專題02 數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)綜合問題 【知識(shí)點(diǎn)梳理】 1.數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離 數(shù)軸上A、B兩點(diǎn)表示的數(shù)為分別為a、b,則A與B間的距離AB=|a-b|; 2.數(shù)軸上點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律 數(shù)軸上點(diǎn)向右移動(dòng)則數(shù)變大(增加),向左移動(dòng)數(shù)變?。p小); 當(dāng)數(shù)a表示的點(diǎn)向右移動(dòng)b個(gè)單位長度后到達(dá)點(diǎn)表示的數(shù)為a+b;向左移動(dòng)b個(gè)單位長度后到達(dá)點(diǎn)表示的數(shù)為a-b. 類型一、求動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 例.如圖,已知數(shù)軸上有、、三點(diǎn),點(diǎn)為原點(diǎn),點(diǎn)、點(diǎn)在原點(diǎn)的右側(cè),點(diǎn)在原點(diǎn)左側(cè),點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,且與滿足,. (1)直接寫出、的值,___________,___________; (2)動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒6個(gè)單位的速度沿?cái)?shù)軸的正方向運(yùn)動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒3個(gè)單位的速度沿?cái)?shù)軸的正方向運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,請用含的式子表示線段的長度; (3)在(2)的條件下,若點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),求為何值時(shí),滿足. 【變式訓(xùn)練1】如圖,已知數(shù)軸上的點(diǎn)A、B對應(yīng)的數(shù)分別是-5和1. (1)若P到點(diǎn)A、B的距離相等,求點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù); (2)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以2個(gè)長度單位/秒的速度向右運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,問:是否存在某個(gè)時(shí)刻t,恰好使得P到點(diǎn)A的距離是點(diǎn)P到點(diǎn)B的距離的2倍?若存在,請求出t的值;若不存在,請說明理由; (3)若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),同時(shí),動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā)向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2秒相遇;若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),同時(shí),動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā)與點(diǎn)P同向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過6秒相遇,試求P點(diǎn)與Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度(長度單位/秒) 【變式訓(xùn)練2】如圖一,已知數(shù)軸上,點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,動(dòng)點(diǎn)從出發(fā),以個(gè)單位每秒的速度沿射線的方向向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒 (1)線段__________. (2)當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到的延長線時(shí)_________.(用含的代數(shù)式表示) (3)如圖二,當(dāng)秒時(shí),點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn),求此時(shí)的長度. (4)當(dāng)點(diǎn)從出發(fā)時(shí),另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā),以個(gè)單位每秒的速度沿射線向右運(yùn)動(dòng), ①點(diǎn)表示的數(shù)為:_________(用含的代數(shù)式表示), 點(diǎn)表示的數(shù)為:__________(用含的代數(shù)式表示). ②存在這樣的值,使、、三點(diǎn)有一點(diǎn)恰好是以另外兩點(diǎn)為端點(diǎn)的線段的中點(diǎn),請直接寫出值.______________. 【變式訓(xùn)練3】如圖,單位長度為1的數(shù)軸上有三個(gè)點(diǎn)A、B、C,其中A、C點(diǎn)表示的數(shù)互為相反數(shù). (1)點(diǎn)B表示的數(shù)是________; (2)若線段向左以每秒1單位運(yùn)動(dòng),點(diǎn)C向左每秒2單位運(yùn)動(dòng),那么經(jīng)過幾秒點(diǎn)C到A、B兩點(diǎn)的距離相等? (3)若點(diǎn)P從點(diǎn)A開始以每秒1個(gè)單位向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q從點(diǎn)C開始以每秒4個(gè)單位在A、C之間做往返運(yùn)動(dòng).當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)C時(shí),兩個(gè)點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),請問經(jīng)過幾秒P,Q兩點(diǎn)相遇. 【變式訓(xùn)練4】如圖,數(shù)軸上線段(單位長度),(單位長度),點(diǎn)A在數(shù)軸上表示的數(shù)是-8,點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是10,若線段以3個(gè)單位長度/秒的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)線段以1個(gè)單位長度/秒的速度也向右勻速運(yùn)動(dòng). (1)線段與線段從開始相遇到完全離開共經(jīng)過多長時(shí)間; (2)問運(yùn)動(dòng)多少秒時(shí)(單位長度); (3)設(shè)線段,開始運(yùn)動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,當(dāng)為何值時(shí),恰好滿足. 類型二、定值問題 例1.點(diǎn)A、B在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)分別為a、b,且a、b滿足. (1)如圖1,求線段AB的長; (2)若點(diǎn)C在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)為x,且x是方程的根,在數(shù)軸上是否存在點(diǎn)P使,若存在,求出點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù),若不存在,說明理由; (3)如圖2,點(diǎn)P在B點(diǎn)右側(cè),PA的中點(diǎn)為M,N為PB靠近于B點(diǎn)的四等分點(diǎn),當(dāng)P在B的右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí),有兩個(gè)結(jié)論:①的值不變;②的值不變,其中只有一個(gè)結(jié)論正確,請判斷正確的結(jié)論,并直接寫出該值. 例2.如圖,一個(gè)點(diǎn)從數(shù)軸上的原點(diǎn)開始,先向左移動(dòng)3cm到達(dá)A點(diǎn),再向右移動(dòng)4cm到達(dá)B點(diǎn),然后再向右移動(dòng)到達(dá)C點(diǎn),數(shù)軸上一個(gè)單位長度表示1cm. (1)請你在數(shù)軸上表示出A,B,C三點(diǎn)的位置; (2)把點(diǎn)C到點(diǎn)A的距離記為CA,則CA=______cm. (3)若點(diǎn)A沿?cái)?shù)軸以每秒3cm勻速向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多少秒后點(diǎn)A到點(diǎn)C的距離為3cm? (4)若點(diǎn)A以每秒1cm的速度勻速向左移動(dòng),同時(shí)點(diǎn)B、點(diǎn)C分別以每秒4cm、9cm的速度勻速向右移動(dòng).設(shè)移動(dòng)時(shí)間為t秒,試探索:的值是否會(huì)隨著t的變化而改變?若變化,請說明理由,若無變化,請直接寫出的值. 【變式訓(xùn)練1】如圖,在數(shù)軸上點(diǎn)A表示的數(shù)為a,點(diǎn)B表示的數(shù)為b,且a,b滿足,O為原點(diǎn),若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒1個(gè)單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向右勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t(秒). (1)求a,b的值. (2)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到線段OB上時(shí),分別取OB和AP的中點(diǎn)E,F(xiàn),試探究下列結(jié)論:①的值為定值;②的值為定值,其中有且只有一個(gè)是正確的,請將正確的選出來并求出該值. (3)當(dāng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)O時(shí),另一動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以每秒2個(gè)單位長度的速度在OB間往返運(yùn)動(dòng),當(dāng)PQ=1時(shí),求動(dòng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t的值. 【變式訓(xùn)練2】如圖,直線上有兩條可以左右移動(dòng)的線段和,線段在線段的左邊,,,且,運(yùn)動(dòng)過程中,點(diǎn)、始終分別是線段、的中點(diǎn). (1)求線段,的值; (2)若線段以每秒4個(gè)單位長度的速度向右運(yùn)動(dòng),同時(shí),線段以每秒1個(gè)單位長度的速度也向右運(yùn)動(dòng),且線段運(yùn)動(dòng)6秒時(shí),,求運(yùn)動(dòng)前點(diǎn)、之間的距離; (3)設(shè),且線段不動(dòng),將線段以每秒4個(gè)單位長度的速度向右運(yùn)動(dòng).在向右運(yùn)動(dòng)的某一個(gè)時(shí)間段內(nèi),是否存在的值為定值,若存在,請直接寫出這個(gè)定值,并直接寫出這個(gè)時(shí)間段;若不存,請說明理由. 【變式訓(xùn)練3】如圖,在數(shù)軸上,點(diǎn)O為原點(diǎn),點(diǎn)A表示的數(shù)為a,點(diǎn)B表示的數(shù)為b,且a,b滿足|a+8|=-(b-6)2. (1)A,B兩點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)分別為a=______,b=______. (2)若點(diǎn)A,B分別以4個(gè)單位/秒和2個(gè)單位/秒的速度相向而行,則幾秒后A,B兩點(diǎn)相距2個(gè)單位長度? (3)若點(diǎn)A,B以(2)中的速度同時(shí)向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)P從原點(diǎn)O以7個(gè)單位/秒的速度向右運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,請問:在運(yùn)動(dòng)過程中,AP+2OB-OP的值是否會(huì)發(fā)生變化?若變化,請用t表示這個(gè)值;若不變,請求出這個(gè)定值. 專題02 數(shù)軸上的四種動(dòng)點(diǎn)問題 【知識(shí)點(diǎn)梳理】 1.數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離 數(shù)軸上A、B兩點(diǎn)表示的數(shù)為分別為a、b,則A與B間的距離AB=|a-b|; 2.數(shù)軸上點(diǎn)移動(dòng)規(guī)律 數(shù)軸上點(diǎn)向右移動(dòng)則數(shù)變大(增加),向左移動(dòng)數(shù)變?。p?。?當(dāng)數(shù)a表示的點(diǎn)向右移動(dòng)b個(gè)單位長度后到達(dá)點(diǎn)表示的數(shù)為a+b;向左移動(dòng)b個(gè)單位長度后到達(dá)點(diǎn)表示的數(shù)為a-b. 類型一、求動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 例.如圖,已知數(shù)軸上有、、三點(diǎn),點(diǎn)為原點(diǎn),點(diǎn)、點(diǎn)在原點(diǎn)的右側(cè),點(diǎn)在原點(diǎn)左側(cè),點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,且與滿足,. (1)直接寫出、的值,___________,___________; (2)動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒6個(gè)單位的速度沿?cái)?shù)軸的正方向運(yùn)動(dòng),同時(shí)動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒3個(gè)單位的速度沿?cái)?shù)軸的正方向運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,請用含的式子表示線段的長度; (3)在(2)的條件下,若點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),求為何值時(shí),滿足. 【答案】(1)4;10;(2);(3)當(dāng)或時(shí),滿足 【解析】(1)解:∵,∴,解得:;故答案為4;10; (2)解:∵,且點(diǎn)A表示的數(shù)為4,∴點(diǎn)C所表示的數(shù)為-20, 由題意可得:,則有點(diǎn)P在數(shù)軸上所表示的數(shù)為,點(diǎn)Q在數(shù)軸上所表示的數(shù)為, ∴; (3)解:由(1)(2)可得:點(diǎn)P在數(shù)軸上所表示的數(shù)為,點(diǎn)Q在數(shù)軸上所表示的數(shù)為,點(diǎn)A表示的數(shù)為4,點(diǎn)B表示的數(shù)為10,點(diǎn)C表示的數(shù)為-20,∴,, ∵點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),∴,, ①當(dāng)點(diǎn)P、M都在點(diǎn)O的左側(cè)時(shí),可得:,如圖所示: ∴,, ∵,∴,解得:; ②當(dāng)點(diǎn)P、M都在點(diǎn)O的右側(cè)且在點(diǎn)A的左側(cè),即,如圖所示: ∴,, ∵,∴,解得:(不符合題意,舍去); ③當(dāng)點(diǎn)P、M都在點(diǎn)A的右側(cè)且在點(diǎn)P、Q沒有重合,即,如圖所示: ∴,, ∵,∴,解得:; ④當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)Q的右側(cè)時(shí),顯然是不符合; ∴綜上所述:當(dāng),或. 【變式訓(xùn)練1】如圖,已知數(shù)軸上的點(diǎn)A、B對應(yīng)的數(shù)分別是-5和1. (1)若P到點(diǎn)A、B的距離相等,求點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù); (2)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以2個(gè)長度單位/秒的速度向右運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,問:是否存在某個(gè)時(shí)刻t,恰好使得P到點(diǎn)A的距離是點(diǎn)P到點(diǎn)B的距離的2倍?若存在,請求出t的值;若不存在,請說明理由; (3)若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),同時(shí),動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā)向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2秒相遇;若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)向點(diǎn)B運(yùn)動(dòng),同時(shí),動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā)與點(diǎn)P同向運(yùn)動(dòng),經(jīng)過6秒相遇,試求P點(diǎn)與Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度(長度單位/秒) 【答案】(1);(2)存在;2或6;(3)2單位長度/秒;1單位長度/秒 【解析】(1)點(diǎn)A、B對應(yīng)的數(shù)分別是-5和1, 設(shè)點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為x,則,, ∵,∴,解得:, ∴點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為-2; (2)P對應(yīng)的數(shù)為,∴,, ∵,∴, 當(dāng)時(shí),, 當(dāng)時(shí),, 答:當(dāng)或6時(shí),恰好使得P到點(diǎn)A的距離是點(diǎn)P到點(diǎn)B的距離的2倍; (3)設(shè)P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度m單位長度/秒,Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度n單位長度/秒,根據(jù)題意得, ,解得:, 答:P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度2單位長度/秒,Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度1單位長度/秒. 【變式訓(xùn)練2】如圖一,已知數(shù)軸上,點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,動(dòng)點(diǎn)從出發(fā),以個(gè)單位每秒的速度沿射線的方向向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒 (1)線段__________. (2)當(dāng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到的延長線時(shí)_________.(用含的代數(shù)式表示) (3)如圖二,當(dāng)秒時(shí),點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn),求此時(shí)的長度. (4)當(dāng)點(diǎn)從出發(fā)時(shí),另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā),以個(gè)單位每秒的速度沿射線向右運(yùn)動(dòng), ①點(diǎn)表示的數(shù)為:_________(用含的代數(shù)式表示), 點(diǎn)表示的數(shù)為:__________(用含的代數(shù)式表示). ②存在這樣的值,使、、三點(diǎn)有一點(diǎn)恰好是以另外兩點(diǎn)為端點(diǎn)的線段的中點(diǎn),請直接寫出值.______________. 【答案】(1);(2);(3);(4)①;?????②秒或秒或秒或秒 【解析】(1)解:∵在數(shù)軸上,點(diǎn)A表示的數(shù)為-6,點(diǎn)B表示的數(shù)為8, ∴. 故答案為:14 (2)∵在數(shù)軸上,點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)時(shí),以個(gè)單位每秒的速度沿射線的方向向右運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒, ∴, ∴. 故答案為: (3)∵點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)時(shí),以個(gè)單位每秒的速度沿射線的方向向右運(yùn)動(dòng), 當(dāng)秒時(shí),, ∴, 又∵點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn), ∴,, ∴. ∴此時(shí)的長度為. (4)①設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,當(dāng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)時(shí),以個(gè)單位每秒的速度沿射線的方向向右運(yùn)動(dòng),另一個(gè)動(dòng)點(diǎn)同時(shí)從點(diǎn)出發(fā),以個(gè)單位每秒的速度沿射線向右運(yùn)動(dòng), ∴,, ∴點(diǎn)所表示的數(shù)為:,點(diǎn)所表示的數(shù)為:, 故答案為:; ②結(jié)合①的結(jié)論和點(diǎn)所表示的數(shù),可知: 點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)所表示的數(shù)為:,點(diǎn)所表示的數(shù)為:, 分以下三種情況:若點(diǎn)為中點(diǎn),則, ∴,解得:或; 若點(diǎn)為中點(diǎn),則, ∴,解得:; 若點(diǎn)為中點(diǎn),則, ∴,解得:. 綜上所述,當(dāng)為秒或秒或秒或秒時(shí),、、三點(diǎn)中有一點(diǎn)恰好是以另外兩點(diǎn)為端點(diǎn)的線段的中點(diǎn). 【變式訓(xùn)練3】如圖,單位長度為1的數(shù)軸上有三個(gè)點(diǎn)A、B、C,其中A、C點(diǎn)表示的數(shù)互為相反數(shù). (1)點(diǎn)B表示的數(shù)是________; (2)若線段向左以每秒1單位運(yùn)動(dòng),點(diǎn)C向左每秒2單位運(yùn)動(dòng),那么經(jīng)過幾秒點(diǎn)C到A、B兩點(diǎn)的距離相等? (3)若點(diǎn)P從點(diǎn)A開始以每秒1個(gè)單位向點(diǎn)C運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q從點(diǎn)C開始以每秒4個(gè)單位在A、C之間做往返運(yùn)動(dòng).當(dāng)點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)C時(shí),兩個(gè)點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng),請問經(jīng)過幾秒P,Q兩點(diǎn)相遇. 【答案】(1)-1;(2)6.5秒;(3)經(jīng)過1.6秒或秒或4.8秒8秒后,P、Q兩點(diǎn)相遇. 【解析】(1)解:、點(diǎn)表示的數(shù)互為相反數(shù)., 、點(diǎn)表示的數(shù)為,4, 點(diǎn)表示的數(shù)是, 故答案為:; (2)解:設(shè)經(jīng)過秒點(diǎn)到、兩點(diǎn)的距離相等,由題意得: ,解得, 答:經(jīng)過6.5秒點(diǎn)到、兩點(diǎn)的距離相等; (3)解:設(shè)經(jīng)過秒、兩點(diǎn)相遇, ①當(dāng)點(diǎn)第一次從點(diǎn)到點(diǎn)的過程中,解得秒; ②當(dāng)點(diǎn)第一次從點(diǎn)到點(diǎn)的過程中,,解得秒; ③當(dāng)點(diǎn)第二次從點(diǎn)到點(diǎn)的過程中,解得秒; ④當(dāng)點(diǎn)第一次從點(diǎn)到點(diǎn)的過程中,解得秒; 答:經(jīng)過1.6秒或秒或4.8秒8秒后,、兩點(diǎn)相遇. 【變式訓(xùn)練4】如圖,數(shù)軸上線段(單位長度),(單位長度),點(diǎn)A在數(shù)軸上表示的數(shù)是-8,點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是10,若線段以3個(gè)單位長度/秒的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)線段以1個(gè)單位長度/秒的速度也向右勻速運(yùn)動(dòng). (1)線段與線段從開始相遇到完全離開共經(jīng)過多長時(shí)間; (2)問運(yùn)動(dòng)多少秒時(shí)(單位長度); (3)設(shè)線段,開始運(yùn)動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,當(dāng)為何值時(shí),恰好滿足. 【答案】(1)秒;(2)①、相遇之前:秒,②、相遇之后:秒 (3)當(dāng)為5秒或9秒后恰好滿足 【解析】(1)解:、相遇后到A點(diǎn)完全離開: 秒 (2)解:①、相遇之前:秒 ②、相遇之后:秒 (3)由題可得,秒后A,,,可分別表示為:A:,:,:,:. 則:,, ①、相遇之前,由題可得:,, ②、相遇之后,由題可得:,, 綜上所述:當(dāng)為5秒或9秒后恰好滿足. 類型二、定值問題 例1.點(diǎn)A、B在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)分別為a、b,且a、b滿足. (1)如圖1,求線段AB的長; (2)若點(diǎn)C在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)為x,且x是方程的根,在數(shù)軸上是否存在點(diǎn)P使,若存在,求出點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù),若不存在,說明理由; (3)如圖2,點(diǎn)P在B點(diǎn)右側(cè),PA的中點(diǎn)為M,N為PB靠近于B點(diǎn)的四等分點(diǎn),當(dāng)P在B的右側(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí),有兩個(gè)結(jié)論:①的值不變;②的值不變,其中只有一個(gè)結(jié)論正確,請判斷正確的結(jié)論,并直接寫出該值. 【答案】(1)4;(2)存在,當(dāng)點(diǎn)P表示的數(shù)為-1.5或3.5時(shí),;理由見解析 (3)結(jié)論①正確,=2 【解析】(1)解:∵|a+1|+(b-3)2=0,∴a+1=0,b-3=0,∴a=-1,b=3, ∴AB=|-1-3|=4.答:AB的長為4; (2)解:存在,∵,∴x=-2,∴BC==5. 設(shè)點(diǎn)P在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)是m,∵,∴|m+1|+|m-3|=5, 令m+1=0,m-3=0,∴m=-1或m=3. ①當(dāng)m≤-1時(shí),-m-1+3-m=5,m=-1.5; ②當(dāng)-1<m≤3時(shí),m+1+3-m=5,(舍去); ③當(dāng)m>3時(shí),m+1+m-3=5,m=3.5.∴當(dāng)點(diǎn)P表示的數(shù)為-1.5或3.5時(shí),; (3)解:設(shè)P點(diǎn)所表示的數(shù)為n,∴PA=n+1,PB=n-3. ∵PA的中點(diǎn)為M,∴PM=PA=. ∵N為PB的四等分點(diǎn)且靠近于B點(diǎn),∴BN=PB=,∴①PM-2BN=-2×=2(不變), ②PM+BN=+×=(隨點(diǎn)P的變化而變化), ∴正確的結(jié)論為①,且PM-2BN=2. 例2.如圖,一個(gè)點(diǎn)從數(shù)軸上的原點(diǎn)開始,先向左移動(dòng)3cm到達(dá)A點(diǎn),再向右移動(dòng)4cm到達(dá)B點(diǎn),然后再向右移動(dòng)到達(dá)C點(diǎn),數(shù)軸上一個(gè)單位長度表示1cm. (1)請你在數(shù)軸上表示出A,B,C三點(diǎn)的位置; (2)把點(diǎn)C到點(diǎn)A的距離記為CA,則CA=______cm. (3)若點(diǎn)A沿?cái)?shù)軸以每秒3cm勻速向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過多少秒后點(diǎn)A到點(diǎn)C的距離為3cm? (4)若點(diǎn)A以每秒1cm的速度勻速向左移動(dòng),同時(shí)點(diǎn)B、點(diǎn)C分別以每秒4cm、9cm的速度勻速向右移動(dòng).設(shè)移動(dòng)時(shí)間為t秒,試探索:的值是否會(huì)隨著t的變化而改變?若變化,請說明理由,若無變化,請直接寫出的值. 【答案】(1)見解析;(2);(3)經(jīng)過或秒后點(diǎn)A到點(diǎn)C的距離為3cm (4)的值不會(huì)隨著t的變化而變化, 【解析】(1)解:由題意得:A點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為,B點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為1,點(diǎn)C對應(yīng)的數(shù)為, 點(diǎn)A,B,C在數(shù)軸上表示如圖: (2)解:設(shè)原點(diǎn)為O,如圖, ∴,,∴. 故答案為:. (3)解:①當(dāng)點(diǎn)A在點(diǎn)C的左側(cè)時(shí),設(shè)經(jīng)過x秒后點(diǎn)A到點(diǎn)C的距離為3cm, 由題意得:,解得:. ②當(dāng)點(diǎn)A在點(diǎn)C的右側(cè)時(shí),設(shè)經(jīng)過x秒后點(diǎn)A到點(diǎn)C的距離為3cm, 由題意得:,解得:. 綜上,經(jīng)過或秒后點(diǎn)A到點(diǎn)C的距離為3cm. (4)解:的值不會(huì)隨著t的變化而變化,. 由題意:,, ∵移動(dòng)t秒后,,, ∴.∴的值不會(huì)隨著t的變化而變化,. 【變式訓(xùn)練1】如圖,在數(shù)軸上點(diǎn)A表示的數(shù)為a,點(diǎn)B表示的數(shù)為b,且a,b滿足,O為原點(diǎn),若動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒1個(gè)單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向右勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t(秒). (1)求a,b的值. (2)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到線段OB上時(shí),分別取OB和AP的中點(diǎn)E,F(xiàn),試探究下列結(jié)論:①的值為定值;②的值為定值,其中有且只有一個(gè)是正確的,請將正確的選出來并求出該值. (3)當(dāng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)O時(shí),另一動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以每秒2個(gè)單位長度的速度在OB間往返運(yùn)動(dòng),當(dāng)PQ=1時(shí),求動(dòng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t的值. 【答案】(1);(2)①正確,該定值為2;(3)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間或t=4或t=6或 【解析】(1)由題得,∵,, ∴,,∴a+2=0,b-5=0,∴. (2)設(shè)P點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為x,則,∵OB與AP的中點(diǎn)分別為E、F,則E點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為,F(xiàn)點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為,則AB=7,OP=x,, 對于①有為定值, 對于②有不為定值. ∴①正確,該定值為2. (3)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到6對應(yīng)的點(diǎn)時(shí)t=8,此后PB>1恒成立,由于Q在OB間往返運(yùn)動(dòng). 則PQ=1不會(huì)再成立,當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到O時(shí),t=2, ∴,且由題得P點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為t-2, 點(diǎn)Q第一次到達(dá)O時(shí),,點(diǎn)Q第一次到達(dá)B時(shí),, 點(diǎn)Q第二次到達(dá)O時(shí),, ∴①時(shí),Q點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為.則, I. 11-3t=1,, II. 11-3t=-1,t=4. ②時(shí),Q點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為, , I.t-7=1,t=8(舍), II.t-7=-1,t=6. ③時(shí),Q點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)為,, I. 21-3t =1,(舍), II. 21-3t =-1,. 綜上P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間或t=4或t=6或. 【變式訓(xùn)練2】如圖,直線上有兩條可以左右移動(dòng)的線段和,線段在線段的左邊,,,且,運(yùn)動(dòng)過程中,點(diǎn)、始終分別是線段、的中點(diǎn). (1)求線段,的值; (2)若線段以每秒4個(gè)單位長度的速度向右運(yùn)動(dòng),同時(shí),線段以每秒1個(gè)單位長度的速度也向右運(yùn)動(dòng),且線段運(yùn)動(dòng)6秒時(shí),,求運(yùn)動(dòng)前點(diǎn)、之間的距離; (3)設(shè),且線段不動(dòng),將線段以每秒4個(gè)單位長度的速度向右運(yùn)動(dòng).在向右運(yùn)動(dòng)的某一個(gè)時(shí)間段內(nèi),是否存在的值為定值,若存在,請直接寫出這個(gè)定值,并直接寫出這個(gè)時(shí)間段;若不存,請說明理由. 【答案】(1)m=8,n=16;(2)運(yùn)動(dòng)前點(diǎn)B、C之間的距離為10或2; (3)當(dāng)9≤t≤12時(shí),MN+AD=12為定值. 【解析】(1)∵|m?8|+(n?16)2=0,∴m?8=0,n?16=0,解得:m=8,n=16; (2)由(1)可得:AB=8,CD=16, ∵點(diǎn)M、N始終分別是線段AB、CD的中點(diǎn),∴AM=BM=AB=4,CN=DN=CD=8, ①若6秒后,M′在點(diǎn)N′左邊時(shí),由MN+NN′=MM′+M′N′, 即4+8+BC+6×1=6×4+4,解得:BC=10, ②若6秒后,M′在點(diǎn)N′右邊時(shí),則MM′=MN+NN′+M′N′, 即6×4=4+BC+8+6×1+4,解得BC=2, 綜上,運(yùn)動(dòng)前點(diǎn)B、C之間的距離為10或2; (3)存在.運(yùn)動(dòng)t秒后:MN=|36?4t|,AD=|48?4t|, 當(dāng)0≤t<9時(shí),MN+AD=84?8t, 當(dāng)9≤t≤12時(shí),MN+AD=12, 當(dāng)t>12時(shí),MN+AD=8t?84, ∴當(dāng)9≤t≤12時(shí),MN+AD=12為定值. 【變式訓(xùn)練3】如圖,在數(shù)軸上,點(diǎn)O為原點(diǎn),點(diǎn)A表示的數(shù)為a,點(diǎn)B表示的數(shù)為b,且a,b滿足|a+8|=-(b-6)2. (1)A,B兩點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)分別為a=______,b=______. (2)若點(diǎn)A,B分別以4個(gè)單位/秒和2個(gè)單位/秒的速度相向而行,則幾秒后A,B兩點(diǎn)相距2個(gè)單位長度? (3)若點(diǎn)A,B以(2)中的速度同時(shí)向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)P從原點(diǎn)O以7個(gè)單位/秒的速度向右運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,請問:在運(yùn)動(dòng)過程中,AP+2OB-OP的值是否會(huì)發(fā)生變化?若變化,請用t表示這個(gè)值;若不變,請求出這個(gè)定值. 【答案】(1)-8;6;(2)2秒或秒;(3)不變,20 【解析】(1)解:∵a,b滿足|a+8|=-(b-6)2, ∴a+8=0,b-6=0,∴a=-8,b=6.故答案為:-8;6; (2)解:當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為x秒時(shí),點(diǎn)A表示的數(shù)為4x-8,點(diǎn)B表示的數(shù)為-2x+6. 依題意得:|-2x+6-(4x-8)|=2, 即14-6x=2或6x-14=2,解得:x=2或x=. 答:經(jīng)過2秒或秒后,A,B兩點(diǎn)相距2個(gè)單位長度; (3)解:在運(yùn)動(dòng)過程中,AP+2OB-OP的值不會(huì)發(fā)生變化. 當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒時(shí),點(diǎn)A表示的數(shù)為4t-8,點(diǎn)B表示的數(shù)為2t+6,點(diǎn)P表示的數(shù)為7t, ∴AP=7t-(4t-8)=3t+8,OB=2t+6,OP=7t, ∴AP+2OB-OP=(3t+8)+2(2t+6)-7t=3t+8+12+4t-7t=20. ∴在運(yùn)動(dòng)過程中,AP+2OB-OP的值不會(huì)發(fā)生變化,該定值為20.

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