的数为,
当点与点重合时,,解得,此时点E表示的数为,
∴运动3秒后,线段随即向数轴负方向运动;
∴当时,点A表示的数为,点E表示的数为,
∴线段的中点表示的数为,线段的中点表示的数为,
∴线段与的“中距离”为;
②当时,点A表示的数为,点E表示的数为,
∴线段的中点表示的数为,线段的中点表示的数为,
∴线段与的“中距离”为;
∵线段与的“中距离”恰好等于线段的长度,
∴,
解得;
当时,点A表示的数为,点E表示的数为,
∴线段的中点表示的数为,线段的中点表示的数为,
∴线段与的“中距离”为;
∵线段与的“中距离”恰好等于线段的长度,
∴,
或,
解得或;
综上所述,t的值为1或或5.
24.(25-26七年级上·北京·期末)在数轴上,如果线段之间依次排列的点,,,…,将线段n等分,则这个点都叫做线段的n等分点.若是靠近A的第1个n等分点,记为,是靠近A的第2个n等分点,记为,…,是靠近A的第个n等分点,记为.
(1)小利探究发现:
如图,点A、B表示的数分别为a、b(),
点为线段上靠近点A的第2个五等分点,则点表示的数为,
点为线段上靠近点B的第1个五等分点,则点表示的数为.
根据小利的探究,若a、b分别为、4,则点表示的数为______,点表示的数为______;
(2)数轴上A、B两点表示的数分别为、,
①数轴上C、D两点表示的数分别为、4,若线段的等分点与线段的等分点重合,则x的值为_____;
②点P从A点出发以每秒2个单位的速度向右移动,同时点Q从B点出发以每秒4个单位的速度向左移动,点M为线段的中点,记点A与M的距离为,点为线段的等分点,记点B与的距离为,当与相等时,请直接写出此时t的值.
【答案】(1),2
(2)①3;②和
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离、列代数式及一元一次方程的应用,理解新定义是解题的关键.
(1)根据等分点公式可直接进行求解;
(2)①根据等分点公式列出代数式,再根据两点重合列出方程,再求解即可;
②由题意可得:点表示的数为:.点表示的数为:.点为线段的中点,其表示的数为:再列出方程,最后分类求解即可.
【详解】(1)解:,
线段的长度为.
点是靠近点的第1个六等分点,其表示的数为:
点是靠近点的第2个六等分点,其表示的数为:
所以,点表示的数为,点表示的数为2.
故答案为:,2;
(2)解:①由题意可得:线段的长度.线段的长度.
点在线段上,其表示的数为:
点在线段上,其表示的数为:
由两点重合得:
解得:
所以的值为3.
故答案为:3;
②由题意可得:点表示的数为:.点表示的数为:.点为线段的中点,其表示的数为:
点与点的距离为:
点为线段上靠近点的第3个八等分点,其表示的数为:
,
点与点的距离为:
由得:
分三种情况讨论:
1.当时:.代入得:,解得:
2.当时:.代入得:,解得:
3.当时:.代入得:,解得:
但,不满足,舍去.
综上所述,当时,的值为和.
25.(25-26七年级上·湖南株洲·期末)【定义】
点,,是一条直线上从左到右的三个点,若直线上点满足,则称点是点,,的“和谐点”.
【理解】
(1)如图①,在数轴上,点,,,表示的数分别为,0,5,1,点是不是点,,的“和谐点”?请通过计算作出判断.
(2)点,,是一条直线上从左到右的三个点,且,,若点是点,,的“和谐点”,求的长.
【拓展】
(3)如图②,在数轴上,点,,表示的数分别为,,(是整数),点在点的左侧,且点是点,,的“和谐点”,点,,,表示的数之和是否能被4整除?请通过计算作出判断.
【答案】(1)点是点,,的“和谐点”,理由:
由题意,得,,,
所以.
所以点是点,,的“和谐点”.
(2)的长为3或;
(3)点,,,表示的数之和能被4整除,理由:
设,则,,且满足,即,解得.
所以点表示的数为.
因为,且是整数,
所以点,,,表示的数之和能被4整除.
【分析】(1)根据题目算出是否成立即可;
(2)用字母表示数轴上的点,结合数轴两点之间的距离,分类讨论即可求解;
(3)用字母表示数轴上的点,根据建立方程即可求解,进而可以判断是否能被4整除.
本题考查了数轴上两点之间的距离以及用字母表示数轴上的数,合理运用等量关系是解题关键.
【详解】解:(1)略
(2)如图,以点为原点,以向右的方向为正方向建立数轴,则点表示的数为0,点表示的数为2,点表示的数为5.
设点表示的数为.
①当点在点左侧时,令,即,解得,此时;
②当点在,两点之间时,令,即,解得(不符合题意,舍去);
③当点在,两点之间时,令,即,解得,此时;
④当点在点右侧时,不成立.
综上所述,的长为3或.
(3)略
26.(26-27七年级上·四川成都·阶段检测)【阅读理解】定义:在数轴上的三点中,如果其中一个点与另外两个点的距离之比为,那么这个点叫做其它两个点的“双伴点”.
例如,如图①,数轴上点分别表示0,1,2,那么点是点的“双伴点”.
(1)如图②,数轴上点,,,分别表示,,0,3,那么点_____是点,的“双伴点”;点_____是点,的“双伴点”;(只能填写图②中的字母)
(2)【问题解决】如图③,点和在数轴上表示的数分别是和10,点是点,的“双伴点”,求点在数轴上表示的数.
(3)【应用拓展】在(2)的条件下,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿向点匀速运动;动点从点出发,以每秒3个单位长度的速度沿向点匀速运动.点同时出发,当其中一点到达终点时,两个点运动同时停止,设运动的时间为秒,当为何值时,点是点,点的“双伴点”?
【答案】(1)P,E
(2)0或或5或25
(3)或
【分析】(1)根据数轴上两点间距离公式,结合“双伴点”的定义进行判断;
(2)分和两种情况,结合数轴上两点间距离公式分别列方程求解;
(3)用含t的式子表示出点P,Q表示的数,分或两种情况, 分别列方程求解.
【详解】(1)解:点,,,分别表示,,0,3,
,,,,
,,
点P是点,的“双伴点”,点E不是点,的“双伴点”;
同理,,,,
,,
点E是点,的“双伴点”,点G不是点,的“双伴点”;
(2)解:设点C表示的数为x,分两种情况:
当时,点C位于点,中间,或点C位于点左侧,
可得或,
解得或;
当时,点C位于点,中间,或点C位于点B右侧,
可得或,
解得或;
综上可知,点在数轴上表示的数为0或或5或25.
(3)解:,
由题意知,点Q先到达终点,用时(秒).
运动的时间为秒时,点Q表示的数为,点P表示的数为,
,,
点是点,点的“双伴点”,
或,即或,
或,
解得或.
27.(26-27七年级上·浙江金华·阶段检测)对于数轴上的,,三点,给出如下定义:若其中一个点与其他两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其他两个点的“联盟点”,例如,如图,数轴上点,,所表示的数分别为1,3,4,此时点是点,的“联盟点”若点表示数,点表示数,且,满足,点为数轴上的一个动点,点对应的数为.
(1)计算:______________,______________;
(2)若点在点的右侧,且点是点,点的“联盟点”,求出此时点在数轴上对应的数;
(3)若动点从点处以2个单位长度/秒的速度向右运动,同时动点从点处以1个单位长度/秒的速度向左运动,在相遇后,点立刻原速返回,且到达点后停止运动.设点运动的时间为秒,在整个运动过程中,当点是点,点的“联盟点”时,请直接写出的值.
【答案】(1),
(2)2或10或0
(3)或或或
【分析】(1)根据两个非负数的和为0,这两个非负数均为0可得和的值;
(2)分别表示出点和的长度,根据点是点,点的“联盟点”,得到不同的方程,求得合适的解即可;
(3)画出图形,分类探讨点和点相遇前;相遇后点在点的左边;相遇后点在点的右边,点是点,点的“联盟点”时的值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,.
(2)解:由题意得:,,
∵点是点,点的“联盟点”,
∴或,
①,解得:;
②, 解得:,
③,解得:;
④, 解得:(不合题意,舍去).
综上所述,点在数轴上对应的数为2或10或0.
(3)解:、两点相遇需要时间为:(秒),
两点相遇的点为:.
①点和点未相遇前,点是点,点的“联盟点”.
由题意得:点表示的数是,点表示的数是,
∴,,
∵点是点,点的“联盟点”,
∴,
即, 解得: ;
②点和点相遇后,点在点的左边,点是点,点的“联盟点”.
由题意得:点表示的数是,点表示的数是,
∴,,
当时,
, 解得:;
当时,
, 解得:;
③点和点相遇后,点在点的右边,点是点,点的“联盟点”.
由题意得:点表示的数是,点表示的数是,
∴,,
∵点是点,点的“联盟点”,
∴,
即, 解得:.
综上所述:的值为或或或.
28.(26-27七年级上·山西太原·阶段检测)定义:若在数轴上存在一点,使得点分别到另外两点的距离之和等于,则称点为另外两点的“格距点”.
如图,数轴上点表示的数是,点表示的数是3.
例如:若点表示的数是,点到点的距离与点到点的距离之和为,则称点为点、的“5格距点”.
(1)若点表示的数是,则的值为______;
(2)已知数轴上表示整数的点称为整点,若整点为点、的“格距点”,则最小为______,这样的整点有______个;
(3)若动点从点出发,以每秒2个单位长度沿数轴向右运动,动点从点出发,以每秒1个单位长度沿数轴向右运动,两点同时出发,运动时间为秒.是否存在,使得点是点、的“7格距点”?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
【答案】(1)7
(2)5;6
(3)存在,
【分析】(1)根据新定义,结合两点间的距离公式进行求解即可;
(2)根据两点间的距离公式和绝对值的几何意义,得到当点在线段之间(包括两个端点)时,最小,即最小为之间的距离,即可得出结果;
(3)根据新定义,结合两点间的距离公式,列出方程进行求解即可.
【详解】(1)解:∵数轴上点表示的数是,点表示的数是3,
∴当点表示的数是时,
∴;
(2)解:∵;
∴当点在线段之间(包括两个端点)时,最小,即最小为之间的距离,
∴的最小值为,
此时整点有,共6个;
(3)解:存在,由题意,,点表示的数为,点表示的数为,
∴,
当点是点、的“7格距点”时,则,
解得.
29.(26-27七年级上·福建厦门·阶段检测)在一条数轴上,若点M到点N的距离是点M到点Q的距离的k倍,则称M是的“k倍点”,记.
例如:若点M表示的数为,点N表示的数为0,点Q表示的数为4,则;.
根据规定解决下面问题:
(1)如图1,_____;
(2)如图1,若数轴上有一点M,满足,则点M表示的数是多少?
(3)如图2,若数轴上有三点,其中点表示的数分别是,现以点C为折点,将数轴向右对折,使点P(点A的对应点)落在点C的右侧,且,则点C表示的数是多少?
【答案】(1)4
(2)11或3
(3)或0
【分析】(1)首先根据数轴,得到点P表示的数为,点B表示的数为5,点A表示的数为,根据定义,计算即可;
(2)设点M表示的数为m,根据,建立等式,解答即可;
(3)设点P表示的数为n,根据题意,得点C表示的数为,根据新定义,求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,得到点P表示的数为,点B表示的数为5,点A表示的数为,
,
.
(2)解:根据题意,得点B表示的数为5,点A表示的数为,
设点M表示的数为m,
,
,
,
或
或,
解得或.
(3)解:根据题意,得点B表示的数为15,点A表示的数为,
设点P表示的数为n,
根据题意,得点C表示的数为,
,
,
,
,
或
或,
解得或.
点C表示的数为或,
故点C表示的数为或.
30.(25-26七年级上·湖北荆门·期末)定义:数轴上的三个点A、B、C,若其中一个点到另外两个点之间的距离恰好满足3倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“奇妙点”.例如数轴上点A、B、C所表示的数分别为5、8、9,此时点B是点A、C的“奇妙点”.若点A表示数,点B表示数15.
(1)如图1,若点M表示数25,判断点M是否为点A,B的“奇妙点”,并说明理由;
(2)如图2,点N是数轴上位于点A的左侧,且点N是点A、B的“奇妙点”,求点N表示的数;
(3)若动点P、Q分别从点A、B位置同时出发,分别以每秒1个单位长度、每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,运动时间为t秒.
①当点Q运动多少秒时,点Q追上点P?
②在运动过程中,求出点P运动多少秒时点A成为点P、Q的“奇妙点”?
【答案】(1)是,
理由:∵,,
∴
∴点M为点A、B的“奇妙点”
(2)
(3)①20秒;②4秒或秒或12秒
【分析】本题考查绝对值,数轴,数轴上两点之间的距离,以及一元一次方程的应用,掌握数轴上两点之间距离的计算方法是解题的关键.
(1)根据两点间的距离计算方法求出,,然后根据“奇妙点”可得答案;
(2)设点N表示的数为x,根据题意,得到,求解即可.
(3)①追及问题中,点Q追上点P时两者位置相同,列出位置相等的方程,解方程即可解答;
②点A是点P、Q的“奇妙点”,分两种情况:点Q在点A、B之间运动时,根据和列方程求解;当点Q运动到点A左边时,根据列方程求解.
【详解】(1)略
(2)解:设点N表示的数为x,
∴,
∵点N是数轴上位于点A的左侧,且点N是点A、B的“奇妙点”,
∴
∴
∴
∴点N表示的数为;
(3)解:运动t秒后,点P表示的数为,点Q表示的数为,
①∵点Q追上点P,
∴,
解得,
∴运动20秒后,点Q追上点P.
②当Q在点A、B之间运动时,,,
当时,,
解得,
当时,,
解得,
当Q运动到点A左边时,,,
则,,
解得,
综上所述,点运动4秒或秒或12秒时点A成为点P、Q的“奇妙点”.
题型五:数轴上动点之折线数轴问题
31.如图,将一条数轴在原点和点处各折一下,得到一条“折线数轴”.图中点表示,点表示,点表示,我们称点和点在数轴上相距个长度单位.动点从点出发,始终以2单位/秒的速度沿着“折线数轴”的正方向终点运动,同时,动点从原点出发,也沿着“折线数轴”的正方向朝终点运动,点在线段以单位/秒的速度运动,在段以单位/秒的速度运动,设运动时间为秒.问:
(1)动点、谁先到达终点?请通过计算说明.
(2)、两点第一次相遇时,求出相遇点所对应的数是多少?
(3)当为______时,、两点在数轴上相距的长度为个单位?
【答案】(1)动点先到达终点,理由见解析
(2)
(3)或或
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,解一元一次方程,根据题意列方程求解是解题的关键.
(1)分别求出到达所用时间,再比较即可得到答案;
(2)根据题意得到、两点在段第一次相遇,列方程求解即可;
(3)根据题意分情况讨论计算即可.
【详解】(1)解:动点的运动时间为秒,
动点的运动时间为秒,
,
动点先到达终点;
(2)解:秒,
,
、两点在段第一次相遇,
根据题意得,
解得,
,
相遇点所对应的数是;
(3)解:由(2)知秒时,第一次相遇,
则有,
解得;
当到达点时,运动了个单位,此时超过个单位,则在到达之前有一次相距个单位且在前面,
则,
解得;
在过追上之前又有一次相距个单位,
则,
解得;
假设超过之后又有一次相距个单位,
则有,
解得(不符合题意,舍去),
综上所述,当为或或时,、两点在数轴上相距的长度为个单位,
故答案为:或或
32.如图,将一条数轴在点B,点C,点D,点E处各折一下,得到“折线数轴”.图中点A 表示的数为,点B 表示的数为,点 C表示的数为,点D 表示的数为0,点E 表示的数为8,点F表示的数为12,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿着“折线数轴”的正方向移动,同时,动点Q从点F出发以每秒4个单位长度的速度沿着“折线数轴”的负方向移动,两个点上坡时的速度均是各自初始速度的一半,下坡时的速度均是各自初始速度的2倍,水平位置则保持初始速度不变.
(1)动点P从点A运动到点F需要多少秒?
(2)P,Q两点在点M处相遇,求出相遇点M所对应的数是多少?
【答案】(1)20秒
(2)
【分析】本题主要考查数轴,有理数的运算,一元一次方程的应用,解题关键是读懂题意.
(1)分别求出动点P在每一段上运动的时间,再求和即可.
(2)先求出点Q从点F运动到点C,点P从点A运动到点B所用时间,可得到P、Q的相遇点M在段,设P、Q相遇时用时x秒,根据题意,列出方程,求出x的值,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得,动点P在段的速度均为2个单位长度/秒,在段的速度为1个单位长度/秒,在段的速度为4个单位长度/秒,,
所以动点P从点A运动至点F需要的时间为(秒)
(2)点Q从点F运动到点C用时为(秒),
点P从点A运动到点B用时(秒),
当时,点P在上,且距离点C:个单位长度,
所以P、Q的相遇点M在段,
设P、Q相遇时用时x秒,
,
解得:,
则点M所对应的数为.
33.如图,将一条数轴在原点O和点B处各折一下,得到一条“折线数轴”,图中,点A表示的数为,点B表示的数为10,点C表示为18,我们称点A和点C在该数轴上的“折线距离”为24个长度单位,动点P从点A出发,以1单位/秒的速度沿着“折线数轴”的正方向运动,从点O运动到点B期间速度变为原来的两倍,之后立刻恢复原速;同时,动点Q从点C出发,以2单位/秒的速度沿着折线数轴的负方向运动,从点B运动到点O期间速度变为原来的一半,之后也立刻恢复原速,设运动的时间为t秒,则:
(1)动点P从点A运动至点C需要______秒,动点Q从点C运动至点A需要_______秒;
(2)若P,Q两点在点M处相遇,求相遇时间t以及点M在折线数轴上所表示的数;
(3)是否存在t值,使得P、O两点在数轴上的“折线距离”与Q、B两点在数轴上的的“折线距离”相等.
【答案】(1)19,17;
(2);点M在折线数轴上所表示的数是
(3)当秒或秒或 秒或17秒时,
【知识点】行程问题(一元一次方程的应用)、用数轴上的点表示有理数、数轴上的动点问题
【分析】本题考查的是数轴上的动点问题,数轴上两点之间的距离,一元一次方程的应用,清晰的分类讨论是解本题的关键.
(1)利用路程除以速度求解即可得到答案;
(2)先判断相遇点M在上,再根据题意列方程求解即可;
(3)分四种情况讨论:①当点P在上,点Q在上时;②当点P在上时,点Q在上时;③当点P在上时,点Q在上时;④当点P在上时,点Q在上时,再列方程求解即可.
【详解】(1)解:动点P从点A运动至点O需要秒,
从点O运动至点B需要秒,
从点B运动至点C需要秒,
则动点P从点A运动至点C需要秒;
动点Q从点C运动至点B需要秒,
从点B运动至点O需要秒,
从点O运动至点A需要秒,
则动点Q从点C运动至点A需要秒;
故答案为:19,17;
(2)解:由(1)可得相遇点M在上,
∴由题意得,
解得,
∴,即点M在折线数轴上所表示的数是;
(3)解:①当点P在上,点Q在上时,,,
∵,
∴,
解得;
②当点P在上时,点Q在上时,,,
∵,
∴,
解得;
③当点P在上时,点Q在上时,,,
∵,
∴,
解得;
④当点P在上时,点Q在上时,,,
∵,
∴,
解得;
综上:当秒或秒或秒或17秒时.
34.已知,如图,数轴上依次有、、三点,它们在数轴上对应的数分别是、、,其中、满足,点到点的距离为20.
(1)求、、的值.
(2)如图1,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着数轴的正方向运动,动点从点出发,以每秒1单位长度的速度沿着数轴的负方向运动,、两点同时出发,在点处相遇,求出相遇点所对应的数是多少;
(3)如图2,将数轴在原点和点处各折一下,得到一条“折线数轴”,(图中、两点在“折线数轴”上的距离为28个单位长度).动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿“折线数轴”的正方向运动,从点运动到点期间速度变为原来的一半,之后立刻恢复;同时,动点从点出发以每秒1个单位长度沿着“折线数轴”的负方向运动,从点运动到点期间速度变为原来的2倍,之后立刻恢复,设运动时间为秒,请直接写出当为何值时,、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等.
【答案】(1);;
(2)
(3)4,7,10,16
【知识点】数轴上两点之间的距离、数轴上的动点问题、绝对值非负性、行程问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)由题中条件,利用平方与绝对值非负性,结合非负式和为的条件求解即可得到答案,再由数轴上两点之间距离表示方法即可得到答案;
(2)设相遇点所对应的数是,相遇时间为,由相遇问题列方程组求解即可得到答案;
(3)根据数轴上动点问题,分四种情况:当不在线段上;当在线段上;当在线段上;当在线段上、在线段上;列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)解:,
,
解得,
、在数轴上对应的数分别是、,如图所示:
,
解得;
(2)解:设相遇点所对应的数是,相遇时间为,则
,解得,
相遇点所对应的数是;
(3)解:由(1)知;;,
,,
动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿“折线数轴”的正方向运动,从点运动到点期间速度变为原来的一半,
走完用时为秒,走完用时秒;
动点从点出发以每秒1个单位长度沿着“折线数轴”的负方向运动,从点运动到点期间速度变为原来的2倍,
走完用时为秒,走完用时秒;
当不在线段上时,如图所示:
则由、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等得到,解得;
当在线段上时,如图所示:
当在线段上时,如图所示:
则由、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等得到,解得;
当在线段上、在线段上时,如图所示:
则由、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等得到,解得;
当为4或7或10或16时,、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等.
35.(26-27七年级上·河北张家口·阶段检测)解决问题
数学小组在一张白纸上制作了一条数轴,点由左至右依次在数轴上,且点到原点的距离均为两点之间的距离为9.点从点出发,沿数轴以每秒1个单位长度的速度向终点移动,设点的移动时间为秒.
操作一:
(1)以点为折点,折叠纸面,使表示1的点与表示的点重合,此时_____,则表示的点与表示_____的点重合;
操作二:
(2)当时,以点为折点,折叠纸面.
①表示5的点与数轴上的点重合,点表示的数为_____.
②若两点折叠后重合,则表示的数为_____;表示的数为_____.
操作三:
(3)以点为折点,折叠纸面.
①若折叠后,两点间的距离为4,此时点所表示的数为_____.
②当点从原点开始,沿数轴每向右移动1个单位长度后再折叠纸面,折叠后点,之间的距离都会增大_____个单位长度.
【答案】(1)10;2
(2)①;②;
(3)①;②2
【分析】(1)根据题意可求出点M和点N表示的数,则可求出运动t秒时点P表示的数,再根据折叠的特点确定点P表示的数,则可得到答案;
(2)①求出点P表示的数,再根据折叠后互相重合的两个点到中点的距离相等即可求解;②根据折叠后互相重合的两个点到中点的距离相等求出点A到点P的距离,再根据数轴上两点间的距离公式求解即可;
(3)①再分两种情况:折叠后点M在点N的左侧和折叠后点M在点N的右侧,求出折叠后点M表示的数即可得到答案;②设点P从原点开始,向右移动x个单位,则点P表示的数为x,则折叠后点M表示的数为,求出此时的长,同理求出点P从原点开始,向右移动个单位时的长即可得到答案.
【详解】(1)解:∵点到原点的距离均为,且点M在点N的左侧,
∴点M表示的数为,点N表示的数为10,
∴运动t秒时,点P表示的数为;
∵以点为折点,折叠纸面,使表示1的点与表示的点重合,
∴点P为表示1的点与表示的点组成的线段的中点,
∴,
解得,
∴点P表示的数为,
∴表示的点与表示的点重合;
(2)解:①由(1)得,当时,点P表示的数为,
∵以点为折点,折叠纸面,表示5的点与数轴上的点重合,
∴点C表示的数为;
②∵两点折叠后重合,
∴点P为的中点,
∴,
∵点A在点B的左侧,
∴点A表示的数为,点B表示的数为;
(3)解:①当折叠后点M在点N的左侧时,则折叠后点M表示的数为,
∴点P表示的数为;
当折叠后点M在点N的右侧时,则折叠后点M表示的数为,
∴点P表示的数为;
综上所述,点P表示的数为;
②设点P从原点开始,向右移动x个单位,则点P表示的数为x,
当时,点M和点N都在点P的左侧,折叠后这两点间的距离不变,故不符合题意;
当时,折叠后点M表示的数为,
∴,
当点P向右移动个单位长度时,则点P表示的数为,
∴折叠后点M表示的数为,
∴,
∵,
∴当点从原点开始,沿数轴每向右移动1个单位长度后再折叠纸面,折叠后点,之间的距离都会增大2个单位长度.
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专题02 数轴上的动点问题有关的五种模型
题型一 数轴上动点之相遇问题
题型二 数轴上动点之相距问题
题型三 数轴上动点之三点中点问题
题型四 数轴上动点之新定义型问题
题型五 数轴上动点之折线数轴问题
题型一:数轴上动点之相遇、相距问题
1.
【答案】(1);1;9
(2)当或时,与相距3个单位长度
【分析】本题主要考查了多项式的定义、有理数、数轴上的动点问题、一元一次方程等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
(1)是最小的正整数可确定b的值,再根据多项式的定义可确定a、c的值;
(2)由题意得,运动秒后点,点表示的数分别为.然后分点在点右侧和左侧两种情况,分别列一元一次方程求解即可.
【详解】(1)解:∵是最小的正整数,
∴,
∵多项式的最高次项的系数为,常数项为.
∴,.
故答案为:;1;9.
(2)解:由题意得,运动秒后点,点表示的数分别为.
当点在点右侧,与相距3个单位长度时,,解得;
当点在点左侧,与相距3个单位长度时,,解得.
综上所述,当或时,与相距3个单位长度.
2.
【答案】(1);
(2)解:运动t秒时,蚂蚁M所在位置的数为,蚂蚁N所在位置的数为,
由题意,得,
整理得:,
当时,解得.
当时,解得.
综上,t的值为或10.
【分析】(1)利用两蚂蚁的速度表示出行驶的路程,进而得出等式求出即可;
(2)先表示出运动t秒时蚂蚁M和蚂蚁N所在位置表示的数,然后根据两只蚂蚁的距离为10列方程求解即可.
【详解】(1)解:设运动x秒时,两只蚂蚁相遇,根据题意可得:
,
解得:,
.
(2)略.
3.
【答案】(1)
(2)
(3)或秒
【分析】本题考查数轴上的动点问题,涉及数轴上两点之间距离表示方法、一元一次方程等知识,数形结合,由数轴上两点之间距离表示列方程求解是解决问题的关键.
(1)根据题意,结合点的运动情况先求出点表示的数为,点表示的数为,当时,由数轴两点之间距离表示方法计算即可得到答案;
(2)由(1)知点表示的数为,点表示的数为,相遇时,表示出线段长度得到方程求解即可得到答案;
(3)由(1)知点表示的数为,点表示的数为,分两种情况:①相遇前;②相遇后;列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)解:如图所示:
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沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒,
则点表示的数为,点表示的数为,
当时,点表示的数为,点表示的数为,
线段的长度为,
故答案为:
(2)解:由(1)知点表示的数为,点表示的数为,
相遇时,即,
,
解得,
答:当秒时,点与点相遇;
(3)解:由(1)知点表示的数为,点表示的数为,
分两种情况:
①相遇前,即,
,
解得;
②相遇后,即,
,
解得;
综上所述,当或秒时,线段的长度为个单位长度.
4.
【答案】(1)点表示的数为,点表示的数为
(2)相遇点在数轴上表示的数是(即)
(3)当秒或秒时,两点相距个单位长度
【分析】(1)根据沿数轴运动左减右加,列代数式即可;
(2)根据当相遇时,在数轴上表示的数相等,即可得到答案;
(3)根据用两点数值差的绝对值表示数轴上两点间的距离,列出两点距离为的方程,解方程即可得到答案.
【详解】(1)解:∵点表示的数是,点表示的数是,动点从点以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时动点从点以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,
∴点表示的数为,点表示的数为;
(2)解:当相遇时,,
解得:,代入,
∴相遇点在数轴上表示的数是(即);
(3)解:由(1)可知,两点间的距离为,
由,得或,
解得或.
∴当秒或秒时,两点相距个单位长度.
5.
【答案】(1),
(2)
(3)或
【分析】本题考查了两点间的距离公式、列代数式、一元一次方程的应用,理解题意,利用数形结合的思想列方程求解是解题的关键.
(1)根据两点间的距离公式求得点B表示的数,再由求解即可;
(2)根据点P与点Q相遇时,,列方程求解即可;
(3)结合数轴如图分类讨论:分别求得,,或,,列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵由题意得,点B表示的数是,点P表示的数是,
故答案为:,;
(2)解:由题意得,,,
当点P与点Q相遇时,,
∴,即,
∴,
∴出发后点P与点Q相遇;
(3)解:如图,
,,
∵,
∴,
∴,
∴出发秒后,;
如图,
则,,
∵,
∴,
∴(不符合题意,舍去)
由(2)知:当P、Q重合,即时,,
∴出发或后,.
6.
【答案】(1)
(2)4;0
(3)1
【分析】(1)根据两点间的距离公式求解即可;
(2)用含t的式子表示出运动t秒时点P和点Q表示的数,再根据二者相遇时,点P与点Q表示的数相同建立方程求解即可;
(3)设点M表示的数为m,根据两点间的距离公式建立方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,A、B两点间的距离为;
(2)解:由题意得,运动t秒时,点P表示的数为,点Q表示的数为,
当点P与点Q相遇时,点P与点Q表示的数相同,则,
解得,
此时,即相遇点表示的数是0;
(3)解:设点M表示的数为m,
由题意得,,
解得,
∴点M表示的数为1.
7.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了一元一次方程,代数式求值,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(1)根据题意可得,点表示的数为,将代入上式,即可求解.
(2)根据题意可得,再结合,即可列式,分成当和两种情况,求解即可.
(3)根据题意可得,,设经过秒相遇,则列,求解即可.
【详解】(1)解:∵动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为秒,
∴,
∵点表示的数为,
∴点表示的数为,
当时,,点表示的数为,
故答案为:;.
(2)解:∵点表示的数为,点表示的数为,
∴,
∵,,
∴,
当时,,解得;
当时,,解得 (舍去),
∴.
(3)解:点表示的数为,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,
∴,
∵,点表示的数为,点表示的数为,
故可设经过秒相遇,则,
解得:.
8.
【答案】(1)
(2)①;②或6
【分析】(1)利用数轴的性质列式计算即可;
(2)①先分别求出点,所表示的数,再根据它们相遇时,所表示的数相等建立方程,解方程即可;
②根据数轴的性质建立方程,解方程即可.
【详解】(1)解:由题意得:数轴上点表示的数是.
(2)解:由题意得:点表示的数是,点表示的数为,
①当点与点相遇时,则,
解得,
即当点运动秒时,点与点相遇.
②当点与点间的距离为8个单位长度时,则,
即,
∴或,
∴或,
即当点运动秒或6秒时,点与点间的距离为8个单位长度.
9.
【答案】(1);
(2)①2.5;②0.5或4.5
【分析】(1)根据两点间距离可得到点B,点P表示的数;
(2)①根据当点P追上点Q时,点P表示的数和点Q表示的数一样,列方程即可求解;
②根据点P与点Q之间的距离为8个单位长度,根据两点间距离公式列方程即可求解.
【详解】(1)解:∵数轴上点A表示的数为6,B在A左侧,A,B两点间的距离为10,
∴点B表示的数是,
当时,点P所表示的数为:.
(2)解:点P表示的数:,点Q表示的数:,
①点P追上点Q时:
解得,
∴当点P运动2.5秒时,点P追上点Q.
②∵点P与点Q间的距离为8,
∴
,
∴或 ,
∴或,
∴当点P运动0.5秒或4.5秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度.
10.
【答案】(1),,;
(2)①;②或;③或.
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,数轴上两点间的距离,非负数的性质,一元一次方程的应用等知识.
(1)根据非负数的性质得到,,根据两点间的距离公式即可求出的值;
(2)①根据计算即可;
②分两种情况列方程求解即可;
③分两种情况列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,,
∴,,
解得:,,
∴.
故答案为:,,;
(2)解:①由题意可知,当时,;
②,相遇前,,解得:;
,相遇后,,解得:;
③∵点比点,晚出发2秒,
∴当,相遇前,,解得:;
,相遇后,,解得:.
题型二:数轴上动点之定值问题
11.
【答案】(1),,7
(2)3
(3)12
(4)①,;②当时,的值为定值,定值为.
【分析】本题主要考查了多项式的概念、数轴上两点间的距离、折叠问题、整式的加减运算、绝对值等知识点,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)根据b是最大的负整数可得,根据多项式的概念可得,;
(2)先求出折痕表示的数,进而可求出与点B重合的点所表示的数;
(3)分、、、四种情况,分别去绝对值求最值即可解答。
(4)①先表示出点P和点Q表示的数,进而可用含t的代数式表示线段和线段的长;
②根据,当时,其值为定值,据此求解即可.
【详解】(1)解:∵b是最大的负整数,
∴;
∵多项式是关于x的二次多项式,一次项系数为c,
∴,
∴.
故答案为:,,7;
(2)解:∵将数轴折叠,使得点与点重合,
∴折痕处的数是,
∴与点B重合的点所表示的数为.
故答案为:3;
(3)解:当时,,当时,有最小值16;
当时,,当时,有最小值12;
当时,,当时,有最小值12;
当时,,当时,有最小值20;
综上,的最小值为12;
(4)解:①∵后点P表示的数是,点Q表示的数是,
∴,,
②存在,
∵,
∴当,即时,的值为定值,定值为.
12.
【答案】(1)或1
(2)7
(3)①a的值为或;②或;③当时,的值为定值30
【分析】本题主要考查了数轴上两点的距离计算,解绝对值方程,一元一次方程的应用,整式加减中的无关型问题,正确理解幸福中心和幸福点的定义,根据数轴上两点距离公式进行求解是解题的关键.
(1)设点F表示的数为x,根据幸福点的定义列出方程,解方程即可得到答案;
(2)设点F表示的数为m,根据幸福中心的定义列出方程,再讨论m的取值范围,去绝对值求出当时,,由此求出满足题意的整数m,再求和即可得到答案;
(3)①设F表示的数为a,由点F是A和B的幸福中心,得到,
分类讨论:当时,当时,当时,逐项分析求解即可;
②设经过t秒时,点R是P和Q的幸福中心,则点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,根据幸福中心的定义得到,然后讨论m的取值范围,去绝对值求解即可;③设运动时间为t,则点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,求出,,,进而求出,再根据的值与t无关,则,解得,进而求出定值的值即可.
【详解】(1)解:设点F表示的数为x,
由题意得,,
∴或,
∴或,
∴A的幸福点F所表示的数应该是或1,
故答案为:或1;
(2)解:设点F表示的数为m,
由题意得,
∴,
当时,,不符合题意;
当时,,符合题意;
当时,,不符合题意;
∴当时,,即此时点F和点M和点N的幸福中心,
∴满足题意的整数m有,
∴F所表示的所有数中,整数之和为,
故答案为:7;
(3)解:①设F表示的数为a
∵点F是A和B的幸福中心,
∴,
即,
当时,
,
解得,
当时,
,
,不成立,舍去;
当时,
,
,
∴a的值为或.
②设经过t秒时,点R是P和Q的幸福中心,
∴点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,
∵点R是P和Q的幸福中心,
∴,
∴,
当时,,
解得,符合题意;
当时,,不符合题意;
当时,,
解得,符合题意;
综上所述,经过秒或秒,点R是P和Q的幸福中心;
故答案为:或;
③设运动时间为t,
∴点P表示的数为,点Q表示的数为,点R表示的数为,
∴,,,
∴
,
∵的值为定值,
∴的值与t无关,
∴,
∴,
∴,
∴当时,的值为定值30.
13.
【答案】(1)6
(2)是
(3)
(4)线段的长度不会发生变化,的长为3
(5)当或或时,原点为线段的“3倍点”
【分析】(1)根据点表示的数是-2,点表示的数是4利用绝对值的几何意义进行计算的长即可;
(2)根据点表示的数是10计算和的长度,因为此时点E已经在点D的右侧,因此只需判断是否存在即可;
(3)根据点P的运动时间和运动速度写出点P运动的距离,再根据点表示的数是-2写出点表示的数即可;
(4)首先根据“1倍点”推导出点为线段的中点,点为线段的中点,即可根据中点公式求出点、表示的数字,再结合绝对值的几何意义求出是否是定值不变即可得到结论;
(5)首先根据点同时从点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动写出点表示的数为,再根据原点为线段的“3倍点”分为或进行分类讨论求解,注意当点到达点时,,点同时停止运动,所以的取值范围应该为,根据范围判断符合条件的值即可.
【详解】(1)解:∵点表示的数是,点表示的数是4,
∴,
故答案为:6;
(2)解:∵点表示的数是10,
∴,,
∴,
∴点是线段的“2倍点”,
故答案为:是;
(3)解:∵点从点出发,以每秒2单位长度的速度向右运动,
∴,
∴点表示的数为,
故答案为:;
(4)解:∵点为线段的“1倍点”,
∴,
∴点为线段的中点,
∴点表示的数为,
∵点为线段的“1倍点”,
∴,
∴点为线段的中点,
∴点表示的数为,
∴,
∴线段的长度不会发生变化,的长为3;
(5)解:∵点同时从点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动,
∴点表示的数为,点表示的数为,原点表示的数字为0,
∵点为线段的“3倍点”,
∴或,
当时,
∴,解得:或,
∵当点到达点时,,点同时停止运动,
∴,
∴;
当时,
∴,解得:或,
∵当点到达点时,,点同时停止运动,
∴,
∴或;
∴当秒或秒或秒时,原点为线段的“3倍点”.
14.
【答案】(1)
(2)或
(3)3
【分析】(1)因为是最小的正整数,且a,c满足,所以,且,据此求出即可;
(2)由题意,秒后A的位置表示为,B的位置表示为,C的位置表示为,则,,因为,则,解方程即可;
(3),若的值不随的变化而变化,则,求解方程即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
∵是最小的正整数,
∴.
故答案为:;
(2)解:由题意,秒后A的位置表示为,B的位置表示为,C的位置表示为,
则,,,
∵,
∴,
∴或,
解得或;
(3)解:
,
若的值不随的变化而变化,
则,
解得:;
15.
【答案】(1)
(2)是定值,
【分析】本题考查了数轴上动点问题以及两点之间的距离、一元一次方程的应用.
()根据点的运动速度和方向,得出,并结合算出,确定运动总时长为秒,然后分“相遇前”和“相遇后”两种情况列方程,即可解答;
()先结合已知的和,推出;再根据分别为中点,得出,进而由算出;接着代入得到,最后将其与代入比值公式化简,约去含的项,得出.
【详解】(1)解:∵动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向左运动,
∴,
∵同时动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向右运动,
∴,
∵,
∴,
∴运动总时长:秒,即,
∵向左运动,向右运动,当点到达点时,、两点同时停止运动,
∴当还未相遇时:,
∵,
则可列出方程,
∴,
当相遇后:,
则可列出方程,
解得,
∵,
∴;
(2)解:是定值,
∵,
∴ ,
∵分别为中点,,
∴,
∵是的中点,,
∴ ,
∵,
∴,
∵,
∴
∴,
即的值是定值.
题型三:数轴上动点之三点中点问题
16.
【答案】(1)6,2
(2)
(3)或
(4)的值为3或4或8.
【分析】(1)根据题意列式即可;
(2)首先求出点对应的有理数为,然后根据题意列方程求解即可;
(3)根据列方程求解即可;
(4)根据题意分情况讨论,分别根据中点的性质列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴正方向运动,设运动时间为秒()
∴当时,的长是;
∴点表示的有理数为;
(2)解:∵点对应的有理数为,
∴点对应的有理数为
∴点P表示的数为,点Q表示的数为,
∴当点追上点时,
解得;
(3)解:根据题意得,
解得或;
(4)解:∵点对应的有理数为,点对应的有理数为,
∴点P表示的数为,点Q表示的数为,
当P是中点时,,
解得;
当P是中点时,,
解得;
当P是中点时,,
解得;
当Q是中点时,,解得,不符合题意,舍去;
当Q是中点时,,无解;
当Q是中点时,,无解;
综上所述,的值为3或4或8.
17.
【答案】(1);;
(2)
(3)存在;秒或10.8秒
【分析】本题主要考查一元一次方程的应用以及数轴,解题的关键是弄清点的运动方向、速度,并且用代数式表示运动的距离.
(1)根据题意直接可得线段的长度,秒后,再求出当时,点表示的数及点表示的数为;
(2)秒后点表示的数为,点表示的数为,再列出方程求解即可;
(3)分别求出M点表示的数:,N点表示的数:,再求出,再求解即可.
【详解】(1)解:线段的长度为:;
时,点表示的数为:,点表示的数为:.
故答案为:,,;
(2)解:秒后点表示的数为,点表示的数为,
根据题意得:,
解得:,
相遇点表示的数:;
(3)解:M点表示的数:,
N点表示的数:,
,
即或,
解得:或,
故存在,秒或10.8秒.
18.
【答案】(1)
(2)①存在,;②或或
【分析】本题考查数轴上两点间的距离,整式加减中的无关型问题,一元一次方程的应用,熟练掌握两点间的距离公式是解题的关键:
(1)根据非负性求出,根据三等分点,求出即可;
(2)①表示出三个点表示的数,根据两点间的距离公式,以及整式的加减运算法则,求出的值,根据的值不随t的改变而改变,得到值与无关,得到含的项的系数为0,进行求解即可;②分3种情况,分别进行讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,
由题意,,
∴;
(2)①由题意,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,
当点A在点左侧时,
;
∵的值不随t的改变而改变,
∴,
∴;
②当为中点时,则,解得;
当点为中点时,则,解得;
当点为中点时,则,解得;
综上:或或.
19.
【答案】(1);(2)7;(3)①;;②秒或秒;③或或
【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,一元一次方程的应用,熟练掌握数轴上两点间距离公式,是解题的关键.
(1)利用数轴上两点之间的距离公式进行求解即可;
(2)根据绝对值意义进行化简求值即可;
(3)①根据点P、Q移动的速度表示出点P、Q表示的数即可;
②由t秒后,点P表示的数,点Q表示的数为,表示,构建绝对值方程,再解方程即可;
③分四种情况讨论:当O是线段的中点,且P点在原点左侧,Q点在原点右侧时,当O为线段的中点,且Q点在原点左侧,P点在原点右侧时,当P为线段的中点,P点在原点和Q点之间时,当Q为线段的中点,Q点在原点和P点之间时,分别列出方程,再解方程即可.
【详解】解:(1)用,表示,两点之间的距离是;
(2)∵表示数的点在与3之间移动,
∴,
∴;
(3)①∵点以每秒2个单位长度的速度从点出发沿数轴向右匀速运动,点以每秒1个单位长度从点出发沿数轴向左匀速运动,
∴点运动秒后所在位置的点表示的数为,点运动秒后所在位置的点表示的数为;
②∵t秒后,点P表示的数,点Q表示的数为,
∴,
又∵P、Q两点相距6个单位长度,
∴,
解得:或,
∴P、Q两点经过秒或秒时相距6个单位长度;
③当O是线段的中点,且P点在原点左侧,Q点在原点右侧时,
由题意得:,
解得:;
当O为线段的中点,且Q点在原点左侧,P点在原点右侧时,
由题意得:,
解得:,
当时,,,
∴当时,点Q在原点右侧,点P在原点左侧,不符合题意;
当P为线段的中点,P点在原点和Q点之间时,
由题意得,
解得:;
当Q为线段的中点,Q点在原点和P点之间时,
由题意得:,
解得:;
综上所述:,,三点有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点时,或或.
20.
【答案】(1),12,4
(2)经过秒或秒时,、之间的距离恰好等于个单位长度
(3)点的运动速度为个单位长度/秒或个单位长度/秒
【分析】本题主要考查了数轴上的动点问题、绝对值和平方的非负性、一元一次方程的应用以及中点的性质,熟练掌握用代数式表示数轴上点的位置,结合距离和中点的性质列方程,是解题的关键.
(1)根据绝对值和平方的非负性求出、的值,再解方程求出的值.
(2)设运动时间为未知数,用含时间的式子表示出、两点的位置,根据两点距离为列绝对值方程求解.
(3)设点的运动速度为未知数,用含速度的式子表示出秒后、、三点的位置,分三种情况讨论其中一点为另外两点的中点,列方程求解并检验解的合理性.
【详解】(1)解:,,,
,
,,
,,
解方程得,
,
故答案为:,,;
(2)解:设经过秒时,、之间的距离恰好等于个单位长度.
由题意得,运动秒后点表示的数为,点表示的数为,
、之间的距离恰好等于,
,
,
或,
解得或,
经过秒或秒时,、之间的距离恰好等于个单位长度;
(3)解:设点的运动速度为个单位长度/秒,则点的运动速度为个单位长度/秒,
点的运动速度为个单位长度/秒,则运动秒后点表示的数为,
点表示的数为,点表示的数为,
当点为,的中点时,则,
解得;
当点为、的中点时,则,
解得;
当点为、的中点时,则,
解得(舍去);
综上所述,点的运动速度为个单位长度/秒或个单位长度/秒.
题型四:数轴上动点之新定义型问题
21.
【答案】()是;
()①;;②或;
()自助售货机处是点的“倍点”,理由:
设小明买完水后继续骑行的时间为秒,
由题意得,,
解得,
,
∴,
,
∴自助售货机处是点的“倍点”.
【分析】()根据数轴上两点间距离公式求出的长,再根据“倍点”的定义即可判断求解;
()①根据题意及数轴上两点间距离公式解答即可求解;②由题意可得的情况不成立,则,再根据数轴上两点间距离公式列出方程即可求解;
()设小明买完水后继续骑行的时间为秒,可得,解得,再分别求出的长,进而根据“倍点”的定义即可判断求解;
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.
【详解】解:()∵点在数轴上表示的数分别为,,,
∴,,
∴,
∴是点的“倍点”,
故答案为:是;
()①∵点从原点出发,以个单位/秒的速度沿数轴向右匀速运动,运动时间为秒,
∴点对应的数为;
∵点在数轴上对应的数为,
∴,
故答案为:;;
②∵点从原点出发向右匀速运动,
∴的情况不成立,则,
即,
解得或;
()略
22.
【答案】(1)①;②或或;
(2)或.
【分析】本题考查了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,利用数形结合和分类讨论的思想是解题关键.
(1)①分别求出和,再根据“近距离”的定义作答即可;②分三种情况讨论,利用“近距离”的定义分别求解即可;
(2)由题意可知,当运动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,根据点与点和点的位置关系,分四种情况讨论,利用“近距离”的定义分别求解即可.
【详解】(1)解:①点表示的数为,点表示的数为2,点P表示的数是,
,,
点P到线段的“近距离”为,
故答案为:
②当点在点左侧时,,,且,
点A到线段的“近距离”为3,
,
解得:;
当点在点、之间时,,,
,点A到线段的“近距离”为3,
,
,,
解得:;
当点在点右侧时,,,且,
点A到线段的“近距离”为3,
,
解得:;
综上可知,a的值为或或;
(2)解:当运动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,
①当时,点在点左侧,此时,
,
解得:;
②当时,点在点、之间,且,
,
解得:,不符合题意;
③当时,点在点、之间,且,
,
解得:
此时,不符合题意;
④当时,点在点右侧,此时,
,
解得:,
综上可知,当点到线段的“近距离”为2时,的值为或.
23.
【答案】(1);或1;
(2);当线段与的“中距离”恰好等于线段的长度时,的值为或或
【分析】本题主要考查了数轴上两点间的距离,中点公式,一元一次方程的应用,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
(1)①求出两条线段的中点表示的数,再根据两点间的距离公式求解即可;②求出,线段的中点表示的数,再根据“中距离”求出线段的中点表示的数,进而可求出点E表示的数;
(2)①求出当点与点重合时,此时点E表示的数为,则可求出当时,点A表示的数和点E表示的数,进而可表示出两条线段的中点表示的数,再根据两点间的距离公式求解即可;②分两种情:和,分别表示出两条线段中点表示的数,根据线段与的“中距离”恰好等于线段的长度建立方程求解即可.
【详解】(1)解:①由题意得,线段的中点表示的数为,
线段的中点表示的数为,
∴线段与的“中距离”为;
②由题意得,线段的中点表示的数为,
∵线段与的“中距离”为,
∴线段的中点与表示数2的点的距离为2,
∴线段的中点表示的数为或,
当线段的中点表示的数为0时,∵,且点E在点F左侧,
∴点E表示的数为;
当线段的中点表示的数为4时,∵,且点E在点F左侧,
∴点E表示的数为;
综上所述,点E表示的数为或1;
(2)解:①当没有改变方向前,点E表示的数为,点B表示的数为,
当点与点重合时,,解得,此时点E表示的数为,
∴运动3秒后,线段随即向数轴负方向运动;
∴当时,点A表示的数为,点E表示的数为,
∴线段的中点表示的数为,线段的中点表示的数为,
∴线段与的“中距离”为;
②当时,点A表示的数为,点E表示的数为,
∴线段的中点表示的数为,线段的中点表示的数为,
∴线段与的“中距离”为;
∵线段与的“中距离”恰好等于线段的长度,
∴,
解得;
当时,点A表示的数为,点E表示的数为,
∴线段的中点表示的数为,线段的中点表示的数为,
∴线段与的“中距离”为;
∵线段与的“中距离”恰好等于线段的长度,
∴,
或,
解得或;
综上所述,t的值为1或或5.
24.
【答案】(1),2
(2)①3;②和
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离、列代数式及一元一次方程的应用,理解新定义是解题的关键.
(1)根据等分点公式可直接进行求解;
(2)①根据等分点公式列出代数式,再根据两点重合列出方程,再求解即可;
②由题意可得:点表示的数为:.点表示的数为:.点为线段的中点,其表示的数为:再列出方程,最后分类求解即可.
【详解】(1)解:,
线段的长度为.
点是靠近点的第1个六等分点,其表示的数为:
点是靠近点的第2个六等分点,其表示的数为:
所以,点表示的数为,点表示的数为2.
故答案为:,2;
(2)解:①由题意可得:线段的长度.线段的长度.
点在线段上,其表示的数为:
点在线段上,其表示的数为:
由两点重合得:
解得:
所以的值为3.
故答案为:3;
②由题意可得:点表示的数为:.点表示的数为:.点为线段的中点,其表示的数为:
点与点的距离为:
点为线段上靠近点的第3个八等分点,其表示的数为:
,
点与点的距离为:
由得:
分三种情况讨论:
1.当时:.代入得:,解得:
2.当时:.代入得:,解得:
3.当时:.代入得:,解得:
但,不满足,舍去.
综上所述,当时,的值为和.
25.
【答案】(1)点是点,,的“和谐点”,理由:
由题意,得,,,
所以.
所以点是点,,的“和谐点”.
(2)的长为3或;
(3)点,,,表示的数之和能被4整除,理由:
设,则,,且满足,即,解得.
所以点表示的数为.
因为,且是整数,
所以点,,,表示的数之和能被4整除.
【分析】(1)根据题目算出是否成立即可;
(2)用字母表示数轴上的点,结合数轴两点之间的距离,分类讨论即可求解;
(3)用字母表示数轴上的点,根据建立方程即可求解,进而可以判断是否能被4整除.
本题考查了数轴上两点之间的距离以及用字母表示数轴上的数,合理运用等量关系是解题关键.
【详解】解:(1)略
(2)如图,以点为原点,以向右的方向为正方向建立数轴,则点表示的数为0,点表示的数为2,点表示的数为5.
设点表示的数为.
①当点在点左侧时,令,即,解得,此时;
②当点在,两点之间时,令,即,解得(不符合题意,舍去);
③当点在,两点之间时,令,即,解得,此时;
④当点在点右侧时,不成立.
综上所述,的长为3或.
(3)略
26.
【答案】(1)P,E
(2)0或或5或25
(3)或
【分析】(1)根据数轴上两点间距离公式,结合“双伴点”的定义进行判断;
(2)分和两种情况,结合数轴上两点间距离公式分别列方程求解;
(3)用含t的式子表示出点P,Q表示的数,分或两种情况, 分别列方程求解.
【详解】(1)解:点,,,分别表示,,0,3,
,,,,
,,
点P是点,的“双伴点”,点E不是点,的“双伴点”;
同理,,,,
,,
点E是点,的“双伴点”,点G不是点,的“双伴点”;
(2)解:设点C表示的数为x,分两种情况:
当时,点C位于点,中间,或点C位于点左侧,
可得或,
解得或;
当时,点C位于点,中间,或点C位于点B右侧,
可得或,
解得或;
综上可知,点在数轴上表示的数为0或或5或25.
(3)解:,
由题意知,点Q先到达终点,用时(秒).
运动的时间为秒时,点Q表示的数为,点P表示的数为,
,,
点是点,点的“双伴点”,
或,即或,
或,
解得或.
27.
【答案】(1),
(2)2或10或0
(3)或或或
【分析】(1)根据两个非负数的和为0,这两个非负数均为0可得和的值;
(2)分别表示出点和的长度,根据点是点,点的“联盟点”,得到不同的方程,求得合适的解即可;
(3)画出图形,分类探讨点和点相遇前;相遇后点在点的左边;相遇后点在点的右边,点是点,点的“联盟点”时的值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,.
(2)解:由题意得:,,
∵点是点,点的“联盟点”,
∴或,
①,解得:;
②, 解得:,
③,解得:;
④, 解得:(不合题意,舍去).
综上所述,点在数轴上对应的数为2或10或0.
(3)解:、两点相遇需要时间为:(秒),
两点相遇的点为:.
①点和点未相遇前,点是点,点的“联盟点”.
由题意得:点表示的数是,点表示的数是,
∴,,
∵点是点,点的“联盟点”,
∴,
即, 解得: ;
②点和点相遇后,点在点的左边,点是点,点的“联盟点”.
由题意得:点表示的数是,点表示的数是,
∴,,
当时,
, 解得:;
当时,
, 解得:;
③点和点相遇后,点在点的右边,点是点,点的“联盟点”.
由题意得:点表示的数是,点表示的数是,
∴,,
∵点是点,点的“联盟点”,
∴,
即, 解得:.
综上所述:的值为或或或.
28.
【答案】(1)7
(2)5;6
(3)存在,
【分析】(1)根据新定义,结合两点间的距离公式进行求解即可;
(2)根据两点间的距离公式和绝对值的几何意义,得到当点在线段之间(包括两个端点)时,最小,即最小为之间的距离,即可得出结果;
(3)根据新定义,结合两点间的距离公式,列出方程进行求解即可.
【详解】(1)解:∵数轴上点表示的数是,点表示的数是3,
∴当点表示的数是时,
∴;
(2)解:∵;
∴当点在线段之间(包括两个端点)时,最小,即最小为之间的距离,
∴的最小值为,
此时整点有,共6个;
(3)解:存在,由题意,,点表示的数为,点表示的数为,
∴,
当点是点、的“7格距点”时,则,
解得.
29.
【答案】(1)4
(2)11或3
(3)或0
【分析】(1)首先根据数轴,得到点P表示的数为,点B表示的数为5,点A表示的数为,根据定义,计算即可;
(2)设点M表示的数为m,根据,建立等式,解答即可;
(3)设点P表示的数为n,根据题意,得点C表示的数为,根据新定义,求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,得到点P表示的数为,点B表示的数为5,点A表示的数为,
,
.
(2)解:根据题意,得点B表示的数为5,点A表示的数为,
设点M表示的数为m,
,
,
,
或
或,
解得或.
(3)解:根据题意,得点B表示的数为15,点A表示的数为,
设点P表示的数为n,
根据题意,得点C表示的数为,
,
,
,
,
或
或,
解得或.
点C表示的数为或,
故点C表示的数为或.
30.
【答案】(1)是,
理由:∵,,
∴
∴点M为点A、B的“奇妙点”
(2)
(3)①20秒;②4秒或秒或12秒
【分析】本题考查绝对值,数轴,数轴上两点之间的距离,以及一元一次方程的应用,掌握数轴上两点之间距离的计算方法是解题的关键.
(1)根据两点间的距离计算方法求出,,然后根据“奇妙点”可得答案;
(2)设点N表示的数为x,根据题意,得到,求解即可.
(3)①追及问题中,点Q追上点P时两者位置相同,列出位置相等的方程,解方程即可解答;
②点A是点P、Q的“奇妙点”,分两种情况:点Q在点A、B之间运动时,根据和列方程求解;当点Q运动到点A左边时,根据列方程求解.
【详解】(1)略
(2)解:设点N表示的数为x,
∴,
∵点N是数轴上位于点A的左侧,且点N是点A、B的“奇妙点”,
∴
∴
∴
∴点N表示的数为;
(3)解:运动t秒后,点P表示的数为,点Q表示的数为,
①∵点Q追上点P,
∴,
解得,
∴运动20秒后,点Q追上点P.
②当Q在点A、B之间运动时,,,
当时,,
解得,
当时,,
解得,
当Q运动到点A左边时,,,
则,,
解得,
综上所述,点运动4秒或秒或12秒时点A成为点P、Q的“奇妙点”.
题型五:数轴上动点之折线数轴问题
31.
【答案】(1)动点先到达终点,理由见解析
(2)
(3)或或
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,解一元一次方程,根据题意列方程求解是解题的关键.
(1)分别求出到达所用时间,再比较即可得到答案;
(2)根据题意得到、两点在段第一次相遇,列方程求解即可;
(3)根据题意分情况讨论计算即可.
【详解】(1)解:动点的运动时间为秒,
动点的运动时间为秒,
,
动点先到达终点;
(2)解:秒,
,
、两点在段第一次相遇,
根据题意得,
解得,
,
相遇点所对应的数是;
(3)解:由(2)知秒时,第一次相遇,
则有,
解得;
当到达点时,运动了个单位,此时超过个单位,则在到达之前有一次相距个单位且在前面,
则,
解得;
在过追上之前又有一次相距个单位,
则,
解得;
假设超过之后又有一次相距个单位,
则有,
解得(不符合题意,舍去),
综上所述,当为或或时,、两点在数轴上相距的长度为个单位,
故答案为:或或
32.
【答案】(1)20秒
(2)
【分析】本题主要考查数轴,有理数的运算,一元一次方程的应用,解题关键是读懂题意.
(1)分别求出动点P在每一段上运动的时间,再求和即可.
(2)先求出点Q从点F运动到点C,点P从点A运动到点B所用时间,可得到P、Q的相遇点M在段,设P、Q相遇时用时x秒,根据题意,列出方程,求出x的值,即可求解.
【详解】(1)解:由题意得,动点P在段的速度均为2个单位长度/秒,在段的速度为1个单位长度/秒,在段的速度为4个单位长度/秒,,
所以动点P从点A运动至点F需要的时间为(秒)
(2)点Q从点F运动到点C用时为(秒),
点P从点A运动到点B用时(秒),
当时,点P在上,且距离点C:个单位长度,
所以P、Q的相遇点M在段,
设P、Q相遇时用时x秒,
,
解得:,
则点M所对应的数为.
33.
【答案】(1)19,17;
(2);点M在折线数轴上所表示的数是
(3)当秒或秒或 秒或17秒时,
【知识点】行程问题(一元一次方程的应用)、用数轴上的点表示有理数、数轴上的动点问题
【分析】本题考查的是数轴上的动点问题,数轴上两点之间的距离,一元一次方程的应用,清晰的分类讨论是解本题的关键.
(1)利用路程除以速度求解即可得到答案;
(2)先判断相遇点M在上,再根据题意列方程求解即可;
(3)分四种情况讨论:①当点P在上,点Q在上时;②当点P在上时,点Q在上时;③当点P在上时,点Q在上时;④当点P在上时,点Q在上时,再列方程求解即可.
【详解】(1)解:动点P从点A运动至点O需要秒,
从点O运动至点B需要秒,
从点B运动至点C需要秒,
则动点P从点A运动至点C需要秒;
动点Q从点C运动至点B需要秒,
从点B运动至点O需要秒,
从点O运动至点A需要秒,
则动点Q从点C运动至点A需要秒;
故答案为:19,17;
(2)解:由(1)可得相遇点M在上,
∴由题意得,
解得,
∴,即点M在折线数轴上所表示的数是;
(3)解:①当点P在上,点Q在上时,,,
∵,
∴,
解得;
②当点P在上时,点Q在上时,,,
∵,
∴,
解得;
③当点P在上时,点Q在上时,,,
∵,
∴,
解得;
④当点P在上时,点Q在上时,,,
∵,
∴,
解得;
综上:当秒或秒或秒或17秒时.
34.
【答案】(1);;
(2)
(3)4,7,10,16
【知识点】数轴上两点之间的距离、数轴上的动点问题、绝对值非负性、行程问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)由题中条件,利用平方与绝对值非负性,结合非负式和为的条件求解即可得到答案,再由数轴上两点之间距离表示方法即可得到答案;
(2)设相遇点所对应的数是,相遇时间为,由相遇问题列方程组求解即可得到答案;
(3)根据数轴上动点问题,分四种情况:当不在线段上;当在线段上;当在线段上;当在线段上、在线段上;列方程求解即可得到答案.
【详解】(1)解:,
,
解得,
、在数轴上对应的数分别是、,如图所示:
,
解得;
(2)解:设相遇点所对应的数是,相遇时间为,则
,解得,
相遇点所对应的数是;
(3)解:由(1)知;;,
,,
动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿“折线数轴”的正方向运动,从点运动到点期间速度变为原来的一半,
走完用时为秒,走完用时秒;
动点从点出发以每秒1个单位长度沿着“折线数轴”的负方向运动,从点运动到点期间速度变为原来的2倍,
走完用时为秒,走完用时秒;
当不在线段上时,如图所示:
则由、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等得到,解得;
当在线段上时,如图所示:
当在线段上时,如图所示:
则由、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等得到,解得;
当在线段上、在线段上时,如图所示:
则由、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等得到,解得;
当为4或7或10或16时,、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等.
35.
【答案】(1)10;2
(2)①;②;
(3)①;②2
【分析】(1)根据题意可求出点M和点N表示的数,则可求出运动t秒时点P表示的数,再根据折叠的特点确定点P表示的数,则可得到答案;
(2)①求出点P表示的数,再根据折叠后互相重合的两个点到中点的距离相等即可求解;②根据折叠后互相重合的两个点到中点的距离相等求出点A到点P的距离,再根据数轴上两点间的距离公式求解即可;
(3)①再分两种情况:折叠后点M在点N的左侧和折叠后点M在点N的右侧,求出折叠后点M表示的数即可得到答案;②设点P从原点开始,向右移动x个单位,则点P表示的数为x,则折叠后点M表示的数为,求出此时的长,同理求出点P从原点开始,向右移动个单位时的长即可得到答案.
【详解】(1)解:∵点到原点的距离均为,且点M在点N的左侧,
∴点M表示的数为,点N表示的数为10,
∴运动t秒时,点P表示的数为;
∵以点为折点,折叠纸面,使表示1的点与表示的点重合,
∴点P为表示1的点与表示的点组成的线段的中点,
∴,
解得,
∴点P表示的数为,
∴表示的点与表示的点重合;
(2)解:①由(1)得,当时,点P表示的数为,
∵以点为折点,折叠纸面,表示5的点与数轴上的点重合,
∴点C表示的数为;
②∵两点折叠后重合,
∴点P为的中点,
∴,
∵点A在点B的左侧,
∴点A表示的数为,点B表示的数为;
(3)解:①当折叠后点M在点N的左侧时,则折叠后点M表示的数为,
∴点P表示的数为;
当折叠后点M在点N的右侧时,则折叠后点M表示的数为,
∴点P表示的数为;
综上所述,点P表示的数为;
②设点P从原点开始,向右移动x个单位,则点P表示的数为x,
当时,点M和点N都在点P的左侧,折叠后这两点间的距离不变,故不符合题意;
当时,折叠后点M表示的数为,
∴,
当点P向右移动个单位长度时,则点P表示的数为,
∴折叠后点M表示的数为,
∴,
∵,
∴当点从原点开始,沿数轴每向右移动1个单位长度后再折叠纸面,折叠后点,之间的距离都会增大2个单位长度.
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专题02 数轴上的动点问题有关的五种模型
题型一 数轴上动点之相遇问题
题型二 数轴上动点之相距问题
题型三 数轴上动点之三点中点问题
题型四 数轴上动点之新定义型问题
题型五 数轴上动点之折线数轴问题
题型一:数轴上动点之相遇、相距问题
1.(25-26七年级上·河北沧州·期末)如图,在数轴上点表示数,点表示数,点表示数,其中是最小的正整数,且多项式的最高次项的系数为,常数项为.
(1)___________,___________,___________;
(2)若点和点分别以每秒1个单位长度和3个单位长度的速度在数轴上同时向左运动,设运动时间为秒,当为何值时与相距3个单位长度?
2.(26-27七年级上·重庆璧山·阶段检测)如图,点、在数轴上表示的数分别为和8,两只蚂蚁、分别从、两点同时出发,相向而行,的速度为2个单位长度/秒,的速度为1个单位长度/秒.
(1)运动_____秒钟时,两只蚂蚁相遇在点;点在数轴上表示的数是_____;
(2)若运动秒钟时,两只蚂蚁的距离为10,求出的值(写出解题过程).
3.(25-26七年级上·河南周口·期末)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沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒:
(1)当时,线段的长度为________;
(2)当为何值时,点与点相遇?
(3)当为何值时,线段的长度为个单位长度?
4.(26-27七年级上·河北保定·阶段检测)已知数轴上点表示的数是,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右匀速运动;同时动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动.设运动时间为秒().
(1)用含的式子表示点、点在数轴上所表示的数;
(2)求两点相遇时,相遇点在数轴上所表示的数;
(3)当两点相距个单位长度时,求的值.
5.(25-26七年级上·河北唐山·期末)如图,已知数轴上点表示的数为12,是数轴上在左侧的一点,且,两点间的距离为20,动点从点出发,以每秒2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)数轴上点表示的数是________,点表示的数是________(用含的代数式表示);
(2)若在点出发的同时,动点从点出发,以每秒8个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,求:出发几秒后,点与点相遇?
(3)若点、出发的同时,点从原点以每秒6个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,则出发________秒后,.
6.(26-27七年级上·山东枣庄·阶段检测)如图,数轴上A、B两点表示的数分别为和4.点P从点A出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向右运动;同时点Q从点B出发,沿数轴以每秒1个单位长度的速度向左运动.设运动时间为t秒.
(1)A、B两点间的距离为________________;
(2)当t为何值时,点P与点Q相遇?相遇点表示的数是多少?
(3)若点M在A、B两点之间(不含端点),且点M到点A的距离等于点M到点B的距离的3倍,求点M表示的数.
7.(25-26七年级上·河南周口·期末)如图,在数轴上有两点,点表示的数为,点表示的数为,动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为秒().
(1)当时, ,此时点表示的数为 ;
(2)当时,求的值;
(3)若动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,动点同时出发,问经过多少秒,两点相遇?
8.(26-27七年级上·湖南衡阳·阶段检测)如图,已知数轴上点A表示的数为12,B是数轴上在A左侧的一点,且A,B两点间的距离为22.动点P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,设运动时间为秒.
(1)数轴上点B表示的数是_________.
(2)动点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,若点P、Q同时出发.求:
①当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
②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?
9.(26-27七年级上·湖南衡阳·阶段检测)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10.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t秒.()
(1)数轴上点B表示的数是______;当时,点P所表示的数是______.
(2)动点Q从点B出发,以每秒2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:
①当点P运动多少秒时,点P追上点Q?
②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?
10.(25-26七年级上·辽宁辽阳·期末)如图,已知点,,是数轴上的三个点,点为原点,点,在数轴上表示的数分别为,,且,满足,点,点之间的距离记为.
(1)________,________,________;
(2)动点从点出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向右匀速运动,同时点从点出发,沿数轴以每秒4个单位长度的速度向左匀速运动,设,运动时间为秒.
①当时,求的长;
②若,求的值.
③若动点从原点出发,沿数轴以每秒3个单位长度的速度向右匀速运动,点比点,晚出发2秒,求()为何值时,.
题型二:数轴上动点之定值问题
11.(25-26七年级上·广东惠州·期末)如图,数轴上的点,,分别表示数,,,其中是最大的负整数,且多项式是关于的二次多项式,一次项系数为.
(1)________;________;________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,此时与点重合的点所表示的数为________;
(3)若数轴上有一点,且点表示数,则的最小值为________;
(4)若动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,动点从点出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向右运动,运动时间为.
①请你用含的代数式表示线段和线段的长;
②是否存在常数,使的值为定值?若存在,请求出的值和的值;若不存在,请说明理由.
12.(25-26七年级上·河北保定·期末)“幸福是奋斗出来的”,在数轴上,若F到A的距离刚好是3,则F点叫做A的“幸福点”;若F到A、B的距离之和为6,则F叫做A和B的“幸福中心”.
(1)若点A表示的数为,则A的幸福点F所表示的数应该是______;
(2)如图1,M、N为数轴上两点,点M所表示的数为4,点N所表示的数为,若点F就是M和N的幸福中心,则F所表示的所有数中,整数之和为______;
(3)如图2,A、B、C为数轴上三点,点A所表示的数为,点B所表示的数为4,点C所表示的数为8.
①若点F是A和B的幸福中心,则点F表示的数为______;
②若点P,Q分别从点A,B以每秒2个单位长度的速度向右运动,点R从点C出发,以每秒3个单位长度的速度向左运动,经过______秒时,点R是P和Q的幸福中心;
③若点P从点A以每秒2个单位长度的速度向左运动,点Q、R分别从点B、C以每秒3个单位长度和每秒4个单位长度的速度向右运动,存在一个常数m,使得为定值,请求出m的值.
13.(25-26七年级上·广东深圳·期末)【背景知识】1.数轴揭示了数与点之间的内在联系,使数和数轴上的点建立起对应关系,它是“数形结合”的典型体现.有理数和在数轴上对应的点分别为和,则两点之间的距离表示为,记为.
2.定义:若是倍的(即),或是倍的(即),则称点为线段的“倍点”.例如:点表示的数是,点表示的数是1,则点作为线段的“2倍点”对应的数有(如图1-1),(如图1-2),0(如图1-3),4(如图1-4).
【问题情境】如图2,已知点表示的数是,点表示的数是4.点从点出发,以每秒2单位长度的速度向右运动.
【综合运用】
(1)___________(请填写最简形式);
(2)若点表示的数是10,则点___________(填“是”或“不是”)线段的“2倍点”;
(3)秒后,点表示的数为___________(用含的代数式表示);
(4)若点为线段的“1倍点”,点为线段的“1倍点”,请问点在运动过程中,线段的长度会不会发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出线段的长;
(5)若点同时从点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动.当点到达点时,,点同时停止运动.当___________时,原点为线段的“3倍点”.
14.(25-26七年级上·湖南株洲·期末)如图,在数轴上,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,是最小的正整数,且a,c满足.
(1)___________,___________,___________;
(2)点A,B,C开始在数轴上运动,若点以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时点和点分别以每秒3个单位长度和每秒2个单位长度的速度向右运动,设后,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.问:为何值时,.
(3)若为一个常数使得的值不随的变化而变化,求的值.
15.(25-26七年级上·四川绵阳·期末)如图,线段上有一点.动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向左运动,同时动点从点出发,以每秒个单位长度的速度向右运动,当点到达点时,、两点同时停止运动,设运动时间为秒.
(1)若,求运动时间的值;
(2)在相遇前,分别取和的中点,的值是否为定值?若是,求出其值;若不是,请说明理由.
题型三:数轴上动点之三点中点问题
16.(25-26七年级上·河北唐山·期末),两点在数轴上的位置如图所示,点在点的右侧,其中点对应的有理数为,.动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴正方向运动,同时,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度与点同向运动,设运动时间为秒().
(1)当时,的长是____,点表示的有理数为___;
(2)点追上点时,求的值;
(3)当时,求的值;
(4)当、两点中任意一点成为图中、、、四点组成的任意一段线段的中点时,直接写出所有的值.
17.(25-26七年级上·湖南邵阳·期末)动点探究题:
如图,在数轴上点表示的数为,点表示的数为10,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动;同时,动点从点出发,以每秒3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)运动开始前,线段的长度为________;当时,点表示的数为________,点表示的数为________.
(2)当,两点相遇时,求相遇点所表示的数.
(3)若点为线段的中点,点为线段的中点,在运动过程中,是否存在使得?若存在,请求出的值;若不存在,请说明理由.
18.(25-26七年级上·湖北省直辖县级单位·期末)已知有理数a,b,c在数轴上对应的点分别为A,B,C,a,c满足,其中点B为线段的三等分点,且点B位于数轴正半轴上.
(1)填空: , , ;
(2)若在数轴上,点A以每秒3个单位长度向右运动,同时点B,点C分别以每秒2个,1个单位长度的速度向左运动,设运动时间为t秒.
①当点A在点C左侧时,是否存在常数m,使得的值不随t的改变而改变?若存在,请求出m;若不存在,请说明理由;
②求t为多少时,A,B,C三点中恰好有一个点为另外两点所连线段的中点.
19.(25-26七年级上·江西景德镇·期末)【教材呈现】2024年北师大版七年级上册教材中有以下内容:
【联系拓广】
数轴上任意两点,表示的数分别是,.
(1)当,分别取下列值时,求,两点间的距离.
,;,;,.
(2)用,表示,两点间的距离
阅读以上内容,回答下面的问题:
【归纳概括】
(1)用,表示,两点之间的距离是____________.
【解决问题】
(2)当表示数的点在与3之间移动时,可以发现的值总是一个固定的值,这个值是___________;
(3)如图,已知数轴上有,两点,分别表示的数为,6,点以每秒2个单位长度的速度从点出发沿数轴向右匀速运动,点以每秒1个单位长度从点出发沿数轴向左匀速运动,点,均运动到对方起点后停止(不返回),设运动时间为秒.
①点运动秒后所在位置的点表示的数为____________;点运动秒后所在位置的点表示的数为____________;(用含的式子表示)
②,两点经过多少秒会相距6个单位长度?
③在点,运动过程中,,,三点有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点时,直接写出此时的值.
20.(25-26七年级上·全国·期末)已知数轴上有、、三点,点在数轴上对应的数为,点对应的数为,且、满足,点在数轴上对应的数为,且是方程的解.
(1)数轴上点、、表示的数________、________、________;
(2)如图1,若动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,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,若点、同时出发,经过多少秒时,、之间的距离恰好等于个单位长度?
(3)如图2,若动点、两点同时从、出发,向右匀速运动,同时动点从点出发,向左匀速运动,已知点的速度是点的速度的倍,点的速度是点的速度倍少个单位长度/秒.经过秒时,、、三点恰好有其中一点为其余两点的中点.请求出动点的运动速度.
题型四:数轴上动点之新定义型问题
21.(25-26七年级上·广东深圳·期末)【定义】
点在同一直线上,当点满足或时,则称点是点的“倍点”.
【理解】
()若点在数轴上表示的数分别为,,,则点是否为点的“倍点”?________(填“是”或“否”)
()如图,点在数轴上对应的数分别为,,点是数轴上的一个动点,从原点出发,以个单位/秒的速度沿数轴向右匀速运动.设运动时间为秒:
①点对应的数为________;________(请用含的代数式表示);
②当运动时间为何值时,点恰好是点的“倍点”?请求出符合条件的值.
【拓展】
()小明和小颖同时从公园入口出发,沿笔直道路骑行至指定点(如图),骑行速度开始均为,间距离为.当骑行至道路上的自助售货机处时,小明停下来买矿泉水,停留后,以的速度继续骑行,最终两人同时到达点.请求出的长度,同时判断自助售货机处是否为点的“倍点”,并说明理由.
22.(25-26七年级上·北京延庆·期末)对于数轴上不重合的两点,给出如下规定:若该数轴上存在一点,通过比较线段和的长度,将较短线段的长度称为点到线段的“近距离”.特别地,若线段和的长度相等,则线段或的长度为点到线段的“近距离”
(1)如图1,点表示的数为,点表示的数为2.
①若点P表示的数是,则点P到线段的“近距离”为___________;
②若点A表示的数为a,点A到线段的“近距离”为3,则a的值为___________;
(2)如图2,在数轴上,点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为2.点以每秒2个单位长度的速度向右运动,同时点以每秒1个单位长度的速度向左运动.设点、运动的时间为秒,当点到线段的“近距离”为2时,直接写出的值.
23.(25-26七年级上·全国·期末)对数轴上的点和线段,给出如下定义:点是线段的中点,点是线段的中点,称线段的长度为线段与的“中距离”.
已知数轴上,线段(点在点的左侧),(点在点的左侧).
(1)当点表示时,
若点表示,点表示,点表示,则线段与的“中距离”为,线段与的“中距离”为______;
若线段与的“中距离”为,则点表示的数是______.
(2)线段、同时在数轴上运动,点从表示的点出发,点从原点出发,线段的速度为每秒个单位长度,线段的速度为每秒个单位长度,开始时,线段、都向数轴正方向运动;当点与点重合时,线段随即向数轴负方向运动,仍然向数轴正方向运动.运动过程中,线段、的速度始终保持不变.
设运动时间为秒.
当时,线段与的“中距离”为______;
当线段与的“中距离”恰好等于线段的长度时,求的值.
24.(25-26七年级上·北京·期末)在数轴上,如果线段之间依次排列的点,,,…,将线段n等分,则这个点都叫做线段的n等分点.若是靠近A的第1个n等分点,记为,是靠近A的第2个n等分点,记为,…,是靠近A的第个n等分点,记为.
(1)小利探究发现:
如图,点A、B表示的数分别为a、b(),
点为线段上靠近点A的第2个五等分点,则点表示的数为,
点为线段上靠近点B的第1个五等分点,则点表示的数为.
根据小利的探究,若a、b分别为、4,则点表示的数为______,点表示的数为______;
(2)数轴上A、B两点表示的数分别为、,
①数轴上C、D两点表示的数分别为、4,若线段的等分点与线段的等分点重合,则x的值为_____;
②点P从A点出发以每秒2个单位的速度向右移动,同时点Q从B点出发以每秒4个单位的速度向左移动,点M为线段的中点,记点A与M的距离为,点为线段的等分点,记点B与的距离为,当与相等时,请直接写出此时t的值.
25.(25-26七年级上·湖南株洲·期末)【定义】
点,,是一条直线上从左到右的三个点,若直线上点满足,则称点是点,,的“和谐点”.
【理解】
(1)如图①,在数轴上,点,,,表示的数分别为,0,5,1,点是不是点,,的“和谐点”?请通过计算作出判断.
(2)点,,是一条直线上从左到右的三个点,且,,若点是点,,的“和谐点”,求的长.
【拓展】
(3)如图②,在数轴上,点,,表示的数分别为,,(是整数),点在点的左侧,且点是点,,的“和谐点”,点,,,表示的数之和是否能被4整除?请通过计算作出判断.
26.(26-27七年级上·四川成都·阶段检测)【阅读理解】定义:在数轴上的三点中,如果其中一个点与另外两个点的距离之比为,那么这个点叫做其它两个点的“双伴点”.
例如,如图①,数轴上点分别表示0,1,2,那么点是点的“双伴点”.
(1)如图②,数轴上点,,,分别表示,,0,3,那么点_____是点,的“双伴点”;点_____是点,的“双伴点”;(只能填写图②中的字母)
(2)【问题解决】如图③,点和在数轴上表示的数分别是和10,点是点,的“双伴点”,求点在数轴上表示的数.
(3)【应用拓展】在(2)的条件下,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿向点匀速运动;动点从点出发,以每秒3个单位长度的速度沿向点匀速运动.点同时出发,当其中一点到达终点时,两个点运动同时停止,设运动的时间为秒,当为何值时,点是点,点的“双伴点”?
27.(26-27七年级上·浙江金华·阶段检测)对于数轴上的,,三点,给出如下定义:若其中一个点与其他两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其他两个点的“联盟点”,例如,如图,数轴上点,,所表示的数分别为1,3,4,此时点是点,的“联盟点”若点表示数,点表示数,且,满足,点为数轴上的一个动点,点对应的数为.
(1)计算:______________,______________;
(2)若点在点的右侧,且点是点,点的“联盟点”,求出此时点在数轴上对应的数;
(3)若动点从点处以2个单位长度/秒的速度向右运动,同时动点从点处以1个单位长度/秒的速度向左运动,在相遇后,点立刻原速返回,且到达点后停止运动.设点运动的时间为秒,在整个运动过程中,当点是点,点的“联盟点”时,请直接写出的值.
28.(26-27七年级上·山西太原·阶段检测)定义:若在数轴上存在一点,使得点分别到另外两点的距离之和等于,则称点为另外两点的“格距点”.
如图,数轴上点表示的数是,点表示的数是3.
例如:若点表示的数是,点到点的距离与点到点的距离之和为,则称点为点、的“5格距点”.
(1)若点表示的数是,则的值为______;
(2)已知数轴上表示整数的点称为整点,若整点为点、的“格距点”,则最小为______,这样的整点有______个;
(3)若动点从点出发,以每秒2个单位长度沿数轴向右运动,动点从点出发,以每秒1个单位长度沿数轴向右运动,两点同时出发,运动时间为秒.是否存在,使得点是点、的“7格距点”?若存在,求出的值;若不存在,说明理由.
29.(26-27七年级上·福建厦门·阶段检测)在一条数轴上,若点M到点N的距离是点M到点Q的距离的k倍,则称M是的“k倍点”,记.
例如:若点M表示的数为,点N表示的数为0,点Q表示的数为4,则;.
根据规定解决下面问题:
(1)如图1,_____;
(2)如图1,若数轴上有一点M,满足,则点M表示的数是多少?
(3)如图2,若数轴上有三点,其中点表示的数分别是,现以点C为折点,将数轴向右对折,使点P(点A的对应点)落在点C的右侧,且,则点C表示的数是多少?
30.(25-26七年级上·湖北荆门·期末)定义:数轴上的三个点A、B、C,若其中一个点到另外两个点之间的距离恰好满足3倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“奇妙点”.例如数轴上点A、B、C所表示的数分别为5、8、9,此时点B是点A、C的“奇妙点”.若点A表示数,点B表示数15.
(1)如图1,若点M表示数25,判断点M是否为点A,B的“奇妙点”,并说明理由;
(2)如图2,点N是数轴上位于点A的左侧,且点N是点A、B的“奇妙点”,求点N表示的数;
(3)若动点P、Q分别从点A、B位置同时出发,分别以每秒1个单位长度、每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,运动时间为t秒.
①当点Q运动多少秒时,点Q追上点P?
②在运动过程中,求出点P运动多少秒时点A成为点P、Q的“奇妙点”?
题型五:数轴上动点之折线数轴问题
31.如图,将一条数轴在原点和点处各折一下,得到一条“折线数轴”.图中点表示,点表示,点表示,我们称点和点在数轴上相距个长度单位.动点从点出发,始终以2单位/秒的速度沿着“折线数轴”的正方向终点运动,同时,动点从原点出发,也沿着“折线数轴”的正方向朝终点运动,点在线段以单位/秒的速度运动,在段以单位/秒的速度运动,设运动时间为秒.问:
(1)动点、谁先到达终点?请通过计算说明.
(2)、两点第一次相遇时,求出相遇点所对应的数是多少?
(3)当为______时,、两点在数轴上相距的长度为个单位?
32.如图,将一条数轴在点B,点C,点D,点E处各折一下,得到“折线数轴”.图中点A 表示的数为,点B 表示的数为,点 C表示的数为,点D 表示的数为0,点E 表示的数为8,点F表示的数为12,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿着“折线数轴”的正方向移动,同时,动点Q从点F出发以每秒4个单位长度的速度沿着“折线数轴”的负方向移动,两个点上坡时的速度均是各自初始速度的一半,下坡时的速度均是各自初始速度的2倍,水平位置则保持初始速度不变.
(1)动点P从点A运动到点F需要多少秒?
(2)P,Q两点在点M处相遇,求出相遇点M所对应的数是多少?
33.如图,将一条数轴在原点O和点B处各折一下,得到一条“折线数轴”,图中,点A表示的数为,点B表示的数为10,点C表示为18,我们称点A和点C在该数轴上的“折线距离”为24个长度单位,动点P从点A出发,以1单位/秒的速度沿着“折线数轴”的正方向运动,从点O运动到点B期间速度变为原来的两倍,之后立刻恢复原速;同时,动点Q从点C出发,以2单位/秒的速度沿着折线数轴的负方向运动,从点B运动到点O期间速度变为原来的一半,之后也立刻恢复原速,设运动的时间为t秒,则:
(1)动点P从点A运动至点C需要______秒,动点Q从点C运动至点A需要_______秒;
(2)若P,Q两点在点M处相遇,求相遇时间t以及点M在折线数轴上所表示的数;
(3)是否存在t值,使得P、O两点在数轴上的“折线距离”与Q、B两点在数轴上的的“折线距离”相等.
34.已知,如图,数轴上依次有、、三点,它们在数轴上对应的数分别是、、,其中、满足,点到点的距离为20.
(1)求、、的值.
(2)如图1,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着数轴的正方向运动,动点从点出发,以每秒1单位长度的速度沿着数轴的负方向运动,、两点同时出发,在点处相遇,求出相遇点所对应的数是多少;
(3)如图2,将数轴在原点和点处各折一下,得到一条“折线数轴”,(图中、两点在“折线数轴”上的距离为28个单位长度).动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿“折线数轴”的正方向运动,从点运动到点期间速度变为原来的一半,之后立刻恢复;同时,动点从点出发以每秒1个单位长度沿着“折线数轴”的负方向运动,从点运动到点期间速度变为原来的2倍,之后立刻恢复,设运动时间为秒,请直接写出当为何值时,、两点在“折线数轴”上的距离与、两点在“折线数轴”的距离相等.
35.(26-27七年级上·河北张家口·阶段检测)解决问题
数学小组在一张白纸上制作了一条数轴,点由左至右依次在数轴上,且点到原点的距离均为两点之间的距离为9.点从点出发,沿数轴以每秒1个单位长度的速度向终点移动,设点的移动时间为秒.
操作一:
(1)以点为折点,折叠纸面,使表示1的点与表示的点重合,此时_____,则表示的点与表示_____的点重合;
操作二:
(2)当时,以点为折点,折叠纸面.
①表示5的点与数轴上的点重合,点表示的数为_____.
②若两点折叠后重合,则表示的数为_____;表示的数为_____.
操作三:
(3)以点为折点,折叠纸面.
①若折叠后,两点间的距离为4,此时点所表示的数为_____.
②当点从原点开始,沿数轴每向右移动1个单位长度后再折叠纸面,折叠后点,之间的距离都会增大_____个单位长度.
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