内容正文:
专题04 数轴上的动点问题
常考题型·精准突破
题型1 数轴上动点之相遇、相距问题(重)
题型2 数轴上动点之定值问题
题型3 数轴上动点之三点中点问题(高频)
题型4 数轴上动点之新定义型问题
题型5 数轴上动点之折线数轴问题(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1 数轴上动点之相遇、相距问题
1.(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).
2.(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?
3.(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2 数轴上动点之定值问题
4.(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.
5.(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.
6.(25-26七年级上·全国·期末)阅读以下动点材料:
①如图,在数轴上点A、B、C表示的数分别为、1、6,点A与点B之间的距离表示为,点B与点C之间的距离表示为,点A与点C之间的距离表示为.
②若点D从A点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动,点E从B点出发以每秒2个单位长度的速度向右运动,点F从C点出发以每秒3个单位长度的速度向右运动.设点D、E、F同时出发,运动时间为t秒,
(1)填空: ;点E表示的数为 ;点F表示的数为 ;
(2)在点D、E、F的运动过程中,的值是否会发生变化?写出你的猜想并说明理由;
(3)在(2)条件下,是否存在的情况,若存在,请求出t的值;若不存在请说明理由.
◆题型3 数轴上动点之三点中点问题
7.(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.
8.(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.
9.(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4 数轴上动点之新定义型问题
10.(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.
11.(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.
12.(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.
◆题型5 数轴上动点之折线数轴问题
13.(25-26七年级上·广东深圳·期末)如图1,已知数轴上的三个点A,B,C表示的数分别为,9,15.如果将数轴在原点O和点B处各折一下,就得到一条“折线数轴”,如图2所示.现有一动点P从点A出发,沿着“折线数轴”向右运动,同时,点Q从点C出发,以相同速度沿着“折线数轴”向左运动,当点P和点Q相遇后,两点改变原来的运动方向,沿原路返回.已知点P和点Q在“折线数轴”的水平方向(,段)运动期间速度为2个单位长度/秒,在上坡段运动时速度变为水平方向速度的一半,在下坡段运动时速度变为水平方向速度的2倍,设运动的时间为t秒.
(1)点P沿方向上坡的速度为______个单位长度/秒,点Q沿方向下坡的速度为______个单位长度/秒;
(2)t为何值时,点P和点Q相遇?
(3)当点P是线段的中点时,求此时t的值.
14.(25-26七年级下·吉林长春·期中)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-8,点表示6,点表示12,我们称点和点在“折线数轴”上相距20个单位长度.动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着“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,之后立刻恢复原速,当点到达终点时停止运动;点出发的同时,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿着“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,之后也立刻恢复原速.当点停止运动时,点也随之停止.设点的运动的时间为秒.
(1)动点从点运动至点需要 秒:
(2)当时,点在“折线数轴”上所对应的数是 ,P、Q两点在“折线数轴”上相距 个单位长度:
(3)当P、Q两点在“折线数轴”上相遇时,求的值;
(4)当O、P两点在“折线数轴”上相距的长度小于B、Q两点在“折线数轴”上相距的长度时,直接写出的取值范围.
15.(25-26七年级上·山西吕梁·期末)综合与探究
七年级数学兴趣小组成员自主开展数学微项目研究,他们决定研究“折线数轴”.
探究“折线数轴”
素材
如图,将一条数轴在原点、点、点处折一下,得到一条“折线数轴”(原对应关系不变).图中点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是.在“折线数轴”上,两点之间的“友好距离”定义为这两点表示数之差的绝对值,如:点与点在“折线数轴”上的“友好距离”为:,并表示为,计算距离是沿折线路径累加,而非直线距离.
素材
动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的倍,经过点后立刻恢复初始速度.
素材
在动点运动的同时,动点从点出发,以个单位长度/秒的速度沿着“折线数轴”向负方向运动,且经过折点,,时速度始终保持不变.
问题解决
(1)探究
与点的“友好距离”等于的点在线段 上.动点从点运动至点需要多少时间?
(2)探究
动点从点出发,运动秒至点和点之间时,求点表示的数.(用含的代数式表示)
(3)探究
当,两点分别同时从点、点出发,求,两点正好相遇时的时间,并且直接写出此时相遇点在数轴上所表示的数.
综合攻坚·知能拔高
一、填空题
1.如图,在数轴上点A、B表示的数分别为、4,若点M从A点出发以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,点N从B点出发以每秒4个单位长度的速度沿数轴匀速运动,设点M、N同时出发,运动时间为t秒,经过 秒后,M、N两点间的距离为15个单位长度.
2.如图,点O为原点,A、B为数轴上两点, ,且,点P从点B开始以每秒4个单位的速度向右运动,当点P开始运动时,点A、B分别以每秒5个单位和每秒1个单位的速度同时向右运动,设运动时间为t秒,若的值在某段时间内不随着t的变化而变化,则 .
3.已知数轴上两点A、B对应的数分别是6,,M、N、P为数轴上三个动点,点M从A点出发速度为每秒2个单位,点N从点B出发速度为M点的3倍,点P从原点出发速度为每秒1个单位.
(1)若点M向右运动,同时点N向左运动,经过 秒M与点N相距54个单位;
(2)若点M、N、P同时都向右运动,经过 秒点P到点M,N的距离相等.
二、解答题
4.如图,已知数轴上点A表示的数为3,B是数轴上在点A左侧的一点,且A,B两点间的距离为6,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.
(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5个单位长度?
5.如图,已知数轴上点表示的数为,是数轴上在左侧的一点,且,两点间的距离为动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,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)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.求:
当点运动多少秒时,点与点相遇?
当点运动多少秒时,点与点间的距离为个单位长度?
6.数轴上有两个点A,B,它们表示的数分别是,8.P,Q,M是数轴上三个动点,沿数轴向某一方向运动,点P的速度是每秒2个单位长度,点Q的速度是每秒1个单位长度,点M的速度是每秒5个单位长度.
(1)点P,Q分别从点A,B同时出发,都向正方向运动.
①运动t秒后,点P表示的数为__________,点Q表示的数为__________(用含t的代数式表示);
②当P,Q两点相距3个单位长度时,直接写出此时t的值.
(2)点P,Q,M同时开始运动,点P从点A出发向正方向运动,点Q从点B出发向负方向运动.点M从原点O出发先向负方向运动,与点P重合后立刻向正方向运动,与点Q重合后立刻向负方向运动,再次与点P重合后立刻向正方向运动,……,当点P,M,Q重合时,运动停止.在运动过程中,这三个点的速度保持不变,点P,Q的运动方向保持不变.
①当运动停止时,直接写出点P表示的数;
②在整个过程中,点M运动的路程为__________个单位长度.
7.已知点在数轴上对应的数分别是,其中对应的数是,满足,(如图1).
(1)直接写出的值;
(2)如图1,点P为数轴上一动点,其对应的数为x,若,求x的值;
(3)如图2,将数轴在原点O和点B处各折一下,得到一条“折线数轴”(图中两点在“折线数轴”上的距离为个单位长度),动点P从点A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,在段运动速度变为原来的一半,之后立刻恢复:P从点A运动同时,动点Q从点C出发,以1单位/秒的速度沿着数轴的负方向运动,在段运动速度变为原来的两倍,之后也立刻恢复原速,设运动时间为t秒,请直接写出当t为何值时,P,O两点在“折线数轴”上的距离与Q,B两点在“折线数轴”的距离相等.
8.阅读材料:在数轴上,点表示的有理数为,点表示的有理数为,当时,点,之间的距离记作:;当时,点,之间的距离记作:.例如:,,则.
根据以上知识解决下列问题:
如图,已知数轴上两点,表示的数分别为,12,动点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒.
(1)__________,点表示的数为__________.(用含的式子表示)
(2)动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,动点从原点出发,以每秒1个单位长度的速度向右匀速运动,点,,同时出发.
①若点,两点到原点的距离相等,求的值;
②在某个时间段内,的值不随的变化而变化,求出该时段,应满足的数量关系.
9.【新知理解】如图①,点C在线段上,图中的三条线段、和.若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是线段的“蓝青点”.
(1)填空:线段的中点_________这条线段的“蓝青点”;(填“是”或“不是”)
【问题解决】(2)如图②,点A和B在数轴上表示的数分别是和40,点C是线段的“蓝青点”,求点C在数轴上表示的数.
【应用拓展】(3)在(2)的条件下,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿向点B匀速运动;动点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿向点A匀速运动.点P、Q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t秒,当t为何值时,A、P、Q三点中,其中一点恰好是另外两点为端点的线段的“蓝青点”?(直接写出答案).
10.已知数轴上两点对应的数分别为.
(1)两点间的距离为 ;
(2)如图,如果点沿线段自点向点以每秒个单位长度的速度运动,同时点沿线段自点向点以每秒个单位长度的速度运动,运动时间为秒.
Ⅰ.运动秒时对应的数为 ,对应的数为 ;(用含的代数式表示)
Ⅱ.当两点相遇时,点在数轴上对应的数是 ;
Ⅲ.求相距个单位长度时的值;
(3)如图,若点在数轴上,点在数轴上方,且,,现点绕着点以每秒转的速度顺时针旋转(一周后停止),同时点沿射线自点向点运动.当两点相遇时,请直接写出点的运动速度.
11.定义:A,B,C为数轴上三点,当点C在线段上时,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们称点C是的美好点.例如:如图①,点A表示数,点B表示数2,点C表示数1,点D表示数0.点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是的美好点;又如,点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是的美好点,但点D是的美好点.
如图②,M,N为数轴上两点,点M表示数,点N表示数2.
(1)①求的美好点表示的数为______.
②求的美好点表示的数为______.
(2)数轴上有一个动点P从点M出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向右运动,设点P运动的时间为t秒,当点P为的美好点时,求t的值.
12.先阅读材料:如图(1),在数轴上点示的数为,点表示的数为,则点到点的距离记为,线段的长可以用右边的数减去左边的数表示,即.
解决问题:如图(2),数轴上点表示的数是,点表示的数是,且有,点表示的数是6.
(1)________,________:
(2)若点以每秒个单位长度的速度向左运动到,同时点和点分别以每秒2个单位长度和3个单位长度的速度向右运动分别到,,假设秒钟过后,若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为.
①则点表示的数是________,________(用含的式子表示)
②请问:的值是否随着时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
(3)若点点分别以4个单位每秒和2个单位每秒的速度相向而行,则几秒后、两点相距2个单位长度?
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专题04 数轴上的动点问题
常考题型·精准突破
题型1 数轴上动点之相遇、相距问题(重)
题型2 数轴上动点之定值问题
题型3 数轴上动点之三点中点问题(高频)
题型4 数轴上动点之新定义型问题
题型5 数轴上动点之折线数轴问题(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1 数轴上动点之相遇、相距问题
1.
【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.
2.
【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.
3.
【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2 数轴上动点之定值问题
4.
【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:;
5.
【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.
6.
【答案】(1)8,,
(2)在点D、E、F的运动过程中,的值会发生变化,
理由如下:
∵点D从A点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动,
∴当运动时间为t秒时,点D表示的数为,
又∵当运动时间为t秒时,点E表示的数为,点F表示的数为,
∴,
,
∴,
∴在点D、E、F的运动过程中,的值会发生变化;
(3)存在,t的值为1或13
【分析】本题考查了一元一次方程的应用以及数轴上的动点问题,用含t的式子表示出相关线段的长度是解题的关键.
(1)根据点A、B、C表示的数,利用数轴上两点间的距离公式,可求出的长;再根据点的运动速度及方向列代数式即可;
(2)利用数轴上两点间的距离公式,可找出,,将其代入中即可得出结论;
(3)由题意,先表示出,然后结合,进行分类讨论即可求出t的值.
【详解】(1)解:∵在数轴上点A、C表示的数分别为、6,
∴.
∵点E从B点出发以每秒2个单位长度的速度向右运动,点F从C点出发以每秒3个单位长度的速度向右运动,
∴当运动时间为t秒时,点E表示的数为,点F表示的数为.
故答案为:8,,;
(2)略
(3)解:存在,当运动时间为t秒时,点D表示的数为,点E表示的数为,
∴,.
∵,
∴,
解得:或,
∴在(2)条件下,存在的情况,t的值为1或13.
◆题型3 数轴上动点之三点中点问题
7.
【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.
8.
【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.
9.
【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4 数轴上动点之新定义型问题
10.
【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
11.
【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.
12.
【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.
◆题型5 数轴上动点之折线数轴问题
13.
【答案】(1)1;4
(2)
(3)或
【分析】(1)根据在上坡段运动时速度为水平方向速度的一半,得出点P沿方向上坡的速度即可;根据在下坡段运动时速度变为水平方向速度的2倍,求出点Q沿方向下坡的速度即可;
(2)先根据数轴上两点间距离公式得出,,,再根据点P与点Q在上运动的路程之和为,列出方程,解方程即可;
(3)分两种情况:P、Q相遇前,P、Q相遇后,根据列出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:点P沿方向上坡的速度为个单位长度/秒;点Q沿方向下坡的速度为个单位长度/秒;
(2)解:∵数轴上的三个点A,B,C表示的数分别为,9,15,
∴,,,
点在上运动时间为:,
点Q在上运动时间为:,
根据题意得:,
解得:;
答:时,点P和点Q相遇;
(3)解:点P、Q相遇时,,
P、Q相遇前:,
解得:;
P、Q相遇后:,
解得:;
综上,点P是线段的中点时,或.
14.
【答案】(1)
(2);
(3)
(4)或
【分析】(1)计算P从A到C的总时间时,分段计算A到O、O到B、B到C的运动时间,求和即可;
(2)求t为定值时P、Q的位置及两点距离,先判断t对应两个动点各自的运动阶段,再分别计算对应坐标,用折线数轴的距离规则计算两点距离;
(3)求相遇时间时,判断相遇所在的时间区间,根据该区间内两点的位置表达式列等式求解;
(4)求距离小于距离的范围时,分区间写出、的长度表达式,列不等式求解,再合并各区间的解集.
【详解】(1)段:长度,时间秒;
段:长度,时间秒;
段:长度,时间秒;
总时间:秒.
(2)对:用秒到达,剩余秒在段运动,走了个单位,对应数为;
对:用秒到达,剩余秒在段运动,走了个单位,对应数为;
距离:;
(3)相遇时、路程和为总长,分区间讨论:
①当点在上运动时,且点在上运动,即时,
故无法相遇,舍去;
②当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
故无法相遇,舍去;
③当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
∴,
解得;
当时,不再相遇;
故.
(4)①当点在上运动时,且点在上运动,即时,
,,
∴,
解得,
∴;
②当点在上运动时,且点在上运动,即时,
,,
,
解得,
∴;
③当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
,,
∴,
解得,
∴;
④当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
,,
∴,恒成立,
故;
⑤当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
,,
∴,
解得,
∴;
综上所述,或.
15.
【答案】(1)或;
(2)
(3),两点正好相遇时的时间为秒,此时相遇点在数轴上所表示的数为
【分析】(1)设该点表示的数为,则,解得或,再结合题意分析即可得出结果;根据速度路程时间,计算即可得出结果;
(2)由(1)可得,当点从点出发时,运动时间为秒,由此即可表示出点表示的数;
(3)分情况讨论,根据题意列出关于的一元一次方程,解方程即可得出结果.
【详解】(1)解:设该点表示的数为,则,
解得或,
∵点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是,
∴在线段上,在线段上,
∴与点的“友好距离”等于的点在线段或上;
∵动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的,
∴动点从点运动至点需要(秒);
(2)解:∵动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的倍,
∴由(1)可得,
∴当点从点出发时,运动时间为秒,
∴点表示的数为;
(3)解:当时,点在上运动,点在上运动,不会相遇;
当时,点在上运动,点在上运动,不会相遇;
当时,点在上运动,点在上运动,会相遇;
由(2)可得点表示的数为,
∵动点从点出发,以个单位长度/秒的速度沿着“折线数轴”向负方向运动,且经过折点,,时速度始终保持不变,
∴此时点表示的数为,
∴,
解得,
此时相遇点在数轴上所表示的数为;
当时,点在上运动,点在或或上运动,不会相遇;
综上所述,,两点正好相遇时的时间为秒,此时相遇点在数轴上所表示的数为.
综合攻坚·知能拔高
一、填空题
1.或
2.或
3.5 或
二、解答题
4.
【答案】(1)
(2)①秒;②或秒
【分析】本题考查了在数轴上表示数,数轴上两点之间的距离,一元一次方程的应用等知识.熟练掌握在数轴上表示数,数轴上两点之间的距离,一元一次方程的应用是解题的关键.
(1)由题意知,数轴上点B表示的数是,计算求解即可;
(2)①设的运动时间为,则点表示的数为,点表示的数为,由点P与点Q相遇,可得,计算求解即可;②由题意知,,即或,计算求解即可.
【详解】(1)解:由题意知,数轴上点B表示的数是,
故答案为:;
(2)①解:设的运动时间为,
∴点表示的数为,点表示的数为,
∵点P与点Q相遇,
∴,
解得,,
∴点P运动秒时,点P与点Q相遇;
②解:由题意知,,
∴或,
解得,或;
∴当点P运动或秒时,点P与点Q间的距离为5个单位长度.
5.
【答案】(1),;
(2)①当点运动秒时,点与点相遇;②当点运动或秒时,点与点间的距离为8个单位长度
【分析】本题考查在数轴上找出点的位置,结合数轴求追赶和相遇问题,正确运用数形结合解决问题是解题的关键,注意不要漏解.
(1)根据题意可先求出点表示的数为,由点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,得点运动秒的长度为,即可表示出点;
(2)①由于点和Q都是向左运动,故点追上Q时相遇,根据点比Q多走了10个单位长度列出等式,根据等式求出t的值即可得出答案;
②要分两种情况计算:第一种是点追上点Q之前,第二种是点追上点Q之后,根据数轴上两点间距离公式列式求出t的值即可得出答案.
【详解】(1)数轴上点表示的数为,是数轴上在左侧的一点,
,
则,
数轴上点表示的数为;
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
点运动秒的长度为,
点所表示的数为:,
故答案为:,;
(2)①设点运动秒时追上点,
根据题意得,
解得,
答:当点运动秒时,点与点相遇;
②设当点运动秒时,点与点间的距离为8个单位长度,
当点未超过点,则,解得;
当点超过点,则,解得;
答:当点运动或秒时,点与点间的距离为8个单位长度.
6.
【答案】(1)①,;②11或17
(2)①,②
【分析】本题考查数轴上动点问题,代数式表示式,一元一次方程的实际运用,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
(1)①结合题意利用代数式表示即可;
②根据P,Q两点相距3个单位长度,分情况建立等式求解,即可解题;
(2)①根据题意表示出点P与点Q表示的数,结合当点P,M,Q重合时,运动停止,建立方程求解,即可解题;
②根据路程时间速度求解,即可解题.
【详解】(1)解:①因为数轴上有两个点A,B,它们表示的数分别是,8.
所以运动t秒后,点P表示的数为,点Q表示的数为,
故答案为:,.
②因为P,Q两点相距3个单位长度,
所以或,
解得或;
(2)解:①因为当点P,M,Q重合时,运动停止.
且点P表示的数为,点Q表示的数为,
所以,
解得;
②因为点M的速度是每秒5个单位长度,
所以在整个过程中,点M运动的路程为个单位长度.
故答案为:.
7.
【答案】(1),
(2)的值为或
(3)运动的时间为秒或秒或秒或秒.
【分析】(1)根据非负数的性质即可求解;
(2)利用绝对值表示出,,根据列出方程,解之即可.
(3)由路程、速度、时间三者关系,根据分类谈论求出四种情况下的时间即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
(2)解:∵,,点P对应的数为,
根据题意可得,
∵,
∴,
解得:或
∴的值为或.
(3)解:由上可知,,
当点在,点在上运动时,,,
∴当时,即,
解得:;
当在上,在上运动时,,
∴当时,即,
解得:;
当点、两点都在上运动时,,,
∴当时,即
解得:;
当在上,在上运动时,,
∴当时,即,
解得:;
综上,当时,运动的时间为秒或秒或秒或秒.
8.
【答案】(1)
(2)①当或时,点,两点到原点的距离相等;②的值不随的变化而变化,该时段,应满足的数量关系为:或
【分析】本题主要考查数轴上点表示有理数,数轴上两点之间距离的计算,一元一次方程与行程问题的数量关系的运用,掌握数轴上两点之间距离的计算,一元一次方程的运用是解题的关键.
(1)根据材料提示的两点之间距离的计算方法,数轴上动点表示有理数的计算即可求解;
(2)①分别用含的式子标出点到原点的距离,再根据距离公式及数量关系列式求解即可;②根据题意,点表示的数为,点表示的数为:,点表示的数为,根据题意分类讨论:如图所示,点在店左边;点在店右边;由此列式求解即可.
【详解】(1)解:数轴上两点,表示的数分别为,12,
∴,
∵动点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒,
∴点表示的数为,
故答案为:;
(2)解:①动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,
∴点表示的数为:,
∴点到原点的距离为,点到原点的距离为:,
∵点,两点到原点的距离相等,
∴,
当时,,
解得,;
当时,,
解得,;
综上所述,当或时,点,两点到原点的距离相等;
②根据题意,点表示的数为,点表示的数为:,点表示的数为,
如图所示,点在店左边,
∴,,
∴
,
∵的值不随的变化而变化,
∴;
如图所示,点在店右边,
∴,,
∴
,
∵的值不随的变化而变化,
∴;
综上所述,的值不随的变化而变化,该时段,应满足的数量关系为:或.
9.
【答案】(1)是;
(2)①若C为中点,则C点表示的数为10;②若,则C点表示的数为20;③若,则C点表示的数为0.
(3),,,,,
【分析】(1)根据“蓝青点”的定义可得线段的中点是这条线段的“蓝青点”;
(2)设C点表示的数为x,分三种情况①若C为中点,②若,③若,分别列方程求解即可.
(3)根据题意,t秒后,P点对应的数为,Q点对应的数为.然后分6种情况讨论.相遇前分,,三种情况,相遇后分,,三种情况,分别列一元一次方程求出t的值即可.
【详解】解:(1)∵原线段的长是线段中点分成的短线段的2倍,
∴线段的中点是这条线段的“蓝青点”.
故答案为:是.
(2)设C点表示的数为x,
①若C为中点,即,
则,
解得.
②若,
则,
解得,
③若,
则,
解得.
综上,C点表示的数为10或20或0.
(3)解:根据题意,t秒后,P点对应的数为,Q点对应的数为.
P、Q相遇前,P点是线段的“蓝青点”,则分三种情况:
①,
,
解得.
②,即时,
,
解得.
③,
,
解得,
P、Q相遇后,Q点是线段的“蓝青点”,则分三种情况:
①,
,
解得.
②,即,
,
解得.
③,
,
解得.
10.
【答案】(1);
(2)Ⅰ.,;Ⅱ.;Ⅲ.或;
(3)单位长度秒或单位长度秒.
【分析】()根据数轴上两点间距离公式直接计算即可求解;
()Ⅰ.根据数轴上两点间距离公式计算即可求解;
Ⅱ.根据题意列出方程,解方程即可求解;
Ⅲ.分点在点左边和右边两种情况,列出方程,解方程即可求解;
()分两种情况列出方程,解方程即可求解.
【详解】(1)解:∵对应的数分别为,
∴两点间的距离为,
故答案为:;
(2)解:Ⅰ.由题意可得,运动秒时对应的数为,对应的数为,
故答案为:,;
Ⅱ.当两点相遇时,,
解得,
∴点在数轴上对应的数是,
故答案为:;
Ⅲ.当点在点左边时,,
解得;
当点在点右边时,,
解得;
∴相距个单位长度时,的值为或;
(3)解:当两点在点相遇时,运动时间为秒,
此时点的运动速度为单位长度秒;
当两点在点相遇时,运动时间为秒,
此时点的运动速度为单位长度秒;
∴当两点相遇时,点的运动速度为单位长度秒或单位长度秒.
11.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据定义,构建方程求解;
(2)根据定义,,结合行程公式构建方程求解;
【详解】(1)解:①令美好点表示的数为x,由题知,
解得,
∴的美好点表示的数为;
②令美好点表示的数为y,由题知,,
解得,
∴的美好点表示的数为;
(2)解:根据题意,得
∴
解得
12.
【答案】(1),
(2)①,.②不变,值为
(3)在秒或秒后、两点相距2个单位长度.
【分析】(1)根据非负数的性质求出a、b的值即可;
(2)①根据题意表示出点、,所表示的数,即可得出结论;
②先求出,然后代入化简即可得出结论;
(3)求出点A的路程为,点C的路程为,然后分为相遇前相距个单位长度和相遇后相距个单位长度列方程,求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
故,,
∴,,
故答案为:,.
(2)解:①由题意可知:点表示的数是:,点表示的数是:,点表示的数是:,
∴.
故答案为,.
②由①可知,,
∴,
∴的值不随着时间的变化而改变,其定值为,
(3)解:由题意可知,点A的路程为,点C的路程为,的距离为,
∴可分为相遇前相距个单位长度和相遇后相距个单位长度,
两种情况的方程分别为:,
解得和,
∴在秒或秒后、两点相距2个单位长度.
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专题04 数轴上的动点问题
常考题型·精准突破
题型1 数轴上动点之相遇、相距问题(重)
题型2 数轴上动点之定值问题
题型3 数轴上动点之三点中点问题(高频)
题型4 数轴上动点之新定义型问题
题型5 数轴上动点之折线数轴问题(难)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
◆题型1 数轴上动点之相遇、相距问题
1.(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.
2.(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.
3.(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2 数轴上动点之定值问题
4.(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:;
5.(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.
6.(25-26七年级上·全国·期末)阅读以下动点材料:
①如图,在数轴上点A、B、C表示的数分别为、1、6,点A与点B之间的距离表示为,点B与点C之间的距离表示为,点A与点C之间的距离表示为.
②若点D从A点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动,点E从B点出发以每秒2个单位长度的速度向右运动,点F从C点出发以每秒3个单位长度的速度向右运动.设点D、E、F同时出发,运动时间为t秒,
(1)填空: ;点E表示的数为 ;点F表示的数为 ;
(2)在点D、E、F的运动过程中,的值是否会发生变化?写出你的猜想并说明理由;
(3)在(2)条件下,是否存在的情况,若存在,请求出t的值;若不存在请说明理由.
【答案】(1)8,,
(2)在点D、E、F的运动过程中,的值会发生变化,
理由如下:
∵点D从A点出发,以每秒1个单位长度的速度向左运动,
∴当运动时间为t秒时,点D表示的数为,
又∵当运动时间为t秒时,点E表示的数为,点F表示的数为,
∴,
,
∴,
∴在点D、E、F的运动过程中,的值会发生变化;
(3)存在,t的值为1或13
【分析】本题考查了一元一次方程的应用以及数轴上的动点问题,用含t的式子表示出相关线段的长度是解题的关键.
(1)根据点A、B、C表示的数,利用数轴上两点间的距离公式,可求出的长;再根据点的运动速度及方向列代数式即可;
(2)利用数轴上两点间的距离公式,可找出,,将其代入中即可得出结论;
(3)由题意,先表示出,然后结合,进行分类讨论即可求出t的值.
【详解】(1)解:∵在数轴上点A、C表示的数分别为、6,
∴.
∵点E从B点出发以每秒2个单位长度的速度向右运动,点F从C点出发以每秒3个单位长度的速度向右运动,
∴当运动时间为t秒时,点E表示的数为,点F表示的数为.
故答案为:8,,;
(2)略
(3)解:存在,当运动时间为t秒时,点D表示的数为,点E表示的数为,
∴,.
∵,
∴,
解得:或,
∴在(2)条件下,存在的情况,t的值为1或13.
◆题型3 数轴上动点之三点中点问题
7.(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.
8.(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.
9.(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4 数轴上动点之新定义型问题
10.(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
11.(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.
12.(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.
◆题型5 数轴上动点之折线数轴问题
13.(25-26七年级上·广东深圳·期末)如图1,已知数轴上的三个点A,B,C表示的数分别为,9,15.如果将数轴在原点O和点B处各折一下,就得到一条“折线数轴”,如图2所示.现有一动点P从点A出发,沿着“折线数轴”向右运动,同时,点Q从点C出发,以相同速度沿着“折线数轴”向左运动,当点P和点Q相遇后,两点改变原来的运动方向,沿原路返回.已知点P和点Q在“折线数轴”的水平方向(,段)运动期间速度为2个单位长度/秒,在上坡段运动时速度变为水平方向速度的一半,在下坡段运动时速度变为水平方向速度的2倍,设运动的时间为t秒.
(1)点P沿方向上坡的速度为______个单位长度/秒,点Q沿方向下坡的速度为______个单位长度/秒;
(2)t为何值时,点P和点Q相遇?
(3)当点P是线段的中点时,求此时t的值.
【答案】(1)1;4
(2)
(3)或
【分析】(1)根据在上坡段运动时速度为水平方向速度的一半,得出点P沿方向上坡的速度即可;根据在下坡段运动时速度变为水平方向速度的2倍,求出点Q沿方向下坡的速度即可;
(2)先根据数轴上两点间距离公式得出,,,再根据点P与点Q在上运动的路程之和为,列出方程,解方程即可;
(3)分两种情况:P、Q相遇前,P、Q相遇后,根据列出方程,解方程即可.
【详解】(1)解:点P沿方向上坡的速度为个单位长度/秒;点Q沿方向下坡的速度为个单位长度/秒;
(2)解:∵数轴上的三个点A,B,C表示的数分别为,9,15,
∴,,,
点在上运动时间为:,
点Q在上运动时间为:,
根据题意得:,
解得:;
答:时,点P和点Q相遇;
(3)解:点P、Q相遇时,,
P、Q相遇前:,
解得:;
P、Q相遇后:,
解得:;
综上,点P是线段的中点时,或.
14.(25-26七年级下·吉林长春·期中)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-8,点表示6,点表示12,我们称点和点在“折线数轴”上相距20个单位长度.动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿着“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,之后立刻恢复原速,当点到达终点时停止运动;点出发的同时,动点从点出发,以每秒1个单位长度的速度沿着“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,之后也立刻恢复原速.当点停止运动时,点也随之停止.设点的运动的时间为秒.
(1)动点从点运动至点需要 秒:
(2)当时,点在“折线数轴”上所对应的数是 ,P、Q两点在“折线数轴”上相距 个单位长度:
(3)当P、Q两点在“折线数轴”上相遇时,求的值;
(4)当O、P两点在“折线数轴”上相距的长度小于B、Q两点在“折线数轴”上相距的长度时,直接写出的取值范围.
【答案】(1)
(2);
(3)
(4)或
【分析】(1)计算P从A到C的总时间时,分段计算A到O、O到B、B到C的运动时间,求和即可;
(2)求t为定值时P、Q的位置及两点距离,先判断t对应两个动点各自的运动阶段,再分别计算对应坐标,用折线数轴的距离规则计算两点距离;
(3)求相遇时间时,判断相遇所在的时间区间,根据该区间内两点的位置表达式列等式求解;
(4)求距离小于距离的范围时,分区间写出、的长度表达式,列不等式求解,再合并各区间的解集.
【详解】(1)段:长度,时间秒;
段:长度,时间秒;
段:长度,时间秒;
总时间:秒.
(2)对:用秒到达,剩余秒在段运动,走了个单位,对应数为;
对:用秒到达,剩余秒在段运动,走了个单位,对应数为;
距离:;
(3)相遇时、路程和为总长,分区间讨论:
①当点在上运动时,且点在上运动,即时,
故无法相遇,舍去;
②当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
故无法相遇,舍去;
③当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
∴,
解得;
当时,不再相遇;
故.
(4)①当点在上运动时,且点在上运动,即时,
,,
∴,
解得,
∴;
②当点在上运动时,且点在上运动,即时,
,,
,
解得,
∴;
③当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
,,
∴,
解得,
∴;
④当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
,,
∴,恒成立,
故;
⑤当点在上运动时,且点在上运动时,即时,
,,
∴,
解得,
∴;
综上所述,或.
15.(25-26七年级上·山西吕梁·期末)综合与探究
七年级数学兴趣小组成员自主开展数学微项目研究,他们决定研究“折线数轴”.
探究“折线数轴”
素材
如图,将一条数轴在原点、点、点处折一下,得到一条“折线数轴”(原对应关系不变).图中点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是.在“折线数轴”上,两点之间的“友好距离”定义为这两点表示数之差的绝对值,如:点与点在“折线数轴”上的“友好距离”为:,并表示为,计算距离是沿折线路径累加,而非直线距离.
素材
动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的倍,经过点后立刻恢复初始速度.
素材
在动点运动的同时,动点从点出发,以个单位长度/秒的速度沿着“折线数轴”向负方向运动,且经过折点,,时速度始终保持不变.
问题解决
(1)探究
与点的“友好距离”等于的点在线段 上.动点从点运动至点需要多少时间?
(2)探究
动点从点出发,运动秒至点和点之间时,求点表示的数.(用含的代数式表示)
(3)探究
当,两点分别同时从点、点出发,求,两点正好相遇时的时间,并且直接写出此时相遇点在数轴上所表示的数.
【答案】(1)或;
(2)
(3),两点正好相遇时的时间为秒,此时相遇点在数轴上所表示的数为
【分析】(1)设该点表示的数为,则,解得或,再结合题意分析即可得出结果;根据速度路程时间,计算即可得出结果;
(2)由(1)可得,当点从点出发时,运动时间为秒,由此即可表示出点表示的数;
(3)分情况讨论,根据题意列出关于的一元一次方程,解方程即可得出结果.
【详解】(1)解:设该点表示的数为,则,
解得或,
∵点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是,点表示的数是,
∴在线段上,在线段上,
∴与点的“友好距离”等于的点在线段或上;
∵动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的,
∴动点从点运动至点需要(秒);
(2)解:∵动点从点出发,以个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的,当运动到点与点之间时,速度变为初始速度的倍,
∴由(1)可得,
∴当点从点出发时,运动时间为秒,
∴点表示的数为;
(3)解:当时,点在上运动,点在上运动,不会相遇;
当时,点在上运动,点在上运动,不会相遇;
当时,点在上运动,点在上运动,会相遇;
由(2)可得点表示的数为,
∵动点从点出发,以个单位长度/秒的速度沿着“折线数轴”向负方向运动,且经过折点,,时速度始终保持不变,
∴此时点表示的数为,
∴,
解得,
此时相遇点在数轴上所表示的数为;
当时,点在上运动,点在或或上运动,不会相遇;
综上所述,,两点正好相遇时的时间为秒,此时相遇点在数轴上所表示的数为.
综合攻坚·知能拔高
一、填空题
1.如图,在数轴上点A、B表示的数分别为、4,若点M从A点出发以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,点N从B点出发以每秒4个单位长度的速度沿数轴匀速运动,设点M、N同时出发,运动时间为t秒,经过 秒后,M、N两点间的距离为15个单位长度.
【答案】或
【分析】本题考查数轴上的动点问题,根据题意分情况建立含有t的一元一次方程是解决本题的关键.已知运动时间为t秒,根据题意建立含有t的一元一次方程,解出t的值即可.
【详解】解:已知运动时间为t秒,根据题意M、N两点间的距离为15个单位长度,分析N点的两种移动方向分别建立一元一次方程可得:
当N向左运动,则有,解得,
当N向右运动,则有,解得,
故答案为或.
2.如图,点O为原点,A、B为数轴上两点, ,且,点P从点B开始以每秒4个单位的速度向右运动,当点P开始运动时,点A、B分别以每秒5个单位和每秒1个单位的速度同时向右运动,设运动时间为t秒,若的值在某段时间内不随着t的变化而变化,则 .
【答案】或
【分析】先求出A点对应的数为,B点对应的数是5,设经过t秒,得到,,,分和两种情况分类讨论,进行化简,再根据题意得到关于m的方程,解方程即可求解.
【详解】解:∵,且,
∴,,
∴A点对应的数为,B点对应的数是5,
经过t秒后,A点对应的数为,B点对应的数为,P点对应的数为 ,则,,,
①当时, ,
,
当,即时,的值在某段时间内不随t的变化而变化;
②当时,,
,
当,即时,的值在某段时间内不随着t的变化而变化;
综上所述,当或时的值在某段时间内不随t着的变化而变化.
故答案为:或.
3.已知数轴上两点A、B对应的数分别是6,,M、N、P为数轴上三个动点,点M从A点出发速度为每秒2个单位,点N从点B出发速度为M点的3倍,点P从原点出发速度为每秒1个单位.
(1)若点M向右运动,同时点N向左运动,经过 秒M与点N相距54个单位;
(2)若点M、N、P同时都向右运动,经过 秒点P到点M,N的距离相等.
【答案】 5 或
【分析】此题主要考查了数轴,一元一次方程的实际应用,根据已知点运动速度得出以及距离之间的关系得出等式是解题关键.
(1)设经过x秒点M与点N相距54个单位,由点M从A点出发速度为每秒2个单位,点N从点B出发速度为M点的3倍,得出求出即可;
(2)首先设经过t秒点P到点M,N的距离相等,得出或,进而求出即可.
【详解】解:(1)设经过x秒点M与点N相距54个单位.
依题意可列方程为:,
解方程,得.
故答案为:5.
(2)设经过t秒点P到点M,N的距离相等.
或,
或
或,
故答案为:或.
二、解答题
4.如图,已知数轴上点A表示的数为3,B是数轴上在点A左侧的一点,且A,B两点间的距离为6,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.
(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5个单位长度?
【答案】(1)
(2)①秒;②或秒
【分析】本题考查了在数轴上表示数,数轴上两点之间的距离,一元一次方程的应用等知识.熟练掌握在数轴上表示数,数轴上两点之间的距离,一元一次方程的应用是解题的关键.
(1)由题意知,数轴上点B表示的数是,计算求解即可;
(2)①设的运动时间为,则点表示的数为,点表示的数为,由点P与点Q相遇,可得,计算求解即可;②由题意知,,即或,计算求解即可.
【详解】(1)解:由题意知,数轴上点B表示的数是,
故答案为:;
(2)①解:设的运动时间为,
∴点表示的数为,点表示的数为,
∵点P与点Q相遇,
∴,
解得,,
∴点P运动秒时,点P与点Q相遇;
②解:由题意知,,
∴或,
解得,或;
∴当点P运动或秒时,点P与点Q间的距离为5个单位长度.
5.如图,已知数轴上点表示的数为,是数轴上在左侧的一点,且,两点间的距离为动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,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)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.求:
当点运动多少秒时,点与点相遇?
当点运动多少秒时,点与点间的距离为个单位长度?
【答案】(1),;
(2)①当点运动秒时,点与点相遇;②当点运动或秒时,点与点间的距离为8个单位长度
【分析】本题考查在数轴上找出点的位置,结合数轴求追赶和相遇问题,正确运用数形结合解决问题是解题的关键,注意不要漏解.
(1)根据题意可先求出点表示的数为,由点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,得点运动秒的长度为,即可表示出点;
(2)①由于点和Q都是向左运动,故点追上Q时相遇,根据点比Q多走了10个单位长度列出等式,根据等式求出t的值即可得出答案;
②要分两种情况计算:第一种是点追上点Q之前,第二种是点追上点Q之后,根据数轴上两点间距离公式列式求出t的值即可得出答案.
【详解】(1)数轴上点表示的数为,是数轴上在左侧的一点,
,
则,
数轴上点表示的数为;
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
点运动秒的长度为,
点所表示的数为:,
故答案为:,;
(2)①设点运动秒时追上点,
根据题意得,
解得,
答:当点运动秒时,点与点相遇;
②设当点运动秒时,点与点间的距离为8个单位长度,
当点未超过点,则,解得;
当点超过点,则,解得;
答:当点运动或秒时,点与点间的距离为8个单位长度.
6.数轴上有两个点A,B,它们表示的数分别是,8.P,Q,M是数轴上三个动点,沿数轴向某一方向运动,点P的速度是每秒2个单位长度,点Q的速度是每秒1个单位长度,点M的速度是每秒5个单位长度.
(1)点P,Q分别从点A,B同时出发,都向正方向运动.
①运动t秒后,点P表示的数为__________,点Q表示的数为__________(用含t的代数式表示);
②当P,Q两点相距3个单位长度时,直接写出此时t的值.
(2)点P,Q,M同时开始运动,点P从点A出发向正方向运动,点Q从点B出发向负方向运动.点M从原点O出发先向负方向运动,与点P重合后立刻向正方向运动,与点Q重合后立刻向负方向运动,再次与点P重合后立刻向正方向运动,……,当点P,M,Q重合时,运动停止.在运动过程中,这三个点的速度保持不变,点P,Q的运动方向保持不变.
①当运动停止时,直接写出点P表示的数;
②在整个过程中,点M运动的路程为__________个单位长度.
【答案】(1)①,;②11或17
(2)①,②
【分析】本题考查数轴上动点问题,代数式表示式,一元一次方程的实际运用,解题的关键在于熟练掌握相关知识.
(1)①结合题意利用代数式表示即可;
②根据P,Q两点相距3个单位长度,分情况建立等式求解,即可解题;
(2)①根据题意表示出点P与点Q表示的数,结合当点P,M,Q重合时,运动停止,建立方程求解,即可解题;
②根据路程时间速度求解,即可解题.
【详解】(1)解:①因为数轴上有两个点A,B,它们表示的数分别是,8.
所以运动t秒后,点P表示的数为,点Q表示的数为,
故答案为:,.
②因为P,Q两点相距3个单位长度,
所以或,
解得或;
(2)解:①因为当点P,M,Q重合时,运动停止.
且点P表示的数为,点Q表示的数为,
所以,
解得;
②因为点M的速度是每秒5个单位长度,
所以在整个过程中,点M运动的路程为个单位长度.
故答案为:.
7.已知点在数轴上对应的数分别是,其中对应的数是,满足,(如图1).
(1)直接写出的值;
(2)如图1,点P为数轴上一动点,其对应的数为x,若,求x的值;
(3)如图2,将数轴在原点O和点B处各折一下,得到一条“折线数轴”(图中两点在“折线数轴”上的距离为个单位长度),动点P从点A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,在段运动速度变为原来的一半,之后立刻恢复:P从点A运动同时,动点Q从点C出发,以1单位/秒的速度沿着数轴的负方向运动,在段运动速度变为原来的两倍,之后也立刻恢复原速,设运动时间为t秒,请直接写出当t为何值时,P,O两点在“折线数轴”上的距离与Q,B两点在“折线数轴”的距离相等.
【答案】(1),
(2)的值为或
(3)运动的时间为秒或秒或秒或秒.
【分析】(1)根据非负数的性质即可求解;
(2)利用绝对值表示出,,根据列出方程,解之即可.
(3)由路程、速度、时间三者关系,根据分类谈论求出四种情况下的时间即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
∴,,
(2)解:∵,,点P对应的数为,
根据题意可得,
∵,
∴,
解得:或
∴的值为或.
(3)解:由上可知,,
当点在,点在上运动时,,,
∴当时,即,
解得:;
当在上,在上运动时,,
∴当时,即,
解得:;
当点、两点都在上运动时,,,
∴当时,即
解得:;
当在上,在上运动时,,
∴当时,即,
解得:;
综上,当时,运动的时间为秒或秒或秒或秒.
8.阅读材料:在数轴上,点表示的有理数为,点表示的有理数为,当时,点,之间的距离记作:;当时,点,之间的距离记作:.例如:,,则.
根据以上知识解决下列问题:
如图,已知数轴上两点,表示的数分别为,12,动点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒.
(1)__________,点表示的数为__________.(用含的式子表示)
(2)动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,动点从原点出发,以每秒1个单位长度的速度向右匀速运动,点,,同时出发.
①若点,两点到原点的距离相等,求的值;
②在某个时间段内,的值不随的变化而变化,求出该时段,应满足的数量关系.
【答案】(1)
(2)①当或时,点,两点到原点的距离相等;②的值不随的变化而变化,该时段,应满足的数量关系为:或
【分析】本题主要考查数轴上点表示有理数,数轴上两点之间距离的计算,一元一次方程与行程问题的数量关系的运用,掌握数轴上两点之间距离的计算,一元一次方程的运用是解题的关键.
(1)根据材料提示的两点之间距离的计算方法,数轴上动点表示有理数的计算即可求解;
(2)①分别用含的式子标出点到原点的距离,再根据距离公式及数量关系列式求解即可;②根据题意,点表示的数为,点表示的数为:,点表示的数为,根据题意分类讨论:如图所示,点在店左边;点在店右边;由此列式求解即可.
【详解】(1)解:数轴上两点,表示的数分别为,12,
∴,
∵动点从点出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为秒,
∴点表示的数为,
故答案为:;
(2)解:①动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,
∴点表示的数为:,
∴点到原点的距离为,点到原点的距离为:,
∵点,两点到原点的距离相等,
∴,
当时,,
解得,;
当时,,
解得,;
综上所述,当或时,点,两点到原点的距离相等;
②根据题意,点表示的数为,点表示的数为:,点表示的数为,
如图所示,点在店左边,
∴,,
∴
,
∵的值不随的变化而变化,
∴;
如图所示,点在店右边,
∴,,
∴
,
∵的值不随的变化而变化,
∴;
综上所述,的值不随的变化而变化,该时段,应满足的数量关系为:或.
9.【新知理解】如图①,点C在线段上,图中的三条线段、和.若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是线段的“蓝青点”.
(1)填空:线段的中点_________这条线段的“蓝青点”;(填“是”或“不是”)
【问题解决】(2)如图②,点A和B在数轴上表示的数分别是和40,点C是线段的“蓝青点”,求点C在数轴上表示的数.
【应用拓展】(3)在(2)的条件下,动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿向点B匀速运动;动点Q从点B出发,以每秒3个单位长度的速度沿向点A匀速运动.点P、Q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t秒,当t为何值时,A、P、Q三点中,其中一点恰好是另外两点为端点的线段的“蓝青点”?(直接写出答案).
【答案】(1)是;
(2)①若C为中点,则C点表示的数为10;②若,则C点表示的数为20;③若,则C点表示的数为0.
(3),,,,,
【分析】(1)根据“蓝青点”的定义可得线段的中点是这条线段的“蓝青点”;
(2)设C点表示的数为x,分三种情况①若C为中点,②若,③若,分别列方程求解即可.
(3)根据题意,t秒后,P点对应的数为,Q点对应的数为.然后分6种情况讨论.相遇前分,,三种情况,相遇后分,,三种情况,分别列一元一次方程求出t的值即可.
【详解】解:(1)∵原线段的长是线段中点分成的短线段的2倍,
∴线段的中点是这条线段的“蓝青点”.
故答案为:是.
(2)设C点表示的数为x,
①若C为中点,即,
则,
解得.
②若,
则,
解得,
③若,
则,
解得.
综上,C点表示的数为10或20或0.
(3)解:根据题意,t秒后,P点对应的数为,Q点对应的数为.
P、Q相遇前,P点是线段的“蓝青点”,则分三种情况:
①,
,
解得.
②,即时,
,
解得.
③,
,
解得,
P、Q相遇后,Q点是线段的“蓝青点”,则分三种情况:
①,
,
解得.
②,即,
,
解得.
③,
,
解得.
10.已知数轴上两点对应的数分别为.
(1)两点间的距离为 ;
(2)如图,如果点沿线段自点向点以每秒个单位长度的速度运动,同时点沿线段自点向点以每秒个单位长度的速度运动,运动时间为秒.
Ⅰ.运动秒时对应的数为 ,对应的数为 ;(用含的代数式表示)
Ⅱ.当两点相遇时,点在数轴上对应的数是 ;
Ⅲ.求相距个单位长度时的值;
(3)如图,若点在数轴上,点在数轴上方,且,,现点绕着点以每秒转的速度顺时针旋转(一周后停止),同时点沿射线自点向点运动.当两点相遇时,请直接写出点的运动速度.
【答案】(1);
(2)Ⅰ.,;Ⅱ.;Ⅲ.或;
(3)单位长度秒或单位长度秒.
【分析】()根据数轴上两点间距离公式直接计算即可求解;
()Ⅰ.根据数轴上两点间距离公式计算即可求解;
Ⅱ.根据题意列出方程,解方程即可求解;
Ⅲ.分点在点左边和右边两种情况,列出方程,解方程即可求解;
()分两种情况列出方程,解方程即可求解.
【详解】(1)解:∵对应的数分别为,
∴两点间的距离为,
故答案为:;
(2)解:Ⅰ.由题意可得,运动秒时对应的数为,对应的数为,
故答案为:,;
Ⅱ.当两点相遇时,,
解得,
∴点在数轴上对应的数是,
故答案为:;
Ⅲ.当点在点左边时,,
解得;
当点在点右边时,,
解得;
∴相距个单位长度时,的值为或;
(3)解:当两点在点相遇时,运动时间为秒,
此时点的运动速度为单位长度秒;
当两点在点相遇时,运动时间为秒,
此时点的运动速度为单位长度秒;
∴当两点相遇时,点的运动速度为单位长度秒或单位长度秒.
11.定义:A,B,C为数轴上三点,当点C在线段上时,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们称点C是的美好点.例如:如图①,点A表示数,点B表示数2,点C表示数1,点D表示数0.点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是的美好点;又如,点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是的美好点,但点D是的美好点.
如图②,M,N为数轴上两点,点M表示数,点N表示数2.
(1)①求的美好点表示的数为______.
②求的美好点表示的数为______.
(2)数轴上有一个动点P从点M出发,沿数轴以每秒2个单位长度的速度向右运动,设点P运动的时间为t秒,当点P为的美好点时,求t的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)根据定义,构建方程求解;
(2)根据定义,,结合行程公式构建方程求解;
【详解】(1)解:①令美好点表示的数为x,由题知,
解得,
∴的美好点表示的数为;
②令美好点表示的数为y,由题知,,
解得,
∴的美好点表示的数为;
(2)解:根据题意,得
∴
解得
12.先阅读材料:如图(1),在数轴上点示的数为,点表示的数为,则点到点的距离记为,线段的长可以用右边的数减去左边的数表示,即.
解决问题:如图(2),数轴上点表示的数是,点表示的数是,且有,点表示的数是6.
(1)________,________:
(2)若点以每秒个单位长度的速度向左运动到,同时点和点分别以每秒2个单位长度和3个单位长度的速度向右运动分别到,,假设秒钟过后,若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为.
①则点表示的数是________,________(用含的式子表示)
②请问:的值是否随着时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
(3)若点点分别以4个单位每秒和2个单位每秒的速度相向而行,则几秒后、两点相距2个单位长度?
【答案】(1),
(2)①,.②不变,值为
(3)在秒或秒后、两点相距2个单位长度.
【分析】(1)根据非负数的性质求出a、b的值即可;
(2)①根据题意表示出点、,所表示的数,即可得出结论;
②先求出,然后代入化简即可得出结论;
(3)求出点A的路程为,点C的路程为,然后分为相遇前相距个单位长度和相遇后相距个单位长度列方程,求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,,
故,,
∴,,
故答案为:,.
(2)解:①由题意可知:点表示的数是:,点表示的数是:,点表示的数是:,
∴.
故答案为,.
②由①可知,,
∴,
∴的值不随着时间的变化而改变,其定值为,
(3)解:由题意可知,点A的路程为,点C的路程为,的距离为,
∴可分为相遇前相距个单位长度和相遇后相距个单位长度,
两种情况的方程分别为:,
解得和,
∴在秒或秒后、两点相距2个单位长度.
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