专题13 线段静态+动态综合压轴(压轴题专项训练)数学新教材沪科版七年级上册
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内容正文:
专题13 线段静态+动态综合压轴
目 录
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、线段中点与和差倍分计算(静态)
题型二、含字母系数/方程思想的线段问题(静态)
题型三、直线上点的位置不确定(分类讨论)
题型四、数轴动点问题(位置表示、相遇、距离)
题型五、动点+中点结合(判断线段长度是否变化)·
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
(一)线段静态计算题通用通法
通法1 设未知数,把线段用代数式表示。题目给出线段之间的和、差、倍、分关系时,取最短或关键的线段为x(或用份数),其余线段都用含x的式子表示,再由“总长”或题目给出的等量关系列方程求解。
通法2 抓住中点、等分点。中点把线段一分为二,AM=MB=½AB;等分点按份数表示。凡出现中点,优先把它转成“一半”的关系,往往能消去中间未知量。
通法3 点的位置不确定时要分类讨论。点“在直线AB上”与“在线段AB上”不同——前者C可在A、B之间,也可在延长线上,应分情况计算,结果可能不唯一。
(二)线段动态(动点)问题通用通法——五步法
线段动态压轴多以数轴为背景,核心是“用时间把运动过程代数化”,可归纳为五步:
第一步,设运动时间为 t(或设运动路程);
第二步,表示动点位置:向右运动“加”,向左运动“减”,如点P从表示a的点出发,以速度v向右运动,t秒后表示的数为 a+vt;
第三步,表示两点间距离:AB=|A表示的数-B表示的数|;
第四步,找等量关系列方程:相遇即两动点位置相等;追及即路程差等于初始距离;距离给定则用距离表达式列方程;
第五步,解方程并检验 t 的范围与合理性。
追及与相遇模型:相向运动(迎面相遇),两者路程之和等于初始间距;同向运动(快追慢),路程之差等于初始间距。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、线段中点与和差倍分计算(静态)
【典例1】.(25-26七年级上·安徽合肥·期末)如图,点是线段上两点,,点是线段的中点,.求线段的长.
【典例2】.(25-26七年级上·安徽马鞍山·期末)如图,已知点D是线段上一点,点C是线段的中点,若,.
(1)求线段的长;
(2)若点E是直线上一点,位于点B的左侧,且,求线段的长.
【典例3】.(25-26七年级上·安徽六安·期末)如图,已知C,E为线段上的点,,,,D是的中点.
(1)求的长度;
(2)求的长度.
题型模版
通法:用份数表示比例线段。设 AC=2k,CB=3k。
【变式1】.(25-26七年级上·安徽合肥·期末)如图,是线段上两点,分别是线段的中点.
(1)若,求线段的长;
(2)试说明:.
【变式2】.(25-26七年级上·安徽滁州·期末)如图,已知线段,延长到C,使得.
(1)若点M是的中点,求的长;
(2)若点D,E分别是的中点,求的长.
【变式3】.(24-25七年级上·安徽阜阳·期末)如图,已知线段,延长到点,使得.点分别是的中点.
(1)求的长度;
(2)若点在线段上,且,求的长度.
题型二、含字母系数/方程思想的线段问题(静态)
【典例4】.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图,点D是线段的中点,延长到点C,使,点E是线段的中点,,求线段的长.
【典例5】.(25-26七年级上·安徽合肥·期末)如图,点D是线段延长线上一点,点P是线段的中点,点Q是线段的中点.
(1)若,,求线段的长;
(2)若,,求线段的长(结果用m,n表示).
【典例6】.(25-26七年级上·安徽阜阳·期末)如图点在线段上,线段,点,分别是,的中点.
(1)若,求的长;
(2)若,求的长.
题型模版
通法:点C在延长线上时,AB=AC-BC 或 AB=BC-AC(视谁长),先判断大小关系。
【变式1】.(25-26七年级上·安徽芜湖·期末)如图,在同一直线上有四点A、B、C、D,已知,,且,求的长.
【变式2】.(25-26七年级上·安徽宿州·阶段检测)如图,已知线段.
(1)尺规作图:反向延长到点C,使;
(2)若点M是中点,点N是中点,,求的长.
【变式3】.(25-26七年级上·安徽芜湖·期末)已知:分别是线段的中点.
(1)如图1,点在线段上,且,求线段的长.
(2)若为线段上任意一点,且,求线段的长(用含有的代数式表示).
(3)如图2,若点在线段的延长线上,且,求线段的长(用含有的代数式表示).
题型三、直线上点的位置不确定(分类讨论)
【典例7】.(25-26七年级上·安徽马鞍山·期末)如图,为线段上一点,点为的中点,且.
(1)图中共有__________条线段.
(2)求的长.
(3)若点在直线上,且,直接写出的长.
题型模版
通法:C“在直线AB上”位置可能有两种,必须分类讨论。
【变式1】.(25-26七年级上·安徽亳州·期末)如图,为线段上一点,点为的中点,且,.
(1)图中共有________条线段.
(2)求的长;
(3)若点在直线上,且,求的长.
【变式2】.(24-25七年级上·安徽淮南·期末)如图,已知点在线段上,,,点分别是的中点.
(1)求的长;
(2)求的长;
(3)若点在直线上,且,点为的中点,求的长.
【变式3】.(24-25七年级上·安徽阜阳·期末)如图,已知点C在线段上,cm,cm,点M,N分别是,的中点.
(1)求的长;
(2)求的长;
(3)若点P在直线上,且,点Q为的中点,求的长.
题型四、数轴动点问题(位置表示、相遇、距离)
【典例8】.(25-26七年级上·安徽安庆·期末)【背景材料】如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为,是数轴上的一点.
【探究发现】数轴是数形结合的重要工具,借助数轴可以更灵活地解决线段相关问题.如图,线段的长为 .因为或,所以当点,表示的数分别为,时,与两点之间的距离.
【迁移应用】
(1)若点表示的数为,则与两点之间的距离 .
(2)若点从点出发,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,当为何值时,
【拓广探索】对数轴进行深入研究后,发现线段的中点表示的数为.在(2)的条件下,将,的中点分别记为点,,在运动过程中,线段的长是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出线段的长.
【典例9】.(24-25七年级上·安徽·期末)(1)【新知理解】
如图1,点在线段上,图中有3条线段,分别是,,,若其中任意一条线段是另一条线段的两倍,则称点是线段的“妙点”.根据上述定义,线段的三等分点______这条线段的“妙点”.(填“是”或“不是”)
(2)【新知应用】
如图2,,为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为7,若点在线段上,且点为线段的“妙点”,当点在数轴的负半轴上时,点对应的数为______.
(3)【拓展探究】
已知,为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为,且,满足,动点,分别从,两点同时出发,相向而行,若点的运动速度为每秒2个单位长度,点的运动速度为每秒3个单位长度,当点,相遇时,运动停止.求当点恰好为线段的“妙点”时,点在数轴上对应的数.
【典例10】.(25-26七年级上·安徽蚌埠·阶段检测)综合运用
【背景知识】数轴是初中数学一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了许多重要的规律:若数轴上点、点表示的数分别为,则两点之间的距离,线段的中点表示的数为.
【问题情境】如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为6,点从点出发,以每秒1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向左匀速运动.设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)两点间的距离___________,线段的中点表示的数为___________;
(2)求当___________秒时,两点相遇;
(3)求当为何值时,;
(4)若点为的中点,点为的中点,点在运动过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,求出线段的长.
【变式1】.【背景知识】
数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合,研究数轴我们发现了许多重要的规律:若数轴上点A、点B表示的数分别为a、b,则A,B两点之间的距离,线段的中点表示的数为.
【问题情境】
如图,数轴上点A表示的数为,点B表示的数为8,点P从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t秒.
【综合运用】
(1)填空:
①A、B两点间的距离________,线段的中点C表示的数为_________;
②用含t的代数式表示:t秒后,点P表示的数为________;点Q表示的数为________;
(2)求当t为何值时,;
(3)若点M为的中点,点N为的中点,点P在运动过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出线段的长.
【变式2】.(24-25七年级上·安徽蚌埠·期末)如图,在数轴上点A表示数为,点B表示数为10,点C表示数为1.
(1)线段的长为 ,线段的中点表示的数为 ,能将线段“三等分”的两个点我们称为线段的三等分点.则线段的三等分点表示的数为 ;
(2)点M为点A右侧一点,将数轴沿点M向右对折,点A恰好与点重合且,求点M表示的数;
(3)若点P从点A出发以每秒1个单位长度的速度向右运动,点Q从点B出发以每秒2个单位长度的速度先向左运动,与P相遇后再改变运动方向与点P同向而行.若P、Q两点同时出发,保持速度不变.当点P是线段的三等分点时,求运动时间.
【变式3】.(24-25七年级上·安徽宿州·期中)先阅读,再探究相关的问题:数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美结合.表示5与2差的绝对值,也可理解为5与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离;可以看作,表示5与差的绝对值,也可理解为5与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.已知点P为数轴上任一动点,点P对应的数记为m.
(1)若点P与表示有理数的点的距离是2个单位长度,则m的值为________;
(2)借助数轴思考,当________时,与的值相等;
(3)借助数轴思考,当________时,有最小值,最小值为________;
(4)若点P位于表示的点左侧,化简:.
题型五、动点+中点结合(判断线段长度是否变化)
【典例11】.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图,已知线段,点,在线段上,,点是的中点,点是的中点.
(1)若,,当,求线段的长度;
(2)当线段在线段上运动时,试判断线段的长度是否发生变化,如果不变,请求出线段的长度;如果变化,请说明理由.
【典例12】.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图1,线段AB长为24个单位长度,动点P从A出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线AB运动,M为AP的中点,设P的运动时间为x秒.
(1)P在线段AB上运动,当时,求x的值.
(2)当P在线段AB上运动时,求的值.
(3)如图2,当P在AB延长线上运动时,N为BP的中点,MN的长度是否发生变化?如不变,求出MN的长度.如变化,请说明理由.
【典例13】.(25-26七年级上·安徽蚌埠·期末)【问题情境】如图,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1个单位长度到达点A,再向右移动2个单位长度到达点B,然后再向右移动4个单位长度到达点C.
【问题探究】
(1)点A到点B的距离 ,点A到点C的距离 ;
【拓展探究】
(2)若点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,同时点M,N从点B,点C分别以每秒2个单位长度、每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动.设运动时间为t秒().
①若点M是线段PN的中点,求运动时间t的值;
②试探究在运动的过程中,的值是否随着时间t的变化而变化?若变化,说明理由;若不变,请求其值.
题型模版
通法:用参数表示动点位置,再表示中点,最后相减看是否消去参数。
【变式1】.(24-25七年级上·安徽淮南·期末)如图,在直线AB上,线段,动点P从A出发,以每秒2个单位长度的速度在直线AB上运动.M为AP的中点,N为BP的中点,设点P的运动时间为t秒.
(1)若点P在线段AB上的运动,当时, ;
(2)若点P在射线AB上的运动,当时,求点P的运动时间t的值;
(3)当点P在线段AB的反向延长线上运动时,线段AB、PM、PN有怎样的数量关系?请写出你的结论,并说明你的理由.
【变式2】.(24-25七年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,线段,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线运动,点为的中点,设点运动的时间为秒.
(1)用含的代数式表示的长
(2)当点在射线上运动时,出发多少秒后?
(3)当点在线段的延长线上运动时,点为的中点,有下列结论:①的长度不变;②的值不变.其中正确的结论是__________,请求出其值.
【变式3】.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)线段AB=10,AB上有一动点C,以每秒2个单位的速度,按A一B一A的路径从点A出发,到达点B后又返回到点A停止,设运动时间为t(0≤t≤10)秒.
(1)当t=6时,AC= .
(2)用含t的式子表示线段AC的长;
当0≤t≤5时,AC= ;
当5<t≤10时,AC= .
(3)M是AC的中点,N是BC的中点,在点C运动的过程中,MN的长度是否发生变化?若不变化,求出MN的长,
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解答题
1.(25-26七年级上·安徽铜陵·期末)如图所示,点C在线段上,,,点N是的中点.
(1)如图①,求的长度;
(2)如图②,若M是线段上的一动点,若点M是线段的三等分点,试求线段的长.
2.(25-26七年级上·安徽合肥·期末)如图,为线段上一点,,,、分别为、的中点.
(1)若,,求的长;
(2)若,求的值.
3.追本溯源
题(1)来自课本中的定义,请你完成解答,利用定义完成题(2).
(1)如图1,点把线段分成相等的两条线段与,点叫做线段的___________,___________
拓展延伸
(2)如图2,线段上依次有两点,是的中点,.求线段的长.
4.(25-26七年级上·安徽亳州·期末)如图,线段,点是线段的中点,点是线段的中点.
(1)求线段的长;
(2)若在线段上有一点,,求的长.
5.(25-26七年级上·安徽马鞍山·期中)已知代数式是关于的二次多项式,且二次项的系数为.如图,在数轴上有点三个点,且点三点所表示的数分别为.已知.
(1)求的值;
(2)若动点分别从两点同时出发,向右运动,且点不超过点,点不超过点.在运动过程中,点为线段的中点,点为线段的中点,若动点的速度为每秒2个单位长度,动点的速度为每秒3个单位长度,问代数式是否为一个定值,如果是,求出这个定值.如果不是,请说明理由.
6.(24-25七年级上·安徽亳州·期末)已知、在线段上.
(1)如上图,图中共有__________条线段;
(2)如下图,,是的中点,是的中点,求的长度.
7.(25-26七年级上·安徽宿州·阶段检测)数轴上有,,三点,点,表示的数分别为,,点在点的右侧,点是的中点,.
(1)如图1,若,.
①点表示的数为________,点表示的数为________;
②如图2,线段(点在点的左侧,),线段从点出发,以1个单位每秒的速度向点运动(点不与点重合),点是的中点,点是的中点,在运动的过程中,的长度始终为1,求的值;
(2)若,,试求线段的长.
8.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图,已知数轴上点O为原点,A、B两点所表示数分别为﹣2和8.
(1)线段AB的长为 ;
(2)动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒,
①当0<t<10时,PA= ,PB= ,点P表示的数为 ;
②若点M是线段PA的中点,点N是线段PB的中点,试判断线段MN的长度是否与点P的运动时间t有关.若有关,请求出线段MN的长度与t的关系式;若无关,请说明理由,并求出线段MN的长度.
9.(25-26七年级上·安徽亳州·期末)如图,已知点,,是数轴上三点,点为原点.点对应的数为6,,.
(1)求点,对应的数;
(2)动点,分别同时从,出发,分别以每秒6个单位和4个单位的速度沿数轴正方向运动.点在线段上,且,点为线段的中点,设运动时间为().
①求点、对应的数(用含的式子表示);②为何值时,.
10.(24-25七年级上·安徽芜湖·期末)如图线段,动点从出发,以2个单位长度/秒的速度沿射线运动,为中点.
(1)当点在线段上运动时,
①出发多少秒后,?
②试说明为定值;
(2)当点在线段延长线上运动时,设为的中点,有下列两个结论:
①长度不变;
②的值不变.
选出一个正确的结论,并求其值;
11.如图,已知,点C、D分别为线段、上的动点,若点C从点O出发以的速度沿方向运动,同时点D从点B出发以的速度沿方向运动.
(1)如图1,当运动时间为时,求的值;
(2)如图1,若在运动过程中,始终保持,求OA的长;
(3)如图2,在(2)的条件下,延长BO到点M,使,点P是直线OB上一点,且,求的值.
12.(24-25七年级上·安徽蚌埠·期末)如图,点在数轴上分别表示有理数,且满足.
(1)点表示的数是___________,点表示的数是____________.
(2)若动点从点出发以每秒3个单位长度向右运动,动点从点出发以每秒1个单位长度向点运动,到达点即停止运动两点同时出发,且点停止运动时,也随之停止运动,求经过多少秒时,第一次相距3个单位长度?
(3)在(2)的条件下整个运动过程中,设运动时间为秒,若的中点为的中点为,当为何值时,?
13.(24-25七年级上·安徽六安·期末)如图,点C是线段AB上的一点,线段AC=8m,.机器狗P从点A出发,以6m/s的速度向右运动,到达点B后立即以原来的速度返回;机械猫Q从点C出发,以2m/s的速度向右运动,设它们同时出发,运动时间为xs.当机器狗P与机械猫Q第二次相遇时,机器狗和机械猫同时停止运动.
(1)BC=______m,AB=______m;
(2)试通过计算说明:当x为何值时,机器狗P在点A与机械猫Q的中点处?
(3)当x为何值时,机器狗和机械猫之间的距离PQ=2m?请直接写出x的值.
14.(24-25七年级上·安徽安庆·阶段检测)如图:点O是线段上一点,且,P,Q两点分别从点O,M同时出发以,的速度沿直线向右运动,后,点P,Q恰好分别为,的中点.
(1)求的长度;
(2)试求与的数量关系;
(3)若运动后,P,Q两点到O点的距离相等,求t的值.
15.(24-25七年级上·安徽安庆·期末)已知,线段AB上有三个点C、D、E,,,D、E为动点(点D在点E的左侧),并且始终保持.
(1)如图1,当E为BC中点时,求AD的长;
(2)如图2,点F为线段BC的中点,,求AE的长;
(3)若点D从A出发向右运动(当点E到达点B时立即停止),运动的速度为每秒2个单位,当运动时间t为多少秒时,使AD,BE两条线段中,一条的长度恰好是另一条的两倍.
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专题13 线段静态+动态综合压轴
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解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、线段中点与和差倍分计算(静态)
题型二、含字母系数/方程思想的线段问题(静态)
题型三、直线上点的位置不确定(分类讨论)
题型四、数轴动点问题(位置表示、相遇、距离)
题型五、动点+中点结合(判断线段长度是否变化)·
压轴挑战—攻克高难压轴,突破思维上限
解题通法—明晰核心解法,助力能力迁移
(一)线段静态计算题通用通法
通法1 设未知数,把线段用代数式表示。题目给出线段之间的和、差、倍、分关系时,取最短或关键的线段为x(或用份数),其余线段都用含x的式子表示,再由“总长”或题目给出的等量关系列方程求解。
通法2 抓住中点、等分点。中点把线段一分为二,AM=MB=½AB;等分点按份数表示。凡出现中点,优先把它转成“一半”的关系,往往能消去中间未知量。
通法3 点的位置不确定时要分类讨论。点“在直线AB上”与“在线段AB上”不同——前者C可在A、B之间,也可在延长线上,应分情况计算,结果可能不唯一。
(二)线段动态(动点)问题通用通法——五步法
线段动态压轴多以数轴为背景,核心是“用时间把运动过程代数化”,可归纳为五步:
第一步,设运动时间为 t(或设运动路程);
第二步,表示动点位置:向右运动“加”,向左运动“减”,如点P从表示a的点出发,以速度v向右运动,t秒后表示的数为 a+vt;
第三步,表示两点间距离:AB=|A表示的数-B表示的数|;
第四步,找等量关系列方程:相遇即两动点位置相等;追及即路程差等于初始距离;距离给定则用距离表达式列方程;
第五步,解方程并检验 t 的范围与合理性。
追及与相遇模型:相向运动(迎面相遇),两者路程之和等于初始间距;同向运动(快追慢),路程之差等于初始间距。
题型归纳—精讲典型题法,夯实解题根基
题型一、线段中点与和差倍分计算(静态)
【典例1】.(25-26七年级上·安徽合肥·期末)如图,点是线段上两点,,点是线段的中点,.求线段的长.
【答案】21
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了线段的中点、线段的和差等知识点,理清线段间的关系是解题的关键.
由已知条件可得,,再根据线段的和差即可解答.
【详解】解:∵点是线段的中点,,
∴,
∵,
∴,
∴.
【典例2】.(25-26七年级上·安徽马鞍山·期末)如图,已知点D是线段上一点,点C是线段的中点,若,.
(1)求线段的长;
(2)若点E是直线上一点,位于点B的左侧,且,求线段的长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】(1)根据中点的定义计算即可;
(2)根据和计算即可.
【详解】(1)解:∵点C是线段的中点,,
∴,
∴;
(2)
解:∵,,
∴,
∴.
【典例3】.(25-26七年级上·安徽六安·期末)如图,已知C,E为线段上的点,,,,D是的中点.
(1)求的长度;
(2)求的长度.
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】(1)利用线段的和差求解;
(2)首先求出,然后由线段中点的性质求出,然后利用线段的和差求解.
【详解】(1)解:∵,,,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∵D是的中点,
∴,
∴.
题型模版
通法:用份数表示比例线段。设 AC=2k,CB=3k。
【变式1】.(25-26七年级上·安徽合肥·期末)如图,是线段上两点,分别是线段的中点.
(1)若,求线段的长;
(2)试说明:.
【答案】(1)
(2)
证明:分别是线段的中点,
,
,
,
,
∵,
∴,
.
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】(1)根据线段中点及线段的和差找到,代入求值即可;
(2)根据线段中点及线段的和差进行线段的转换即可.
【详解】(1)解:分别是线段的中点,
,
,
,
即,
,
(2)略
【点睛】本题考查了线段的中点、线段的和差,关键是灵活应用知识点解题.
【变式2】.(25-26七年级上·安徽滁州·期末)如图,已知线段,延长到C,使得.
(1)若点M是的中点,求的长;
(2)若点D,E分别是的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了线段和与差计算、线段中点的有关计算,理解题意,弄清各线段之间的关系是解题关键.
(1)首先根据可解得,进而可知的长度,从而可求即可;
(2)根据题意,由求解即可.
【详解】(1)解:因为,,所以
又因为M为的中点,
所以
所以,即的长为;
(2)解:因为,,
所以;
因为E为的中点,
所以 ,
因为D为的中点,
所以,
所以,
即的长为.
【变式3】.(24-25七年级上·安徽阜阳·期末)如图,已知线段,延长到点,使得.点分别是的中点.
(1)求的长度;
(2)若点在线段上,且,求的长度.
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了线段和与差计算、线段中点的有关计算,理解题意,弄清各线段之间的关系是解题关键.
(1)首先根据可解得,进而可知长度,再由线段中点的定义确定的值,然后由求解即可;
(2)根据题意,由求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∵点分别是的中点,
∴,
∴;
(2)如下图,
∵点在线段上,且,
∴.
题型二、含字母系数/方程思想的线段问题(静态)
【典例4】.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图,点D是线段的中点,延长到点C,使,点E是线段的中点,,求线段的长.
【答案】
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题考查与线段中点有关的计算,设,中点得到,根据,得到,根据,列出方程进行求解即可.
【详解】解:设,
∵点D是线段的中点,
∴,
∵点C在的延长线上,,
∴,
∴,
∵点E是线段的中点,
∴,
∴,
解得x,
∴.
【典例5】.(25-26七年级上·安徽合肥·期末)如图,点D是线段延长线上一点,点P是线段的中点,点Q是线段的中点.
(1)若,,求线段的长;
(2)若,,求线段的长(结果用m,n表示).
【答案】(1)4
(2)
【知识点】线段中点的有关计算、整式的加减运算
【分析】本题考查线段中点有关的计算,掌握线段中点的定义和线段的运算法则是解题关键.
(1)利用线段中点计算出的长,在通过线段和差计算得到的长,进而得到的长,再线段和差运算求解即可;
(2)先表示出,再通过线段和差计算得到,进而得到的长,再线段和差运算求解即可.
【详解】(1)解:∵点P是线段的中点,
∴,
∵,
∴,
∵点Q是线段的中点,
∴,
∴;
(2)解:∵点P是线段的中点,
∴,
∴,
∵点Q是线段的中点,
∴,
∴.
【典例6】.(25-26七年级上·安徽阜阳·期末)如图点在线段上,线段,点,分别是,的中点.
(1)若,求的长;
(2)若,求的长.
【答案】(1)9;
(2)
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、线段的和与差、线段中点的有关计算、线段之间的数量关系
【分析】本题考查了与线段中点有关的和差关系以及一元一次方程的应用,解题的关键是理解题意,正确列出方程.
(1)根据,可以得到,再根据点分别是的中点,得到,的关系,进而求解;
(2)设,根据点是的中点,可得,根据题意,列出方程,求解即可.
【详解】(1)解:(1)因为,
所以.
因为点分别是的中点,
所以,
所以.
(2)解:设,因为点是的中点,
所以,
因为,且点是的中点,
所以,
则,
即,
解得.
所以.
题型模版
通法:点C在延长线上时,AB=AC-BC 或 AB=BC-AC(视谁长),先判断大小关系。
【变式1】.(25-26七年级上·安徽芜湖·期末)如图,在同一直线上有四点A、B、C、D,已知,,且,求的长.
【答案】
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、线段的和与差、线段之间的数量关系
【分析】本题考查了线段的和差计算,一元一次方程的应用,解题的关键是正确理清各线段之间的数量关系.
设,则,,然后表示出,最后由建立方程求解即可.
【详解】设,则,
∴
∵,
∴
∴
∴,
∵,
∴,
解得,
∴
【变式2】.(25-26七年级上·安徽宿州·阶段检测)如图,已知线段.
(1)尺规作图:反向延长到点C,使;
(2)若点M是中点,点N是中点,,求的长.
【答案】(1)
解:所作图形如图所示,
(2)
【知识点】作线段(尺规作图)、线段中点的有关计算、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】本题考查了基本作图——作线段,线段中点的定义,解一元一次方程的应用.
(1)根据几何语言及基本作图——作一条线段等于已知线段作出相应的几何图形即可;
(2)根据中点的定义求出,根据,进而求出的长.
【详解】(1)略
(2)解:如图1,
∵点M是中点,点N是中点,
∴,.
∵.
∴.
∵,
∴.
∴.
【变式3】.(25-26七年级上·安徽芜湖·期末)已知:分别是线段的中点.
(1)如图1,点在线段上,且,求线段的长.
(2)若为线段上任意一点,且,求线段的长(用含有的代数式表示).
(3)如图2,若点在线段的延长线上,且,求线段的长(用含有的代数式表示).
【答案】(1)6
(2)
(3)
【知识点】线段的和与差、列代数式、线段中点的有关计算、线段之间的数量关系
【分析】本题考查了线段的和差运算,利用了线段中点的性质.分情况讨论是解题的难点,难度较大.
(1)根据“点M、N分别是、的中点”,先求出、的长度,再利用即可求出的长度即可.
(2)当C为线段上一点,且M,N分别是、的中点,则,进一步可得答案.
(3)点在的延长线上时,根据M、N分别为、的中点,可得,进一步即可求出的长度.
【详解】(1)解:因为,点是的中点,点是的中点,
所以,,
所以,
即线段的长度为6;
(2)解:因为点,分别是线段,的中点.
所以,,
所以;
(3)解:如图2,因为是的中点,点是的中点,
所以,,
所以.
题型三、直线上点的位置不确定(分类讨论)
【典例7】.(25-26七年级上·安徽马鞍山·期末)如图,为线段上一点,点为的中点,且.
(1)图中共有__________条线段.
(2)求的长.
(3)若点在直线上,且,直接写出的长.
【答案】(1)6
(2)
(3)或
【知识点】直线、线段、射线的数量问题、线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了线段中点的定义,线段的和差计算,线段的条数问题,熟知线段的相关知识是解题的关键.
(1)根据两点确定一条线段可得答案;
(2)根据线段中点的定义可得的长,再由线段的和差关系可得答案;
(3)先求出的长,再分两种情况:点E在上和点E在的延长线上,根据线段的和差关系讨论求解即可.
【详解】(1)解:图中的线段有线段,共6条线段;
(2)解:∵点为的中点,,
∴,
∵,
∴;
(3)解:∵,
∴;
如图所示,当点E在上时,则
如图所示,当点E在的延长线上时,则;
综上所述,的长为或.
题型模版
通法:C“在直线AB上”位置可能有两种,必须分类讨论。
【变式1】.(25-26七年级上·安徽亳州·期末)如图,为线段上一点,点为的中点,且,.
(1)图中共有________条线段.
(2)求的长;
(3)若点在直线上,且,求的长.
【答案】(1)6
(2)
(3)或
【知识点】直线、线段、射线的数量问题、线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题考查了数线段,线段的中点,线段的和(差),熟练掌握线段的中点,灵活运用线段的和、差是解题的关键.
(1)固定为端点,数线段,依次类推,最后求和即可;
(2)根据,计算即可;
(3)分点在点左边和右边两种情形分类讨论求解即可得到答案.
【详解】(1)解:以为端点的线段为:;
以为端点的线段为:;
以为端点的线段为:;
共有(条);
故答案为:;
(2)解:∵为中点,,
∴,
∵,
∴;
(3)解:第一种情况:点在线段上(点在点左侧),如图所示:
;
第二种情况:点在线段上(点在点右侧),如图所示:
,
综上所述,的长为或.
【变式2】.(24-25七年级上·安徽淮南·期末)如图,已知点在线段上,,,点分别是的中点.
(1)求的长;
(2)求的长;
(3)若点在直线上,且,点为的中点,求的长.
【答案】(1);
(2);
(3)或.
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题考查了线段和差运算以及与线段的中点有关的运算,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先得出,点是的中点,则,即可作答.
(2)因为,点是的中点.所以,结合,即可作答.
(3)依题意,进行分类讨论,即当点在线段的外部时或当点在线段的内部时,且结合线段的和差运算,列式计算,即可作答.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵点是的中点.
∴;
(2)解:∵,点是的中点.
∴,
由(1)得出,
∴.
(3)解:依题意,当点在线段的外部时,
∵,,
∴,
点为的中点,
∴,
由(1)得,
则;
当点在线段的内部时,
∵,,
∴,
点为的中点,
∴,
由(1)得,
则;
综上:的长为或.
【变式3】.(24-25七年级上·安徽阜阳·期末)如图,已知点C在线段上,cm,cm,点M,N分别是,的中点.
(1)求的长;
(2)求的长;
(3)若点P在直线上,且,点Q为的中点,求的长.
【答案】(1)
(2)
(3)的长度为或
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题考查了两点间的距离,分两种情况讨论是解题的关键.
(1)先求得,然后根据是的中点得出
(2)利用线段的和差关系可得,然后利用线段的中点定义可得,,进而利用即可解答;
(3)分两种情况:当点在线段上时;当点在线段的延长线上时;然后分别进行计算即可解答.
【详解】(1)解:,,
,
是的中点,
,
(2)解:,,
,
点是的中点,点是的中点,
,,
,
即的长为;
(3)的长度为或,
理由:分两种情况:
当点在线段上时,如图:
,,
,
点为的中点,
,
,
;
当点在线段的延长线上时,如图:
,,
,
点为的中点,
,
,
;
综上所述:的长度为或.
题型四、数轴动点问题(位置表示、相遇、距离)
【典例8】.(25-26七年级上·安徽安庆·期末)【背景材料】如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为,是数轴上的一点.
【探究发现】数轴是数形结合的重要工具,借助数轴可以更灵活地解决线段相关问题.如图,线段的长为 .因为或,所以当点,表示的数分别为,时,与两点之间的距离.
【迁移应用】
(1)若点表示的数为,则与两点之间的距离 .
(2)若点从点出发,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,当为何值时,
【拓广探索】对数轴进行深入研究后,发现线段的中点表示的数为.在(2)的条件下,将,的中点分别记为点,,在运动过程中,线段的长是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出线段的长.
【答案】探究发现:;
迁移应用:(1);(2)的值为秒或秒;
拓广探索:不变,.
【知识点】数轴上两点之间的距离、动点问题(一元一次方程的应用)、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了数轴上两点间的距离公式、中点坐标公式、绝对值方程的求解以及动点问题的分析,熟练掌握数轴上两点距离公式和中点坐标公式是解题的关键.
探究发现:利用数轴上两点距离公式,代入点、表示的数即可求出线段的长度.
迁移应用:(1)直接套用两点距离公式,用含的代数式表示与两点间的距离.
(2)先根据点的运动速度和时间表示出点的坐标,再代入距离公式得到的表达式,结合列方程求解.
拓广探索:先根据中点坐标公式表示出、两点的坐标,再计算的距离,观察其表达式是否含时间,从而判断长度是否变化.
【详解】解:探究发现:
;
迁移应用:
(1);
(2)∵点从点出发,速度为个单位/秒,运动时间为秒,
∴点表示的数为,
∴,
∵,且,
∴,
∴或,
解得或,
∴的值为秒或秒;
拓广探索:线段的长不变,为,理由如下:
∵为的中点,表示的数为,表示的数为,
∴表示的数为,
∵为的中点,表示的数为,表示的数为,
∴表示的数为,
∴,
∴线段的长不变,为
【典例9】.(24-25七年级上·安徽·期末)(1)【新知理解】
如图1,点在线段上,图中有3条线段,分别是,,,若其中任意一条线段是另一条线段的两倍,则称点是线段的“妙点”.根据上述定义,线段的三等分点______这条线段的“妙点”.(填“是”或“不是”)
(2)【新知应用】
如图2,,为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为7,若点在线段上,且点为线段的“妙点”,当点在数轴的负半轴上时,点对应的数为______.
(3)【拓展探究】
已知,为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为,且,满足,动点,分别从,两点同时出发,相向而行,若点的运动速度为每秒2个单位长度,点的运动速度为每秒3个单位长度,当点,相遇时,运动停止.求当点恰好为线段的“妙点”时,点在数轴上对应的数.
【答案】(1)是;(2);(3)或或
【知识点】几何问题(一元一次方程的应用)、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查一元一次方程的应用,解题的关键是正确的理解题意和分类讨论的思想的应用.
(1)根据“妙点”的定义即可判断;
(2)根据点为线段的“妙点”,且点在数轴的负半轴上,则,设为,建立方程求解即可;
(3)设当点恰好为线段的“妙点”时,的运动时间为,或或,利用方程的思想解得,继而求得点在数轴上对应的数.
【详解】(1)如图1,∵C为线段的三等分点,
∴,
∴点为线段的“妙点”
故答案为:是
(2)如图2,∵点对应的数为,点对应的数为7,
∴,
又点为线段的“妙点”,当点在数轴的负半轴上时,设为,
∵,
∴,
解得:,
点对应的数为,
故答案为:
(3),
∴,
∴,
设当点恰好为线段的“妙点”时,的运动时间为,则,
依题意:或或,
即或或,
解得:或或,
又当点,相遇时,,得,
即,
当时,,故点在数轴上对应的数为,
当时,,故点在数轴上对应的数为,
当时,,故点在数轴上对应的数为,
故答案为:或或.
【典例10】.(25-26七年级上·安徽蚌埠·阶段检测)综合运用
【背景知识】数轴是初中数学一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合.研究数轴我们发现了许多重要的规律:若数轴上点、点表示的数分别为,则两点之间的距离,线段的中点表示的数为.
【问题情境】如图,数轴上点表示的数为,点表示的数为6,点从点出发,以每秒1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向左匀速运动.设运动时间为秒.
【综合运用】
(1)两点间的距离___________,线段的中点表示的数为___________;
(2)求当___________秒时,两点相遇;
(3)求当为何值时,;
(4)若点为的中点,点为的中点,点在运动过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,求出线段的长.
【答案】(1)8,2;
(2);
(3)或4;
(4)长度不变化,为4.
【知识点】与线段有关的动点问题、线段中点的有关计算、数轴上两点之间的距离
【分析】本题考查数轴动点问题,根据题意分析动点运动情况进行解题.
(1)根据数轴上线段长度的计算方法,用点表示的数减去点表示的数,即为的长;根据中点的性质,确定出中点到点和点的距离,确定中点位置即可;
(2)用含的表达式表示、,结合相遇问题,得出方程,解出时间即可;
(3)做分类讨论,对相遇前和相遇后都进行计算分析,注意区分相遇前和相遇后的长度计算方式;
(4)考虑点经过点和未经过点的情况,用含的表达式表示相关长度,计算的长度;
【详解】(1)解:∵表示,表示,
∴的长度为,
故的长度为,
则中点中点表示的数为
∴中点表示的数为.
(2)解:的长度为,的长度为,
若、点相遇,则,
即,解得.
(3)在、点未相遇的情况下:
,
若,即,
解得;
在、点相遇后的情况下:
,
若,即,
解得;
故当的值为或时,.
(4)解:当点未经过点时:
,,
为的中点,点为的中点,
∴,,
点在、之间,
故;
当点经过点后:
,,
为的中点,点为的中点,
∴,,
点在、之间,
故;
所以长度不会发生变化,的长度始终为.
【变式1】.【背景知识】
数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合,研究数轴我们发现了许多重要的规律:若数轴上点A、点B表示的数分别为a、b,则A,B两点之间的距离,线段的中点表示的数为.
【问题情境】
如图,数轴上点A表示的数为,点B表示的数为8,点P从点A出发,以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,同时点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度向左匀速运动,设运动时间为t秒.
【综合运用】
(1)填空:
①A、B两点间的距离________,线段的中点C表示的数为_________;
②用含t的代数式表示:t秒后,点P表示的数为________;点Q表示的数为________;
(2)求当t为何值时,;
(3)若点M为的中点,点N为的中点,点P在运动过程中,线段的长度是否发生变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出线段的长.
【答案】(1)①10;;②;;
(2)1或3
(3)解:不变,
∵数轴上点A表示的数为,点P表示的数为,点M为的中点,
∴点M表示的数为,
∵点B表示的数为8, 点N为的中点,
∴点N表示的数为,
∴,
即点P在运动过程中,线段的长度不变,线段的长为5.
【知识点】动点问题(一元一次方程的应用)、列代数式、与线段有关的动点问题、线段中点的有关计算、数轴上点的平移(动点问题)、数轴上两点之间的距离
【分析】(1)根据“数轴上点A、点B表示的数分别为a、b,则A,B两点之间的距离,线段的中点表示的数为”,即可求解;
(2)根据数轴上两点间的距离公式可得,再根据,即可求解;
(3)根据数轴上线段中点的公式,可得点M,N表示的数,即可求解.
【详解】(1)解:①∵数轴上点A表示的数为,点B表示的数为8,
∴;线段的中点C表示的数为;
②根据题意得:t秒后,点P表示的数为;点Q表示的数为;
(2)解:∵点P表示的数为;点Q表示的数为,
∴,
∵,
∴,
解得:或3,
即当t为1或3时,;
(3)略
【变式2】.(24-25七年级上·安徽蚌埠·期末)如图,在数轴上点A表示数为,点B表示数为10,点C表示数为1.
(1)线段的长为 ,线段的中点表示的数为 ,能将线段“三等分”的两个点我们称为线段的三等分点.则线段的三等分点表示的数为 ;
(2)点M为点A右侧一点,将数轴沿点M向右对折,点A恰好与点重合且,求点M表示的数;
(3)若点P从点A出发以每秒1个单位长度的速度向右运动,点Q从点B出发以每秒2个单位长度的速度先向左运动,与P相遇后再改变运动方向与点P同向而行.若P、Q两点同时出发,保持速度不变.当点P是线段的三等分点时,求运动时间.
【答案】(1)15,,0和5;
(2)4或1;
(3)3秒或秒或10秒.
【知识点】线段n等分点的有关计算、动点问题(一元一次方程的应用)、数轴上的翻折、数轴上两点之间的距离
【分析】(1)由知线段的长为15;由,知线段的中点表示的数为;列式计算可得线段的三等分点表示的数为0和5;
(2)设点表示的数为,可得表示的数为,故,解得或,即点表示的数为4或1;
(3)设运动时间为秒,当时,表示的数为,求出,可得或,当时,表示的数为,可得或,分别解方程可得答案.
【详解】(1)解: ,
线段的长为15;
,
线段的中点表示的数为;
,,
线段的三等分点表示的数为0和5;
(2)解:设点表示的数为,
将数轴沿点向右对折,点恰好与点重合,
是的中点,
表示的数为,
,
,
或,
解得或,
点表示的数为4或1;
(3)解:设运动时间为秒,
根据题意,表示的数为,,点Q先向左运动时表示的数为,
由,得,
即时,点Q与P相遇,
当时,表示的数为,
,
点是线段的三等分点,
或,
解得或;
当,相遇时,,相遇点表示的数为0,
当时,表示的数为,
,
点是线段的三等分点,
或,
解得(舍去)或;
综上所述,的值为3或或10;
运动时间为3秒或秒或10秒.
【变式3】.(24-25七年级上·安徽宿州·期中)先阅读,再探究相关的问题:数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美结合.表示5与2差的绝对值,也可理解为5与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离;可以看作,表示5与差的绝对值,也可理解为5与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.已知点P为数轴上任一动点,点P对应的数记为m.
(1)若点P与表示有理数的点的距离是2个单位长度,则m的值为________;
(2)借助数轴思考,当________时,与的值相等;
(3)借助数轴思考,当________时,有最小值,最小值为________;
(4)若点P位于表示的点左侧,化简:.
【答案】(1)或
(2)
(3),
(4)
【知识点】带有字母的绝对值化简问题、线段中点的有关计算、整式的加减运算、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)由两点间的距离可得,再解方程求解;
(2)根据到两点距离相等的点是线段的中点,结合数轴可得答案;
(3)根据两点之间,线段最短,结合数轴可得答案;
(4)根据m的取值范围,画图,再去掉绝对值,合并同类项即可求解.
【详解】(1)解:数轴上点P与表示有理数的点的距离是2个单位长度,
;
或,
解得:m为或,
(2)解:如图,记表示,表示,对应的数为,
∴与的值相等,
即,
此时对应的数为:;
(3)解:如图,记表示,表示,表示,对应的数为,
∴,
∴当重合时,即,有最小值,
最小值为;
(4)解:点P位于表示的点左侧,如图,
∴
;
【点睛】本题考查了绝对值,数轴上两点的距离,以及绝对值方程,整式的加减运算,线段的中点的含义,由数轴上点的关系,得出到一点距离相等的点有两个,到两点相等的点是这两点的中点,到两点距离和最小的点是这条线段上的点.
题型五、动点+中点结合(判断线段长度是否变化)
【典例11】.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图,已知线段,点,在线段上,,点是的中点,点是的中点.
(1)若,,当,求线段的长度;
(2)当线段在线段上运动时,试判断线段的长度是否发生变化,如果不变,请求出线段的长度;如果变化,请说明理由.
【答案】(1)
(2)线段的长度不发生变化,长度为
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题考查了线段的和差,线段中点的有关计算,掌握线段间的数量关系是解题的关键.
(1)先求出线段,然后再利用线段中点的性质求出,,进而求解即可;
(2)利用线段中点的性质证明的长度不会发生改变.
【详解】(1)解:,,,
,
点是的中点,点是的中点.
,,
;
(2)线段的长度不发生变化.
理由如下:
点是的中点,点是的中点,
,,
,
线段的长度不发生变化,长度为.
【典例12】.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图1,线段AB长为24个单位长度,动点P从A出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线AB运动,M为AP的中点,设P的运动时间为x秒.
(1)P在线段AB上运动,当时,求x的值.
(2)当P在线段AB上运动时,求的值.
(3)如图2,当P在AB延长线上运动时,N为BP的中点,MN的长度是否发生变化?如不变,求出MN的长度.如变化,请说明理由.
【答案】(1);
(2)为定值24;
(3).
【知识点】两点间的距离、列代数式、与线段有关的动点问题、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)根据PB=2AM建立关于x的方程,解方程即可;
(2)将BM=24-x,PB=24-2x代入2BM-BP后,化简即可得出结论;
(3)利用,,,,再根据MN=PM-PN即可求解.
【详解】(1)解:∵M是线段AP的中点,∴,
,
∵,
∴,
解得.
(2)解:∵,,,
∴,
即为定值24.
(3)解:当P在AB延长线上运动时,点P在B点的右侧.
∵,,,,
∴,
所以MN的长度无变化是定值.
【点睛】本题是动点问题,考查了两点间的距离,解答的关键是用含时间x的式子表示出各线段的长度.
【典例13】.(25-26七年级上·安徽蚌埠·期末)【问题情境】如图,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1个单位长度到达点A,再向右移动2个单位长度到达点B,然后再向右移动4个单位长度到达点C.
【问题探究】
(1)点A到点B的距离 ,点A到点C的距离 ;
【拓展探究】
(2)若点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,同时点M,N从点B,点C分别以每秒2个单位长度、每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动.设运动时间为t秒().
①若点M是线段PN的中点,求运动时间t的值;
②试探究在运动的过程中,的值是否随着时间t的变化而变化?若变化,说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1)2,6(2)①1 ②不变,值为10
【知识点】数轴上两点之间的距离、动点问题(一元一次方程的应用)、整式的加减运算、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了数轴上的动点问题,两点之间的距离,一元一次方程的应用,解题的关键是掌握数形结合的思想.
(1)根据动点移动的距离即可确定两点之间的距离;
(2)①表示出各点所表示的数,然后根据中点列出方程求解即可;
②表示出两点之间的距离,整理代数式即可求出结果.
【详解】解:(1)∵先向左移动1个单位长度到达点A,再向右移动2个单位长度到达点B,
∴;
∵再向右移动4个单位长度到达点C
∴;
故答案为:2,6;
(2)①根据题意得,
点A所表示的数是,点B所表示的数是,点C所表示的数是,
运动时间为t秒时,点P所表示的数是,点M所表示的数是,点N所表示的数是,
根据题意得,,
解得,
∴运动时间t的值为1;
②的值不会随着时间t的变化而变化,理由如下:
,,
∴,
∴的值不会随着时间t的变化而变化.
题型模版
通法:用参数表示动点位置,再表示中点,最后相减看是否消去参数。
【变式1】.(24-25七年级上·安徽淮南·期末)如图,在直线AB上,线段,动点P从A出发,以每秒2个单位长度的速度在直线AB上运动.M为AP的中点,N为BP的中点,设点P的运动时间为t秒.
(1)若点P在线段AB上的运动,当时, ;
(2)若点P在射线AB上的运动,当时,求点P的运动时间t的值;
(3)当点P在线段AB的反向延长线上运动时,线段AB、PM、PN有怎样的数量关系?请写出你的结论,并说明你的理由.
【答案】(1)
(2)8或24
(3)
,
理由:当点P在线段AB的反向延长线上时,,
∵,,
∴.
【知识点】与线段有关的动点问题、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)根据题中条件直接计算即可求解;
(2)分点在线段上运动和线段的延长线上运动进行讨论,从而求解;
(3)先将和表示出来,再求出线段、、之间的数量关系.
【详解】(1)解:∵ M为AP的中点,,
∴ ,
∵线段,N为BP的中点,
∴.
故答案是:2;
(2)解:①当点P在线段AB上,时,如图,
∵,,
∴,解得:.
②当点P在线段AB的延长线上,时,如图,
∵,,
∴,解得:.
综上所述,当时,点P的运动时间t的值为8或24.
(3) 略
【点睛】本题主要考查了点的运动和线段之间的关系,熟练掌握几何的基础知识是解答本题的关键.
【变式2】.(24-25七年级上·安徽合肥·阶段检测)如图,线段,动点从点出发,以每秒2个单位长度的速度沿射线运动,点为的中点,设点运动的时间为秒.
(1)用含的代数式表示的长
(2)当点在射线上运动时,出发多少秒后?
(3)当点在线段的延长线上运动时,点为的中点,有下列结论:①的长度不变;②的值不变.其中正确的结论是__________,请求出其值.
【答案】(1)或;
(2)当点在射线上运动时,出发秒后;
(3)①,12.
【知识点】列代数式、与线段有关的动点问题、线段中点的有关计算、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】本题考查了线段中点以及线段的和差,一元一次方程的应用,利用分类讨论的思想解决问题是关键.
(1)先表示出,再根据点的位置分别表示出的长即可;
(2)根据题意得,根据点的位置分两种情况讨论,分别列方程求解即可;
(3)当点在线段的延长线上运动时,根据线段中点,得到,,再计算线段的和差即可.
【详解】(1)解:设点运动的时间为秒,则,
当点在线段上时,,
当点在的延长线上时,,
综上可知,的长为或;
(2)解:,点为的中点,
,
①当点在线段上时,此时,,
,
,
;
②当点在的延长线上时,此时,,
,此方程无解;
即当点在射线上运动时,出发秒后;
(3)解:当点在线段的延长线上运动时,
,,
点为的中点,点为的中点,
,,
,
,
的长度不变,①结论正确;
,,
,
的值是变的,②结论错误.
【变式3】.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)线段AB=10,AB上有一动点C,以每秒2个单位的速度,按A一B一A的路径从点A出发,到达点B后又返回到点A停止,设运动时间为t(0≤t≤10)秒.
(1)当t=6时,AC= .
(2)用含t的式子表示线段AC的长;
当0≤t≤5时,AC= ;
当5<t≤10时,AC= .
(3)M是AC的中点,N是BC的中点,在点C运动的过程中,MN的长度是否发生变化?若不变化,求出MN的长,
【答案】(1)8
(2),;
(3)的长度不变,长度为5
【知识点】两点间的距离、与线段有关的动点问题、线段中点的有关计算、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)根据点的运动速度和可得答案;
(2)根据路程速度时间可求的长度;
(3)分情况讨论,再根据线段中点的定义可得答案.
【详解】(1)当时,动点运动了个单位,
,
.
.
故答案为:8;
(2)当时,;
当时,
.
故答案为:,;
(3)当时,
;
当时,
;
故的长度不变,长度为5.
【点睛】此题考查解一元一次方程、列一元一次方程解应用题、数轴上的动点问题的求解等知识与方法,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.
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解答题
1.(25-26七年级上·安徽铜陵·期末)如图所示,点C在线段上,,,点N是的中点.
(1)如图①,求的长度;
(2)如图②,若M是线段上的一动点,若点M是线段的三等分点,试求线段的长.
【答案】(1)3
(2)
【知识点】线段n等分点的有关计算、线段的和与差、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了与线段中点有关的计算,线段的和差计算,解题关键是正确识别图形,理解线段之间的和差倍分关系.
(1)先根据已知条件求出,再根据,求出,最后根据线段中点的定义求出即可;
(2)先确定,则,再由求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,
∵点N是的中点,
∴;
(2)解:由图可得,
∵点M是线段的三等分点,
∴,
∴,
∴
2.(25-26七年级上·安徽合肥·期末)如图,为线段上一点,,,、分别为、的中点.
(1)若,,求的长;
(2)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
【知识点】线段中点的有关计算、线段之间的数量关系
【分析】本题考查线段中点的性质与线段长度的计算,关键是利用“中点将线段分成相等的两段”这一性质,结合线段的和差关系进行推导.
(1)先根据中点定义得到线段的一半关系,再结合线段和的规律,将转化为的一半来计算;
(2)先通过线段差求出的长度,再利用中点性质得到、的表达式,最后计算两者的比值.
【详解】(1)解:是的中点,
,
是的中点,
,
;
(2)解:,,,
,
、分别为、的中点,
,,
.
3.追本溯源
题(1)来自课本中的定义,请你完成解答,利用定义完成题(2).
(1)如图1,点把线段分成相等的两条线段与,点叫做线段的___________,___________
拓展延伸
(2)如图2,线段上依次有两点,是的中点,.求线段的长.
【答案】(1)中点,;(2)
【知识点】线段中点的有关计算
【分析】本题考查与线段中点有关的计算,熟练掌握线段中点的定义,是解题的关键:
(1)根据中点的定义,作答即可;
(2)中点求出的长,线段的和差关系求出的长即可.
【详解】(1)点把线段分成相等的两条线段与,点叫做线段的中点,;
(2),
,
∵D是的中点,
,
∴.
4.(25-26七年级上·安徽亳州·期末)如图,线段,点是线段的中点,点是线段的中点.
(1)求线段的长;
(2)若在线段上有一点,,求的长.
【答案】(1)6
(2)1
【知识点】线段的和与差、线段中点的有关计算、线段之间的数量关系
【分析】本题考查了线段中点、线段的和差;
(1)由线段中点得的长,再由中点得的长,由即可求解;
(2)由(1)及已知可得的长,由即可求解.
【详解】(1)解:∵线段,点是线段的中点,
∴,
∵点是线段的中点,
∴,
∴;
(2)解:如图,由(1)知,,
∴,
由(1)知,
∴.
5.(25-26七年级上·安徽马鞍山·期中)已知代数式是关于的二次多项式,且二次项的系数为.如图,在数轴上有点三个点,且点三点所表示的数分别为.已知.
(1)求的值;
(2)若动点分别从两点同时出发,向右运动,且点不超过点,点不超过点.在运动过程中,点为线段的中点,点为线段的中点,若动点的速度为每秒2个单位长度,动点的速度为每秒3个单位长度,问代数式是否为一个定值,如果是,求出这个定值.如果不是,请说明理由.
【答案】(1),,.
(2)是定值,值为2
【知识点】数轴上两点之间的距离、多项式的项、项数或次数、整式加减的应用、线段的和与差
【分析】本题考查了数轴上动点问题、多项式的定义,根据二次多项式的次数及系数,掌握数轴上两点间的距离的表示方法,利用分类讨论的思想解决问题是解题的关键.
(1)根据代数式是关于的二次多项式,得出,代数式,二次项的系数为.得出,由.可列方程求解即可;
(2)设点P的出发时间为t秒,则,,,,,当时,根据线段的和差得到,,即可求出比值;当时,此时点Q与点A重合,,点F对应的数值为,点E对应的值为,进而得出,,即可求出比值.
【详解】(1)解:∵是关于x的二次多项式,二次项的系数为b,
,,
,
,
,
,
,
,,.
(2)设点P的出发时间为t秒,
由题意得:,,,,,
当时,如图1,
,
,
∴;
当时,此时点Q与点A重合,如图2,
此时,点F对应的数值为,点P在点O的右侧,
,
点E对应的值为,
,
,
,
;
综上,的值是定值,值是2.
6.(24-25七年级上·安徽亳州·期末)已知、在线段上.
(1)如上图,图中共有__________条线段;
(2)如下图,,是的中点,是的中点,求的长度.
【答案】(1)6
(2)
【知识点】线段的和与差、直线、线段、射线的数量问题、线段中点的有关计算
【分析】本题考查了线段的定义,线段的和差,数形结合是解答本题的关键.
(1)根据线段有两个端点,得出所有线段的条数;
(2)依据线段的和差关系以及中点的定义,即可得到的长度.
【详解】(1)解∶图中共有6条线段,分别是、、、、、,
故答案为:6;
(2)解∶∵,
∴,
∵,
∴,
∵是的中点,是的中点,
∴
∴.
7.(25-26七年级上·安徽宿州·阶段检测)数轴上有,,三点,点,表示的数分别为,,点在点的右侧,点是的中点,.
(1)如图1,若,.
①点表示的数为________,点表示的数为________;
②如图2,线段(点在点的左侧,),线段从点出发,以1个单位每秒的速度向点运动(点不与点重合),点是的中点,点是的中点,在运动的过程中,的长度始终为1,求的值;
(2)若,,试求线段的长.
【答案】(1)①4,;②
(2)3
【知识点】用数轴上的点表示有理数、数轴上两点之间的距离、动点问题(一元一次方程的应用)、线段中点的有关计算
【分析】本题主要考查了数轴的简单应用,线段中点的定义,利用点在数轴上对应的数字表示出相应线段的长度是解题的关键.
(1)①利用数轴上的点对应的数字和线段中点的定义解答即可;②分别表示出点E,F对应的数字,再利用中点的定义得到点M,N对应的数字,利用列出方程,解方程即可得出结论;
(2)设点C对应的数字为c,点D对应的是为d,利用m,n和中点的定义求得点D对应的数字,进而得到的值,利用已知条件列出关于的方程,解方程即可得出结论.
【详解】(1)解:①,
.
,
,
∴点C对应的数字为,
∵点D是的中点,
,
设点D表示的数为x,
,
.
∴点D表示的数为.
故答案为:,;
②设运动的时间为秒,则点表示的数为,点表示的数为.
∵点是的中点,点是的中点,
∴,,
∴点表示的数为,点表示的数为.
∵,
∴,解得或,
∵,
∴.
(2)解:∵点,表示的数分别为,,点在点的右侧,,
∴点表示的数为,,.
∵点是的中点,
∴,.
∵,
∴,
解得,
∴.
8.(24-25七年级上·安徽合肥·期末)如图,已知数轴上点O为原点,A、B两点所表示数分别为﹣2和8.
(1)线段AB的长为 ;
(2)动点P从点A出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,设运动时间为t(t>0)秒,
①当0<t<10时,PA= ,PB= ,点P表示的数为 ;
②若点M是线段PA的中点,点N是线段PB的中点,试判断线段MN的长度是否与点P的运动时间t有关.若有关,请求出线段MN的长度与t的关系式;若无关,请说明理由,并求出线段MN的长度.
【答案】(1)10;(2)①t ,10-t,﹣2+t ;②MN的长与点P的运动时间t无关,MN的长度为5.
【知识点】动点问题(一元一次方程的应用)、与线段有关的动点问题、数轴上两点之间的距离
【分析】(1)用右边的数减去左边的数,化简即可;
(2)①利用路程=速度×时间计算PA,根据线段和的意义,计算PB;利用x-(-2)=t计算;②根据线段中点的意义,线段和的意义,化简计算即可.
【详解】解:(1)AB=8-(-2)=10,故应填10;
(2)①0<t<10时,
∵速度为每秒1个单位,
∴t秒时运动路程为PA=t;
∵PA+PB=AB=10,
∴PB= 10-t,
设点P表示的数为x,
则x+2=t,
∴x=t-2,
∴点P表示的数为﹣2+t ;
故依次填t,10-t,-2+t;
②MN的长与点P的运动时间t无关.
当0<t≤10时,PA=t,PB= 10-t ,
又∵点M、N分别是PA、PB的中点,
∴PM=,PN=,
∴MN=PM+PN=
当t>10时,PA=t,PB=t- 10 ,
又∵点M、N分别是PA、PB的中点,
∴PM=,PN=,
∴MN=PM-PN=
综上所述,MN的长与点P的运动时间t无关,MN的长度为5.
【点睛】本题考查了数轴上动点问题,熟练运用两点间距离公式,线段和的意义,线段中点的意义是解题的关键.
9.(25-26七年级上·安徽亳州·期末)如图,已知点,,是数轴上三点,点为原点.点对应的数为6,,.
(1)求点,对应的数;
(2)动点,分别同时从,出发,分别以每秒6个单位和4个单位的速度沿数轴正方向运动.点在线段上,且,点为线段的中点,设运动时间为().
①求点、对应的数(用含的式子表示);②为何值时,.
【答案】(1)点A对应的数为,点B对应的数为2
(2)①点M、N表示的数分别为、;②当为或时,
【知识点】用数轴上的点表示有理数、动点问题(一元一次方程的应用)、线段中点的有关计算、数轴上两点之间的距离
【分析】本题考查了数轴上的点表示有理数,中点公式,一元一次方程的应用等知识.
(1)根据点对应的数及,利用两点的距离等于大数减小数,即可求得点B表示的数;根据点B表示的数及,利用两点的距离等于大数减小数,即可求得点A对应的数;
(2)①先求出P、点Q对应的数,利用中点公式即可求得M、N两点表示的数;
②表示出,根据条件建立方程即可求解.
【详解】(1)解:∵点对应的数为6,,
∴点B表示的数为;
∵,
∴点A表示的数为;
故点A对应的数为,点B对应的数为2;
(2)解:①点P表示的数为,点Q表示的数为,
∵,点为线段的中点,
∴点M表示的数为,
点N表示的数为:;
即点M、N表示的数分别为、;
②,,
∵,
∴,
解得:或,
故当为或时,.
10.(24-25七年级上·安徽芜湖·期末)如图线段,动点从出发,以2个单位长度/秒的速度沿射线运动,为中点.
(1)当点在线段上运动时,
①出发多少秒后,?
②试说明为定值;
(2)当点在线段延长线上运动时,设为的中点,有下列两个结论:
①长度不变;
②的值不变.
选出一个正确的结论,并求其值;
【答案】(1)①出发6秒后,;
②设,则,,
为定值.
(2)①长度不变,;
【知识点】与线段有关的动点问题、整式加减的应用
【分析】本题考查了两点间的距离,表示出各线段的长度是解题的关键.
(1)①出发秒后,则,,,建立方程,求出的值即可.②设,则,,表示出后,化简即可得出结论.
(2)设,则,,,分别表示出,的长度,即可作出判断.
【详解】(1)解:①设出发秒后,
则,,
为中点,
,
,
解得:,
出发6秒后,;
② 略
(2)解:①长度不变,;
理由:如图
设,
为中点,
,,
为的中点,
①,长度不变;
②,长度变化;
①长度不变,.
11.如图,已知,点C、D分别为线段、上的动点,若点C从点O出发以的速度沿方向运动,同时点D从点B出发以的速度沿方向运动.
(1)如图1,当运动时间为时,求的值;
(2)如图1,若在运动过程中,始终保持,求OA的长;
(3)如图2,在(2)的条件下,延长BO到点M,使,点P是直线OB上一点,且,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【知识点】线段的和与差、与线段有关的动点问题、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)先求出,,根据,求出,,最后求出结果即可;
(2)设运动时间为,则,,求出,,根据,得出,求出,再根据求出结果即可;
(3)当点P在O、B之间时,根据,得出,,求出,根据求出,根据,得出,求出,最后求出比值即可;当点P在点B右边时,可得,进而可得结果.
【详解】(1)解:当运动时间为时,
,
,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2)解:设运动时间为,则,,
∴,,
∵,
∴,
∴
∵,
∴,
∴.
(3)解:∵,
∴,,,
∵,
∴点P在点O右边,
当点P在O、B之间时,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
当点P在点B右边时,
∵,,
∴,
∴;
综上,或.
【点睛】本题主要考查了线段的和差运算,解题的关键是数形结合,根据线段之间的数量关系求出结果.
12.(24-25七年级上·安徽蚌埠·期末)如图,点在数轴上分别表示有理数,且满足.
(1)点表示的数是___________,点表示的数是____________.
(2)若动点从点出发以每秒3个单位长度向右运动,动点从点出发以每秒1个单位长度向点运动,到达点即停止运动两点同时出发,且点停止运动时,也随之停止运动,求经过多少秒时,第一次相距3个单位长度?
(3)在(2)的条件下整个运动过程中,设运动时间为秒,若的中点为的中点为,当为何值时,?
【答案】(1)﹣2,5;(2)1秒;(3)1秒或秒.
【知识点】动点问题(一元一次方程的应用)、与线段有关的动点问题、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)由非负数的性质得a+2=0,且b﹣5=0,得出a=﹣2,b=5;
(2)求出AB=7,设经过x秒时,P、Q第一次相距3个单位长度,则AP=3x,BQ=x,可列方程 7﹣3x﹣x=3,解方程即可;
(3)由题意得t秒后,AP=3t,BQ=t,由中点的定义得AM=AP=t,BN=BQ=t,对P、M、B三点的位置分类讨论,用含t的式子表示BM、PB、AN长,由题意得出方程,解方程即可.
【详解】解:(1)∵满足,
∴a+2=0, b﹣5=0,
∴a=﹣2,b=5,
即点A所对应的数是﹣2,点B所对应的数是5;
故答案为:﹣2,5;
(2)AB=5﹣(﹣2)=7,
设经过x秒时,P、Q第一次相距3个单位长度,
则AP=3x,BQ=x,PQ=AB﹣AP﹣BQ,
列方程得,7﹣3x﹣x=3,
解得:x=1,
答:经过1秒时,P、Q第一次相距3个单位长度;
(3)由题意得:t秒后,AP=3t,BQ=t,
∵AP的中点为M,BQ的中点为N,
∴AM=AP=t,BN=BQ=t,
如图1,当点P、M都在点B的左侧时,
BM=AB﹣AM=7﹣t,PB=AB﹣AP=7﹣3t,AN=AB﹣BN=7﹣t,
∵BM+AN=3PB,
∴7﹣t +7﹣t=3(7﹣3t),
解得:t=1;
如图2,当点M在点B的左侧,点P在点B的右侧时,
BM=AB﹣AM=7﹣t,PB=AP﹣AB=3t﹣7,AN=AB﹣BN=7﹣t,
∵BM+AN=3PB,
∴7﹣t +7﹣t=3(3t﹣7),
解得:t=;
③如图3,当点P、M都在点B的右侧时,
BM=AM﹣AB=t﹣7,PB=AP﹣AB=3t﹣7,AN=AB﹣BN=7﹣t,
∵BM+AN=3PB,
∴t﹣7+7﹣t=3(3t﹣7),
解得:t=(舍去);
综上所述,当t为1秒或秒时,BM+AN=3PB.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用、数轴、两点的距离、非负数的性质以及分类讨论等知识;关键是数形结合,正确列出一元一次方程.
13.(24-25七年级上·安徽六安·期末)如图,点C是线段AB上的一点,线段AC=8m,.机器狗P从点A出发,以6m/s的速度向右运动,到达点B后立即以原来的速度返回;机械猫Q从点C出发,以2m/s的速度向右运动,设它们同时出发,运动时间为xs.当机器狗P与机械猫Q第二次相遇时,机器狗和机械猫同时停止运动.
(1)BC=______m,AB=______m;
(2)试通过计算说明:当x为何值时,机器狗P在点A与机械猫Q的中点处?
(3)当x为何值时,机器狗和机械猫之间的距离PQ=2m?请直接写出x的值.
【答案】(1)16,24.
(2)当x=,即运动秒时,机器狗P在点A与机械猫Q的中点处.
(3)当x=或x=或x=,即运动x=或x=或x=秒时,机器狗和机械猫之间的距离PQ=2m.
【知识点】与线段有关的动点问题、线段中点的有关计算、几何问题(一元一次方程的应用)、线段之间的数量关系
【分析】(1)由且AC=8cm得8+BC=,先求出BC的长,然后再求出AB的长即可;
(2)先确定机器狗P在点A与机械猫Q的中点处只存在一种情况,即机器狗P与机械猫Q第一次相遇之前,再根据线段AP=AQ列方程求出x的值即可;
(3)分三种情况,一是点P在线段AQ上,可根据AP+2=AQ列方程求出x的值;二是点P在线段BQ上且点P到达点B之前,可根据AP-2=AQ列方程求出x的值;三是点P在线段BQ上且点P从点B返回时,可根据2AB减去点P运动的距离等于AQ+2列方程求出x的值即可.
【详解】(1)解:∵,AB=AC+BC,AC=8m,
∴8+BC=,解得:BC=16m,
∴AB=×16=24m.
故答案为:16,24.
(2)解:由题意可得::机器狗P在点A与机械猫Q的中点处只存在一种情况,即机器狗P与机械猫Q第一次相遇之前,
∴6x={8+2x),解得x=.
答:当x=,即运动秒时,机器狗P在点A与机械猫Q的中点处.
(3)解:当点P在线段AQ上且PQ=2m时,则6x+2=8+2x,解得x=;
当点P在线段BQ上且PQ=2m时,则6x-2=8+2x或24×2-6x=8+2x+2,解得x=或x
.
答:当x=或x=或x=,即运动x=或x=或x=秒时,机器狗和机械猫之间的距离PQ=2m.
【点睛】本题主要考查了解一元一次方程、一元一次方程的应用、线段上的动点问题的求解等知识点,正确地用含x的代数式表示线段A P和AQ的长是解答本题的关键.
14.(24-25七年级上·安徽安庆·阶段检测)如图:点O是线段上一点,且,P,Q两点分别从点O,M同时出发以,的速度沿直线向右运动,后,点P,Q恰好分别为,的中点.
(1)求的长度;
(2)试求与的数量关系;
(3)若运动后,P,Q两点到O点的距离相等,求t的值.
【答案】(1)40cm
(2)
(3)
【知识点】线段中点的有关计算、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】本题主要考查了与线段中点有关的线段和差计算,一元一次方程的应用:
(1)先求出,,则由线段中点的定义可得;
(2)先求出,则,再分当点在线段上时,当点在线段的延长线上时,两种情况分别表示出,即可得到结论;
(3)分当点是线段的中点时,两点到点的距离相等,当点重合时,点在线段的延长线上,两种情况建立方程求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,后,,
点恰好分别为的中点,
;
(2)解:∵
∴,
∴,
当点在线段上时,,
;
当点在线段的延长线上时,
,
,
综上,;
(3)解:当点是线段的中点时,两点到点的距离相等,
∴,
解得;
当点重合时,点在线段的延长线上,
,
解得(不合题意,舍去).
综上,.
15.(24-25七年级上·安徽安庆·期末)已知,线段AB上有三个点C、D、E,,,D、E为动点(点D在点E的左侧),并且始终保持.
(1)如图1,当E为BC中点时,求AD的长;
(2)如图2,点F为线段BC的中点,,求AE的长;
(3)若点D从A出发向右运动(当点E到达点B时立即停止),运动的速度为每秒2个单位,当运动时间t为多少秒时,使AD,BE两条线段中,一条的长度恰好是另一条的两倍.
【答案】(1);(2);(3)或.
【知识点】线段的和与差、动点问题(一元一次方程的应用)、与线段有关的动点问题、几何问题(一元一次方程的应用)
【分析】(1)由,,求解,再利用E为BC中点,求解 再求解 最后利用,从而可得答案;
(2)由点F为线段BC的中点,求解,再求解,,再利用,即可得到答案;
(3)如图3,以为原点建立数轴,则分别表示先确定的最长运动时间,再在运动后,表示对应的数为 对应的数为 求解,再分两种情况列方程即可得到答案.
【详解】解:(1)如图1,
,,
E为BC中点时,
,
(2)如图2,
点F为线段BC的中点,
,
(3)如图3,以为原点建立数轴,则分别表示
由运动开始前:
的最长运动时间为:
运动后,由题意可得:对应的数为 对应的数为
当时,
,
经检验:符合题意,
当时,
经检验:符合题意,
综上:当或时,AD,BE两条线段中,一条的长度恰好是另一条的两倍.
【点睛】本题考查的是线段的中点的含义,线段的和差关系,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,掌握以上知识是解题的关键.
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