【知識儲備】
①求A、B兩點(diǎn)間的距離:若能確定左右位置:右—左;若無法確定左右位置:;
②求A、B的中點(diǎn):;
③數(shù)軸動點(diǎn)問題主要步驟:
1)畫圖——在數(shù)軸上表示出點(diǎn)的運(yùn)動情況:運(yùn)動方向和速度;
2)寫點(diǎn)——寫出所有點(diǎn)表示的數(shù):一般用含有t的代數(shù)式表示,向右運(yùn)動用“+”表示,向左運(yùn)動用“-”表示;
3)表示距離——右—左,若無法判定兩點(diǎn)的左右需加絕對值;
4)列式求解——根據(jù)條件列方程或代數(shù)式,求值。
注意:要注意動點(diǎn)是否會來回往返運(yùn)動。
模型1.左右跳躍模型(動態(tài)規(guī)律模型)
【模型解讀】
例1.(2022·湖北鄂州·七年級期末)已知點(diǎn)A,B,C在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)分別為a,b,c,其中a滿足,b滿足,點(diǎn)P位于該數(shù)軸上.(1)求出a,b的值,并求出A,B兩點(diǎn)之間的距離AB;
(2)設(shè)點(diǎn)C與點(diǎn)A的距離為24個單位長度,且,若PB=2PC,求點(diǎn)P在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)p;
(3)設(shè)點(diǎn)P從原點(diǎn)開始第一次向左移動1個單位長度,第二次向右移動3個單位長度,第三次向左移動5個單位長度,第四次向右移動7個單位長度……以此類推,問點(diǎn)P能移動到與點(diǎn)A或點(diǎn)B重合的位置嗎?若能,請?zhí)骄啃枰苿佣嗌俅尾拍苤睾??若不能,請說明理由.
例2.(2022·浙江嘉興·七年級期末)一個機(jī)器人從數(shù)軸原點(diǎn)出發(fā),沿?cái)?shù)軸正方向,以每前進(jìn)3步后退2步的程序運(yùn)動,設(shè)該機(jī)器人每秒鐘前進(jìn)或后退1步,并且每步的距離為1個單位長度,表示第n秒時機(jī)器人在數(shù)軸上的位置所對應(yīng)的數(shù).給出下列結(jié)論:①;②;③;④.其中,正確結(jié)論的序號是_______.
變式1.(2022·福建龍巖·七年級期末)如圖,A點(diǎn)的初始位置在數(shù)軸上表示1的點(diǎn)上,先對A做如下移動:第一次向右移動3個單位長度到達(dá)點(diǎn)B,第二次從B點(diǎn)出發(fā)向左移動6個單位長度到達(dá)點(diǎn)C,第三次從C點(diǎn)出發(fā)向右移動9個單位長度到達(dá)點(diǎn)D,第四次從D點(diǎn)出發(fā)向左移動12個單位長度到達(dá)點(diǎn)E,…….以此類推,按照以上規(guī)律第( )次移動到的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為20.
A.7B.10C.14D.19
變式2.(2022·江蘇·泰州七年級階段練習(xí))在如圖的數(shù)軸上,一動點(diǎn)Q從原點(diǎn)O出發(fā),沿?cái)?shù)軸以每秒鐘4個單位長度的速度來回移動,其移動方式是先向右移動1個單位長度,再向左移動2個單位長度,又向右移動3個單位長度,再向左移動4個單位長度,又向右移動5個單位長度…
(1)求出2.5秒鐘后動點(diǎn)Q所處的位置;(2)求出7秒鐘后動點(diǎn)Q所處的位置;
(3)如果在數(shù)軸上有一個定點(diǎn)A,且A與原點(diǎn)O相距48個單位長度,問:動點(diǎn)Q從原點(diǎn)出發(fā),可能與點(diǎn)A重合嗎?若能,則第一次與點(diǎn)A重合需多長時間?若不能,請說明理由.
模型2.點(diǎn)的常規(guī)運(yùn)動模型
【模型解讀】
例1.(2023·江蘇、·七年級期中)已知數(shù)軸上有A、B、C三點(diǎn),分別對應(yīng)有理數(shù)-26、-10、10,動點(diǎn)P從B出發(fā),以每秒1個單位的速度向終點(diǎn)C移動,同時,動點(diǎn)Q從A出發(fā),以每秒3個單位的速度向終點(diǎn)C移動,設(shè)點(diǎn)P的移動時間為t秒.
(1)當(dāng)t=5秒時,數(shù)軸上點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為 ,點(diǎn)Q對應(yīng)的數(shù)為 ;P、Q兩點(diǎn)間的距離為 .
(2)用含t的代數(shù)式表示數(shù)軸上點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為 .(3)在點(diǎn)P運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中(點(diǎn)Q運(yùn)動到C點(diǎn)后停止運(yùn)動),請用含t的代數(shù)式表示P、Q兩點(diǎn)間的距離.
變式1.(2022·河北石家莊·七年級期末)如圖,已知A,B(B在A的左側(cè))是數(shù)軸上的兩點(diǎn),點(diǎn)A對應(yīng)的數(shù)為8,且AB=12,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒2個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左運(yùn)動,在點(diǎn)P的運(yùn)動過程中,M,N始終為AP,BP的中點(diǎn),設(shè)運(yùn)動時間為t(t>0)秒,則下列結(jié)論中正確的有( )
①B對應(yīng)的數(shù)是-4;②點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)B時,t=6;③BP=2時,t=5;④在點(diǎn)P的運(yùn)動過程中,線段MN的長度不變
A.1個B.2個C.3個D.4個
變式2.(2022·江西贛州·七年級期中)定義:若A,B,C為數(shù)軸上三點(diǎn),若點(diǎn)C到點(diǎn)A的距離是點(diǎn)C到點(diǎn)B的距離2倍,我們就稱點(diǎn)C是的美好點(diǎn).
例如;如圖1,點(diǎn)A表示的數(shù)為,點(diǎn)B表示的數(shù)為2.表示1的點(diǎn)C到點(diǎn)A的距離是2,到點(diǎn)B的距離是1,那么點(diǎn)C是的美好點(diǎn);又如,表示0的點(diǎn)D到點(diǎn)A的距離是1,到點(diǎn)B的距高是2,那么點(diǎn)D就不是的美好點(diǎn),但點(diǎn)D是的美好點(diǎn).
如圖2,M,N為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)M所表示的數(shù)為,點(diǎn)N所表示的數(shù)為2.
(1)點(diǎn)E,F(xiàn),G表示的數(shù)分別是,6.5,11,其中是美好點(diǎn)的是________;寫出美好點(diǎn)H所表示的數(shù)是___________.(2)現(xiàn)有一只電子螞蟻P從點(diǎn)N開始出發(fā),以2個單位每秒的速度向左運(yùn)動.當(dāng)t為何值時,點(diǎn)P恰好為M和N的美好點(diǎn)?
模型3.中點(diǎn)與n等分點(diǎn)模型
【模型解讀】
例1.(2022·山東·七年級專題練習(xí))“幸福是奮斗出來的”,在數(shù)軸上,若C到A的距離剛好是3,則C點(diǎn)叫做A的“幸福點(diǎn)”,若C到A、B的距離之和為6,則C叫做A、B的“幸福中心”.

(1)如圖1,點(diǎn)A表示的數(shù)為-1,則A的幸福點(diǎn)C所表示的數(shù)應(yīng)該是______;
(2)如圖2,M、N為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)M所表示的數(shù)為4,點(diǎn)N所表示的數(shù)為-2,點(diǎn)C就是M、N的幸福中心,則C所表示的數(shù)可以是______(填一個即可);(3)如圖3,A、B、P為數(shù)軸上三點(diǎn),點(diǎn)A所表示的數(shù)為-1,點(diǎn)B所表示的數(shù)為4,點(diǎn)P所表示的數(shù)為8,現(xiàn)有一只電子螞蟻從點(diǎn)P出發(fā),以2個單位每秒的速度向左運(yùn)動,秒時,電子螞蟻是A和B的幸福中心嗎?請說明理由.
例2.(2022·四川綿陽·七年級??茧A段練習(xí))已知數(shù)軸上A、B兩點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)分別為和4,P為數(shù)軸上一點(diǎn),對應(yīng)數(shù)為x.(1)請直接寫出P所表示的數(shù),使P到A點(diǎn)、B點(diǎn)距離的和為10.
(2)若點(diǎn)A、點(diǎn)B和點(diǎn)P(點(diǎn)P在原點(diǎn))同時向左運(yùn)動,他們的速度分別為每秒1、2、1個(單位長度/秒).
①幾秒中后點(diǎn)P為線段的中點(diǎn)?并求出此時x的值;②是否存在點(diǎn)P,使得點(diǎn)P為線段的三等分點(diǎn),若存在請求出x的值;若不存在,請說明理由.
變式1.(2022秋·成都市·七年級專題練習(xí))如圖,在數(shù)軸上有A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)B在點(diǎn)A的右邊),點(diǎn)C是數(shù)軸上不與A,B兩點(diǎn)重合的一個動點(diǎn),點(diǎn)M、N分別是線段AC,BC的中點(diǎn),如果點(diǎn)A表示數(shù)a,點(diǎn)B表示數(shù)b,求線段MN的長度.下列關(guān)于甲、乙、丙的說法判斷正確的是( )
甲說:若點(diǎn)C在線段AB上運(yùn)動時,線段MN的長度為;
乙說:若點(diǎn)C在射線AB上運(yùn)動時,線段MN的長度為;
丙說:若點(diǎn)C在射線BA上運(yùn)動時,線段MN的長度為.
A.只有甲正確B.只有乙正確C.只有丙正確D.三人均不正確
變式2.(2023·吉林·七年級期末)點(diǎn)A、B在數(shù)軸上表示的數(shù)如圖所示,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿?cái)?shù)軸向右以每秒1個單位長度的速度向點(diǎn)B運(yùn)動到點(diǎn)B停止運(yùn)動;同時,動點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),沿?cái)?shù)軸向左以每秒2個單位長度的速度向點(diǎn)A運(yùn)動,到點(diǎn)A停止運(yùn)動設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動的時間為t秒,P、Q兩點(diǎn)的距離為d(d≥0)個單位長度.(1)當(dāng)t=1時,d= ;(2)當(dāng)P、Q兩點(diǎn)中有一個點(diǎn)恰好運(yùn)動到線段AB的中點(diǎn)時,求d的值;(3)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到線段AB的3等分點(diǎn)時,直接寫出d的值;(4)當(dāng)d=5時,直接寫出t的值.
模型4.動態(tài)定值(無參型)模型
【模型解讀】設(shè)未知數(shù)并表示各動點(diǎn)對應(yīng)的數(shù),若是行程問題一般設(shè)運(yùn)動時間為t,從而表示出兩點(diǎn)之間的距離。當(dāng)計(jì)算結(jié)果中不含有未知數(shù),則為定值。
例1.(2022·四川阿壩·七年級期末)如圖:在數(shù)軸上點(diǎn)表示數(shù)點(diǎn)示數(shù)點(diǎn)表示數(shù)是最大的負(fù)整數(shù),在左邊兩個單位長度處,在右邊個單位處。 ; ; ;
若將數(shù)軸折疊,使得點(diǎn)與點(diǎn)重合,則點(diǎn)與數(shù)_ __表示的點(diǎn)重合;
點(diǎn)開始在數(shù)軸上運(yùn)動,若點(diǎn)以每秒個單位長度的速度向左運(yùn)動,同時,點(diǎn)和點(diǎn)分別以每秒個單位長度和個單位長度的速度向右運(yùn)動,假設(shè)秒鐘過后,若點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離表示為點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離表示為點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離表示為,則_ _,_ _,__ _;(用含的代數(shù)式表示)
請問:的值是否隨著時間的變化而改變﹖若變化,請說明理由;若不變,請求其值.
例2.(2022秋·廣西·七年級專題練習(xí))如圖,在數(shù)軸上,點(diǎn)A、B、C表示的數(shù)分別為-2、1、6(點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的距離表示為AB).
(1)AB= ,BC= ,AC= .(2)若點(diǎn)A以每秒1個單位長度的速度向左運(yùn)動,同時,點(diǎn)B和點(diǎn)C分別以每秒2個單位長度和5個單位長度的速度向右運(yùn)動.請問:2BC-AC的值是否隨著運(yùn)動時間t的變化而改變?若變化,請說明理由;若不變,求其值.(3)若點(diǎn)C以每秒3個單位長度的速度向左運(yùn)動,同時,點(diǎn)A和點(diǎn)B分別以每秒1個單位長度和每秒2個單位長度的速度向右運(yùn)動.求隨著運(yùn)動時間t的變化,AB、BC、AC之間的數(shù)量關(guān)系.
變式1.(2023·江蘇·七年級統(tǒng)考期末)點(diǎn)A在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)為a,點(diǎn)B對應(yīng)的數(shù)為b,且a,b滿足:|a+3|+(b-2)2=0(1)求線段AB的長;(2)如圖①,點(diǎn)C在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)為x,且是方程的根,在數(shù)軸上是否存在點(diǎn)M使MA+MB=BC+AB?若存在,求出點(diǎn)M對應(yīng)的數(shù);若不存在,說明理由;
(3)如圖②,若N點(diǎn)是B點(diǎn)右側(cè)一點(diǎn),NA的中點(diǎn)為Q,P為NB的三等分點(diǎn)且靠近于B點(diǎn),當(dāng)N在B的右側(cè)運(yùn)動時,請直接判斷的值是不變的還是變的,如果不變請直接寫出其值,如果是變的請說明理由.
變式2.(2022·福建·廈門市七年級期中)已知數(shù)軸上兩點(diǎn)A、B所表示的數(shù)分別為a和b,且滿足|a+3|+(b-9)2=0,O為原點(diǎn);(1) a= ,b= .(2) 若點(diǎn)C從O點(diǎn)出發(fā)向右運(yùn)動,經(jīng)過3秒后點(diǎn)C到A點(diǎn)的距離等于點(diǎn)C到B點(diǎn)距離,求點(diǎn)C的運(yùn)動速度?(結(jié)合數(shù)軸,進(jìn)行分析.)
(3) 若點(diǎn)D以2個單位每秒的速度從點(diǎn)O向右運(yùn)動,同時點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)以3個單位每秒的速度向左運(yùn)動,點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以6個單位每秒的速度向右運(yùn)動.在運(yùn)動過程中,M、N分別為PD、OQ的中點(diǎn),問的值是否發(fā)生變化,請說明理由.(注:PD指的是點(diǎn)P與D之間的線段,而算式PQ-OD指線段PQ與OD長度的差.類似的,其它的兩個大寫字母寫在一起時意義一樣 .
模型5.折線數(shù)軸(雙動點(diǎn))模型
【模型解讀】
例1.(2022秋·浙江寧波·七年級??计谥校?shù)軸上點(diǎn)A表示,點(diǎn)B表示6,點(diǎn)C表示12,點(diǎn)D表示18.如圖,將數(shù)軸在原點(diǎn)O和點(diǎn)B、C處各折一下,得到一條“折線數(shù)軸”.在“折線數(shù)軸”上,把兩點(diǎn)所對應(yīng)的兩數(shù)之差的絕對值叫這兩點(diǎn)間的和諧距離.例如,點(diǎn)A和點(diǎn)D在折線數(shù)軸上的和諧距離為個單位長度.動點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā),以4個單位/秒的速度沿著折線數(shù)軸的正方向運(yùn)動,從點(diǎn)O運(yùn)動到點(diǎn)C期間速度變?yōu)樵瓉淼囊话?,過點(diǎn)C后繼續(xù)以原來的速度向終點(diǎn)D運(yùn)動;點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā)的同時,點(diǎn)N從點(diǎn)D出發(fā),一直以3個單位/秒的速度沿著“折線數(shù)軸”負(fù)方向向終點(diǎn)A運(yùn)動,其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時,兩點(diǎn)都停止運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動的時間為t秒.
(1)當(dāng)秒時,M、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為__________;
(2)當(dāng)點(diǎn)M、N都運(yùn)動到折線段上時,O、M兩點(diǎn)間的和諧距離__________(用含有t的代數(shù)式表示);C、N兩點(diǎn)間的和諧距離__________(用含有t的代數(shù)式表示);__________時,M、N兩點(diǎn)相遇;(3)當(dāng)__________時,M、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個單位長度;當(dāng)__________時,M、O兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離與N、B兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離相等.
變式1.(2023·廣東·七年級專題練習(xí))如下圖,數(shù)軸上,點(diǎn)A表示的數(shù)為,點(diǎn)B表示的數(shù)為,點(diǎn)C表示的數(shù)為9,點(diǎn)D表示的數(shù)為13,在點(diǎn)B和點(diǎn)C處各折一下,得到一條“折線數(shù)軸”,我們稱點(diǎn)A和點(diǎn)D在數(shù)軸上相距20個長度單位,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿著“折線數(shù)軸”的正方向運(yùn)動,同時,動點(diǎn)Q從點(diǎn)D出發(fā),沿著“折線數(shù)軸”的負(fù)方向運(yùn)動,它們在“水平路線”射線BA和射線CD上的運(yùn)動速度相同均為2個單位/秒,“上坡路段”從B到C速度變?yōu)椤八铰肪€”速度的一半,“下坡路段”從C到B速度變?yōu)椤八铰肪€”速度的2倍.設(shè)運(yùn)動的時間為t秒,問:(1)動點(diǎn)Q從點(diǎn)C運(yùn)動到點(diǎn)B需要的時間為______秒;(2)動點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動至D點(diǎn)需要的時間為多少秒?(3)當(dāng)P、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長度與Q、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長度相等時,求出動點(diǎn)P在數(shù)軸上所對應(yīng)的數(shù).
變式2.(2022·重慶·七年級期中)數(shù)軸上點(diǎn)A表示-12,點(diǎn)B表示12,點(diǎn)C表示24,如圖,將數(shù)軸在原點(diǎn)O和點(diǎn)B處各折一下,得到一條“折線數(shù)軸”,在“折線數(shù)軸”上,把兩點(diǎn)所對應(yīng)的兩數(shù)之差的絕對值叫這兩點(diǎn)間的和諧距離,那么我們稱點(diǎn)A和點(diǎn)C在折線數(shù)軸上的和諧距離為36個單位長度.動點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā),以3個單位/秒的速度沿著折線數(shù)軸的正方向運(yùn)動,從點(diǎn)O運(yùn)動到點(diǎn)B期間速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?,過點(diǎn)B后繼續(xù)以原來的速度向正方向運(yùn)動;點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā)的同時,點(diǎn)N從點(diǎn)C出發(fā),以4個單位/秒的速度沿著“折線數(shù)軸”的負(fù)方向運(yùn)動,從點(diǎn)B運(yùn)動到點(diǎn)O期間速度變?yōu)樵瓉淼囊话?,過點(diǎn)O后繼續(xù)以原來的速度向負(fù)方向運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動的時間為t秒.
(1)當(dāng)秒時,求M,N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離;
(2)當(dāng)M,N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個單位長度時,求運(yùn)動時間t的值;
(3)當(dāng)點(diǎn)M運(yùn)動到點(diǎn)C時,立即以原速返回,從點(diǎn)B運(yùn)動到點(diǎn)O期間速度變?yōu)樵瓉淼囊话?;?dāng)點(diǎn)N運(yùn)動到點(diǎn)A時,點(diǎn)M、N立即停止運(yùn)動,是否存在某一時刻t使得M、O兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離與N、B兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離相等?若存在,請直接寫出t的取值;若不存在,請說明理由.
模型6.動點(diǎn)往返運(yùn)動模型
【模型解讀】
例1.(2022秋·重慶·七年級專題練習(xí))如圖,A、O、B兩點(diǎn)在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)分別為﹣20、0、40,C點(diǎn)在A、B之間,在A、B兩點(diǎn)處各放一個擋板,M、N兩個小球同時從C處出發(fā),M以2個單位/秒的速度向數(shù)軸負(fù)方向運(yùn)動,N以4個單位/秒的速度向數(shù)軸正方向運(yùn)動,碰到擋板后則反方向運(yùn)動,速度大小不變.設(shè)兩個小球運(yùn)動的時間為t秒鐘(0<t<40),當(dāng)M小球第一次碰到A擋板時,N小球剛好第一次碰到B擋板.則:①C點(diǎn)在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)為0;②當(dāng)10<t<25時,N在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)可以表示為80﹣4t;③當(dāng)25<t<40時,2MA+NB始終為定值160;④只存在唯一的t值,使3MO=NO,以上結(jié)論正確的有( )
A.①②③④B.①③C.②③D.①②④
例2.(2023春·黑龍江哈爾濱·七年級??计谥校┮阎獢?shù)軸上兩點(diǎn)A、B對應(yīng)的數(shù)分別是6,﹣8,M、N、P為數(shù)軸上三個動點(diǎn),點(diǎn)M從A點(diǎn)出發(fā)速度為每秒2個單位長度,點(diǎn)N從點(diǎn)B出發(fā)速度為點(diǎn)M的3倍,點(diǎn)P從原點(diǎn)出發(fā)速度為每秒1個單位長度.(1)求A、B兩點(diǎn)的距離為 個單位長度.
(2)若點(diǎn)M向右運(yùn)動,同時點(diǎn)N向左運(yùn)動,求經(jīng)過多長時間點(diǎn)M與點(diǎn)N相距54個單位長度?
(3)若點(diǎn)M、N、P同時都向右運(yùn)動,當(dāng)點(diǎn)M與點(diǎn)N相遇后,點(diǎn)M、P繼續(xù)以原來的速度向右運(yùn)動,點(diǎn)N改變運(yùn)動方向,以原來的速度向左運(yùn)動,求從開始運(yùn)動后,經(jīng)過多長時間點(diǎn)P到點(diǎn)M、N的距離相等?
變式1.(2022·陜西·西安七年級期中)如圖:在數(shù)軸上A點(diǎn)表示數(shù)a,B點(diǎn)表示數(shù)b,C點(diǎn)表示數(shù)c,且a,b滿足|a+3|+(b﹣9)2=0,c=1.(1)a= ,b= ;(2)點(diǎn)P為數(shù)軸上一動點(diǎn),其對應(yīng)的數(shù)為x,則當(dāng)x 時,代數(shù)式|x﹣a|﹣|x﹣b|取得最大值,最大值為 ;
(3)點(diǎn)P從點(diǎn)A處以1個單位/秒的速度向左運(yùn)動;同時點(diǎn)Q從點(diǎn)B處以2個單位/秒的速度也向左運(yùn)動,在點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)C后,以原來的速度向相反的方向運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動的時間為t(t≤8)秒,求第幾秒時,點(diǎn)P、Q之間的距離是點(diǎn)B、Q之問距離的2倍?
變式2.(2022·江蘇無錫·七年級期末)在數(shù)軸上,點(diǎn)A表示,點(diǎn)B表示20,動點(diǎn)P、Q分別從A、B兩點(diǎn)同時出發(fā).(1)如圖1,若P、Q相向而行6秒后相遇,且它們的速度之比是2:3(速度單位:1個單位長度/秒),則點(diǎn)P的速度為 個單位長度/秒,點(diǎn)Q的速度為 個單位長度/秒;
(2)如圖2,若在原點(diǎn)O處放一塊擋板.P、Q均以(1)中的速度同時向左運(yùn)動,點(diǎn)Q在碰到擋板后(忽略球的大小)改變速度并向相反方向運(yùn)動,設(shè)它們的運(yùn)動時間為t(秒),試探究:
①若點(diǎn)Q兩次經(jīng)過數(shù)軸上表示12的點(diǎn)的間隔是5秒,求點(diǎn)Q碰到擋板后的運(yùn)動速度;
②若點(diǎn)Q碰到擋板后速度變?yōu)樵俣鹊?倍,求運(yùn)動過程中P、Q兩點(diǎn)到原點(diǎn)距離相等的時間t.
模型7.線段和差且含參模型
【模型解讀】
例1.(2022秋·廣西·七年級專題練習(xí))如圖,在數(shù)軸上點(diǎn)B表示數(shù)b,點(diǎn)C表示數(shù)c,且.我們把數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離用表示兩點(diǎn)的大寫字母一起標(biāo)記.比如:點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的距離記作AB.
(1)求BC的值;(2)在數(shù)軸上有一動點(diǎn)M滿足MB+MC=51,直接寫出點(diǎn)M表示的數(shù);
(3)動點(diǎn)A從數(shù)3對應(yīng)的點(diǎn)開始向右運(yùn)動,速度為每秒2個單位長度,同時點(diǎn)B,C在數(shù)軸上運(yùn)動,點(diǎn)B,C的速度分別為每秒3個單位長度、每秒5個單位長度,運(yùn)動時間為t秒.
①若點(diǎn)B向右運(yùn)動,點(diǎn)C向左運(yùn)動,BA=BC,求t的值;
②若點(diǎn)B向右運(yùn)動,點(diǎn)C向右運(yùn)動,(不考慮點(diǎn)A與點(diǎn)B重合),是否存在一個常數(shù)使得的值在一定時間范圍內(nèi)不隨t的變化而變化?若存在,求出的值;若不存在,請說明理由.
例2.(2022春·湖南衡陽·七年級??茧A段練習(xí))如圖,點(diǎn)表示的數(shù)是,點(diǎn)表示的數(shù)是,滿足,動點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為秒,動點(diǎn)表示的數(shù)是.
(1)直接寫______,______,______用含的代數(shù)式表示;
(2)動點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動,若點(diǎn)、同時出發(fā),
①問點(diǎn)運(yùn)動多少秒時追上點(diǎn)?②問點(diǎn)運(yùn)動多少秒時與點(diǎn)相距個單位長度?并求出此時點(diǎn)表示的數(shù);(3)點(diǎn)、以(2)中的速度同時分別從點(diǎn)、向右運(yùn)動,同時點(diǎn)從原點(diǎn)以每秒個單位的速度向右運(yùn)動,是否存在常數(shù),使得的值為定值,若存在請求出值以及這個定值;若不存在,請說明理由.
變式1.(2022秋·福建廈門·七年級??计谥校┮阎欣頂?shù)a,b,c在數(shù)軸上對應(yīng)的點(diǎn)分別為A,B,C,且滿足,.
(1)分別求a,b,c的值;(2)若點(diǎn)D在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)為x,當(dāng)A、D間距離是B、C間距離的4倍時,請求出x的值;(3)若點(diǎn)A和點(diǎn)B分別以每秒2個單位長度和每秒1個單位長度的速度在數(shù)軸上同時向右運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為t秒,是否存在一個常數(shù)k,使得的值在一定時間范圍內(nèi)不隨運(yùn)動時間t的改變而改變?若存在,求出k的值;若不存在,請說明理由.
變式2.(2022秋·江蘇揚(yáng)州·七年級校聯(lián)考期中)已知:如圖數(shù)軸上有三點(diǎn),點(diǎn)A和點(diǎn)B間距20個單位長度且點(diǎn)A、B表示的有理數(shù)互為相反數(shù),,數(shù)軸上有一動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以2個單位秒的速度向右沿?cái)?shù)軸運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為t秒.
(1)點(diǎn)A表示的有理數(shù)是______,點(diǎn)C表示的有理數(shù)是______,點(diǎn)P表示的數(shù)是______用含的式子表示.
(2)當(dāng)___秒時,兩點(diǎn)之間相距8個單位長度?(3)若點(diǎn)A、點(diǎn)B和點(diǎn)C與點(diǎn)P同時在數(shù)軸上運(yùn)動,點(diǎn)A以個單位秒的速度向左運(yùn)動,點(diǎn)B和點(diǎn)C分別以3個單位秒和4個單位秒的速度向右運(yùn)動,是否存在常數(shù),使得為一個定值,若存在,請求出值以及這個定值;若不存在,請說明理由.
模型8.數(shù)軸折疊(翻折)模型
【模型解讀】
例1.(2022秋·河南漯河·七年級統(tǒng)考期中)操作探究:已知在紙上有一數(shù)軸(如圖所示).
(1)操作一:折疊紙面,若使1表示的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合,則表示的點(diǎn)與________表示的點(diǎn)重合.
(2)操作二:折疊紙面,若使表示的點(diǎn)與3表示的點(diǎn)重合,回答以下問題:
①5表示的點(diǎn)與數(shù)________表示的點(diǎn)重合;②若數(shù)軸上A,B兩點(diǎn)之間距離為10(A在B左側(cè)),且A,B兩點(diǎn)經(jīng)折疊后重合,則點(diǎn)A表示的數(shù)為________,點(diǎn)B表示的數(shù)為________;
(3)操作三:點(diǎn)E以每秒3個單位長度的速度從數(shù)5對應(yīng)的點(diǎn)沿著數(shù)軸的負(fù)方向運(yùn)動,點(diǎn)F以每秒1個單位長度的速度從數(shù)對應(yīng)的點(diǎn)沿著數(shù)軸的負(fù)方向運(yùn)動,且兩個點(diǎn)同時出發(fā),請直接寫出多少秒后,折疊紙面,使1表示的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合時,點(diǎn)E與點(diǎn)F也恰好重合.
變式1.(2023·浙江·七年級期中)已知在紙面上有一數(shù)軸(如圖)折疊紙面.
(1)若1表示的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合,則表示的點(diǎn)與數(shù)_____表示的點(diǎn)重合;
(2)若1表示的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合,回答以下問題:
①13表示的點(diǎn)與數(shù)_____表示的點(diǎn)重合;②若數(shù)軸上A、B兩點(diǎn)之間的距離為2022(A在B的左側(cè)),且A、B兩點(diǎn)經(jīng)折疊后重合,求A、B兩點(diǎn)表示的數(shù)是多少?
變式2.(2022·山東·七年級月考)在數(shù)軸上,已知在紙面上有一數(shù)軸(如圖),折疊紙面.
(1)若1表示的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合,則4表示的點(diǎn)與數(shù)______表示的點(diǎn)重合;
(2)若-1表示的點(diǎn)與3表示的點(diǎn)重合,-3表示的點(diǎn)與數(shù)______表示的點(diǎn)重合;
(3)若數(shù)p表示的點(diǎn)與原點(diǎn)重合,此時折線與數(shù)軸的交點(diǎn)表示的有理數(shù)是______;
(3)若數(shù)軸上A、B兩點(diǎn)之間的距離為m個單位長度,點(diǎn)A表示的有理數(shù)是a,并且A、B兩點(diǎn)經(jīng)折疊后重合,請寫出此時折線與數(shù)軸的交點(diǎn)表示的有理數(shù)是______.
模型9.數(shù)軸上的線段移動模型
【模型解讀】
例1.(2022·廣東佛山·七年級階段練習(xí))如圖,有兩條線段,(單位長度),(單位長度)在數(shù)軸上,點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是-12,點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是15.
(1)點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是______,點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是______,線段的長=______;
(2)若線段以1個單位長度秒的速度向右勻速運(yùn)動,同時線段以2個單位長度秒的速度向左勻速運(yùn)動.當(dāng)點(diǎn)與重合時,點(diǎn)與點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是多少?
(3)若線段以1個單位長度秒的速度向左勻速運(yùn)動,同時線段以2個單位長度/秒的速度也向左勻速運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動時間為秒,當(dāng)為何值時,點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離為1個單位長度?
變式1.(2022·山東濟(jì)南·七年級期末)在數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐活動課上,小亮同學(xué)借助于兩根小木棒m、n研究數(shù)學(xué)問題:如圖,他把兩根木棒放在數(shù)軸上,木棒的端點(diǎn)A、B、C、D在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)分別為a、b、c、d,已知|a+5|+(b+1)2=0,c=3,d=8.
(1)求m和n的長度;(2)小亮把木棒m、n同時沿x軸正方向移動,m、n的速度分別為4個單位/s和3個單位/s,設(shè)平移時間為t(s)①若在平移過程中原點(diǎn)O恰好是木棒m的中點(diǎn),則t= (s);
②在平移過程中,當(dāng)木棒m、n重疊部分的長為2個單位長度時,求t的值.
變式2.(2022·遼寧撫順·七年級期末)如圖,在數(shù)軸上有兩個長方形和,這兩個長方形的寬都是2個單位長度,長方形的長是4個單位長度,長方形的長是8個單位長度,點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是5,且兩點(diǎn)之間的距離為12.
(1)填空:點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是_________ ,點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是_________.
(2)若線段的中點(diǎn)為,線段EH上有一點(diǎn),, 以每秒4個單位的速度向右勻速運(yùn)動,以每秒3個單位的速度向左運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為秒,求當(dāng)多少秒時,.
(3)若長方形以每秒2個單位的速度向右勻速運(yùn)動,長方形固定不動,當(dāng)兩個長方形重疊部分的面積為6時,求長方形運(yùn)動的時間.
課后專項(xiàng)訓(xùn)練
1.(2022·福建·廈門市七年級期末)在數(shù)軸上,點(diǎn)A對應(yīng)的數(shù)是-6,點(diǎn)B對應(yīng)的數(shù)是-2,點(diǎn)O對應(yīng)的數(shù)是0.動點(diǎn)P、Q分別從A、B同時出發(fā),以每秒3個單位,每秒1個單位的速度向右運(yùn)動。在運(yùn)動過程中,線段PQ的長度始終是另一線段長的整數(shù)倍,這條線段是( )
A.PBB.OPC.OQD.QB
2.(2023·廣西·七年級課時練習(xí))如圖,在數(shù)軸上點(diǎn)P、點(diǎn)Q所表示的數(shù)分別是和3,點(diǎn)P以每秒4個單位長度的速度,點(diǎn)Q以每秒3個單位長度的速度,同時沿?cái)?shù)軸向右運(yùn)動.經(jīng)過______秒,點(diǎn)P、點(diǎn)Q分別與原點(diǎn)的距離相等.
2.(2022·浙江·七年級期中)如圖,數(shù)軸上A,B兩點(diǎn)之間的距離AB=16,有一根木棒PQ沿?cái)?shù)軸向左水平移動,當(dāng)點(diǎn)Q移動到點(diǎn)B時,點(diǎn)P所對應(yīng)的數(shù)為3,當(dāng)點(diǎn)Q移動到線段AB的中點(diǎn)時,點(diǎn)P所對應(yīng)的數(shù)為____.
3.(2022·江蘇·蘇州市七年級階段練習(xí))如圖,有一根木棒MN放置在數(shù)軸上,它的兩端M、N分別落在點(diǎn)A、B.將木棒在數(shù)軸上水平移動,當(dāng)點(diǎn)M移動到點(diǎn)B時,點(diǎn)N所對應(yīng)的數(shù)為20,當(dāng)點(diǎn)N移動到點(diǎn)A時,點(diǎn)M所對應(yīng)的數(shù)為5.(單位:cm)則木棒MN長為 _____cm.
4.(2023·陜西·七年級期末)【新知理解】
如圖1,點(diǎn)在線段上,點(diǎn)將線段分成兩條不相等的線段,,如果較長線段是較短線段的倍,即,則稱點(diǎn)是線段的一個圓周率點(diǎn),此時,線段,稱為互為圓周率伴侶線段.由此可知,一條線段的圓周率點(diǎn)有兩個,一個在線段中點(diǎn)的左側(cè)(如圖中點(diǎn)),另一個在線段中點(diǎn)的右側(cè).
(1)如圖1,若,則 ;若點(diǎn)是線段的不同于點(diǎn)的圓周率點(diǎn),則 (填“”或“”);(2)如果線段,點(diǎn)是線段的圓周率點(diǎn),則 ;
【問題探究】(3)如圖2,現(xiàn)有一個直徑為1個單位長度的圓片,將圓片上的某點(diǎn)與數(shù)軸上表示1的點(diǎn)重合,并把圓片沿?cái)?shù)軸向右無滑動的滾動一周,該點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)的位置.若點(diǎn)是線段的兩個不同的圓周率點(diǎn),求線段的長;
【問題解決】(4)如圖3,將直徑為1個單位長度的圓片上的某點(diǎn)與數(shù)軸上表示2的點(diǎn)重合,并把圓片沿?cái)?shù)軸向右無滑動的滾動一周,該點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)的位置.若點(diǎn)在射線上,且線段與以、中某兩個點(diǎn)為端點(diǎn)的線段互為圓周率伴侶線段,請你直接寫出點(diǎn)所表示的數(shù).
5.(2023·廣東廣州·七年級??计谥校┒x:若線段上的一個點(diǎn)把這條線段分成1:2的兩條線段,則稱這個點(diǎn)是這條線段的三等分點(diǎn).如圖1,點(diǎn)C在線段AB上,且AC:CB=1:2,則點(diǎn)C是線段AB的一個三等分點(diǎn),顯然,一條線段的三等分點(diǎn)有兩個.
(1)已知:如圖2,DE=15cm,點(diǎn)P是DE的三等分點(diǎn),求DP的長.
(2)已知,線段AB=15cm,如圖3,點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)以每秒1cm的速度在射線AB上向點(diǎn)B方向運(yùn)動;點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),先向點(diǎn)A方向運(yùn)動,當(dāng)與點(diǎn)P重合后立馬改變方向與點(diǎn)P同向而行且速度始終為每秒2cm,設(shè)運(yùn)動時間為t秒.
①若點(diǎn)P點(diǎn)Q同時出發(fā),且當(dāng)點(diǎn)P與點(diǎn)Q重合時,求t的值.
②若點(diǎn)P點(diǎn)Q同時出發(fā),且當(dāng)點(diǎn)P是線段AQ的三等分點(diǎn)時,求t的值.
6.(2022秋·重慶·七年級??计谥校?shù)軸是一種特定的幾何圖形,利用數(shù)軸能形象地表示數(shù),在數(shù)軸的問題中,我們常常用到數(shù)形結(jié)合的思想,并借助方程解決問題.已知a、b為常數(shù),且關(guān)于x、y的多項(xiàng)式的值與字母x取值無關(guān),其中a、b分別為點(diǎn)A、點(diǎn)B在數(shù)軸上表示的數(shù),如圖1所示,O為原點(diǎn),點(diǎn)C在原點(diǎn)右側(cè),且點(diǎn)C與點(diǎn)A到原點(diǎn)的距離相等.
(1)則a=______,b=_______.(2)如圖2,我們將圖1的數(shù)軸在點(diǎn)O和點(diǎn)C處各彎折一次,彎折后CB與AO處于水平位置,線段O處產(chǎn)生了一個坡度,我們稱這樣的數(shù)軸為“折坡數(shù)軸”,其中O為“折坡數(shù)軸”原點(diǎn),在“折坡數(shù)軸”上,每個點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)就是把“折坡數(shù)軸”拉直后對應(yīng)的數(shù),記為“折坡數(shù)軸”拉直后點(diǎn)A和點(diǎn)B的距離:即,其中AO、OC、CB代表線段的長度.定義“折坡數(shù)軸”上,上坡時點(diǎn)的移動速度變?yōu)樗铰肪€上移動速度的一半,下坡時移動速度變?yōu)樗铰肪€上移動速度的2倍,動點(diǎn)M從點(diǎn)A處沿“折坡數(shù)軸”以每秒1個單位長度的速度向右移動到點(diǎn)O,再下坡到點(diǎn)C,然后再沿CB方向移動,在點(diǎn)M出發(fā)的同時,動點(diǎn)N從點(diǎn)B處沿“折坡數(shù)軸”以每秒2個單位長度的速度向左移動到點(diǎn)C,再上坡移動,當(dāng)移到點(diǎn)O時,立即掉頭返回(掉頭時間不計(jì)),當(dāng)點(diǎn)N重新回到點(diǎn)B時所有運(yùn)動結(jié)束,設(shè)點(diǎn)N運(yùn)動時間為t秒,在移動過程中:①若M,N兩點(diǎn)在點(diǎn)Q處相遇,則點(diǎn)Q在“折坡數(shù)軸”上所表示的數(shù)是多少.
②是否存在某一時刻t,使得?若存在,請直接寫出t的值;若不存在,請說明理由.
7.(2023·江蘇連云港·七年級校考期中)已知M、N兩點(diǎn)在數(shù)軸上所裝示的數(shù)分別為m、n,且m、n滿足:
(1)則m = _________ ,n = _________ ;
(2)①情境:有一個玩具汽車如圖所示,放置在數(shù)軸上,將汽車沿?cái)?shù)軸左右水平移動,
當(dāng)點(diǎn)A移動到點(diǎn)B時,點(diǎn)B所對應(yīng)的數(shù)為m,當(dāng)點(diǎn)B移動到點(diǎn)A時,點(diǎn)A所對應(yīng)的數(shù)為n.則玩具汽車的長為 _________ 個單位長度;②應(yīng)用:一天,小陽問爺爺?shù)哪挲g,爺爺說:“我若是你現(xiàn)在這么大,你還要40年才出生呢;若是我現(xiàn)在這么大,我已是老壽星,116歲了!”小陽心想:爺爺?shù)哪挲g到底是多少歲呢?聰明的你能幫小陽求出來嗎?(3)在(2)①的條件下,當(dāng)汽車以每秒2個單位長度的速度向右運(yùn)動,同時點(diǎn)P和點(diǎn)Q從N、M出發(fā),分別以每秒1個單位長度和3個單位長度的速度向左和向右運(yùn)動.記汽車運(yùn)動后對應(yīng)的位置為.是否存在常數(shù)使得的值與它們的運(yùn)動時間無關(guān)?若存在,請直接寫出k的值;若不存在,請說明理由.
8.(2023秋·廣東廣州·七年級??计谀┤鐖D,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|a+10|+(b﹣5)2=0.(1)a= ,b= ;(2)點(diǎn)C在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)為10,在數(shù)軸上存在點(diǎn)P,使得PA+PB=PC,請求出點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù);(3)點(diǎn)A、B分別以2個單位/秒和3個單位/秒的速度同時向右運(yùn)動,點(diǎn)M從原點(diǎn)O以5個單位/秒的速度同時向右運(yùn)動,是否存在常數(shù)m,使得3AM+2OB﹣mOM為定值,若存在,請求出m值以及這個定值;若不存在,請說明理由.
9.(2022·四川·成都市七年級階段練習(xí))如圖,點(diǎn)和點(diǎn)在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)分別為和,且.(1)線段的長為 ;(2)點(diǎn)在數(shù)軸上所對應(yīng)的數(shù)為,且是方程的解,在線段上是否存在點(diǎn)使得?若存在,請求出點(diǎn)在數(shù)軸上所對應(yīng)的數(shù),若不存在,請說明理由;(3)在(2)的條件下,線段和分別以6個單位長度/秒和5個單位長度/秒的速度同時向右運(yùn)動,運(yùn)動時間為秒,點(diǎn)為線段的中點(diǎn),點(diǎn)為線段的中點(diǎn),若,求的值.
10.(2022·北京西城·七年級??计谥校c(diǎn)A、B、C為數(shù)軸上三點(diǎn),如果點(diǎn)C在A、B之間且到A的距離是點(diǎn)C到B的距離3倍,那么我們就稱點(diǎn)C是的奇點(diǎn).
例如,點(diǎn)A表示的數(shù)為,點(diǎn)B表示的數(shù)為1.表示0的C點(diǎn)到點(diǎn)A的距離是3,到點(diǎn)B的距離是1,那么點(diǎn)是的奇點(diǎn);又如,表示的點(diǎn)D到點(diǎn)A的距離是1,到點(diǎn)B的距離是3,那么點(diǎn)D就不是的奇點(diǎn),但點(diǎn)D是的奇點(diǎn).(1)P、Q為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)P所表示的數(shù)為,點(diǎn)Q所表示的數(shù)為7.則數(shù)_______所表示的點(diǎn)是的奇點(diǎn);數(shù)_______所表示的點(diǎn)是的奇點(diǎn);
(2)M、N為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)M所表示的數(shù)為m,點(diǎn)N所表示的數(shù)為n,.現(xiàn)有一動點(diǎn)H從點(diǎn)M出發(fā)向右運(yùn)動,當(dāng)H點(diǎn)運(yùn)動到數(shù)軸上的什么位置時,H、M、N中恰有一個點(diǎn)為其余兩點(diǎn)的奇點(diǎn)?
11.(2022秋·江蘇·七年級期末)數(shù)形結(jié)合是數(shù)學(xué)解題中的一種重要思想,利用數(shù)軸可以將數(shù)與形完美結(jié)合.一般地,數(shù)軸上越往右邊的點(diǎn)表示的數(shù)越大,例如:若數(shù)軸上點(diǎn)M表示數(shù)m,則點(diǎn)M向右移動n個單位到達(dá)的點(diǎn)N表示的數(shù)為m+n,若點(diǎn)M向左移動n個單位到達(dá)的點(diǎn)表示的數(shù)為m-n.如圖1,已知數(shù)軸上點(diǎn)A表示的數(shù)為10,點(diǎn)B與點(diǎn)A距離18個單位,且在點(diǎn)A的左邊,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒5個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為t(t>0)秒.
(1)數(shù)軸上點(diǎn)B表示的數(shù)為 ,點(diǎn)P表示的數(shù)為 .(用含t的式子表示);
(2)動點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以每秒3個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動,若點(diǎn)P,Q同時出發(fā).
①求點(diǎn)P運(yùn)動多少秒追上點(diǎn)Q?②求點(diǎn)P運(yùn)動多少秒時與點(diǎn)Q相距6個單位?并求出此時點(diǎn)P表示的數(shù);
(3)如圖2,若點(diǎn)P,Q以(2)中的速度同時分別從點(diǎn)A,B向右運(yùn)動,同時點(diǎn)R從原點(diǎn)O以每秒4個單位的速度向右運(yùn)動,是否存在常數(shù)m,使得QR-OP+mOR為定值,若存在,請求出m的值以及這個定值;若不存在,請說明理由.(其中QR表示數(shù)軸上點(diǎn)Q與點(diǎn)R之間的距離,OP表示數(shù)軸上點(diǎn)O與點(diǎn)P的距離,OR表示數(shù)軸上點(diǎn)O與點(diǎn)R的距離.)
12.(2022秋·重慶璧山·七年級校考期末)如圖,數(shù)軸上有三個點(diǎn)A,B,C表示的數(shù)分別是a,b,c,其中a,b,c滿足,c是最小的正整數(shù).
(1)___________;___________;___________;(2)為使A,B兩點(diǎn)的距離與C,B兩點(diǎn)距離相等,可將點(diǎn)B向左移動幾個單位長度?(3)若動點(diǎn)P,Q分別從點(diǎn)A、點(diǎn)B出發(fā),以每秒4個單位長度和每秒3個單位長度的速度向左勻速運(yùn)動,動點(diǎn)R從點(diǎn)C出發(fā),以每秒1個單位長度的速度向右勻速運(yùn)動,點(diǎn)P,Q,R同時出發(fā),設(shè)運(yùn)動時間為t秒.①若動點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)A后,速度變?yōu)槊棵?個單位長度,繼續(xù)向左運(yùn)動,當(dāng)t為何值時,點(diǎn)P與點(diǎn)Q距離3個單位長度?②記點(diǎn)P與點(diǎn)Q之間的距離為,點(diǎn)Q與點(diǎn)R之間的距離為,請用含t的代數(shù)式表示和,并判斷是否存在一個常數(shù)m,使的值不隨t的變化而改變,若存在,求出m的值;若不存在,請說明理由;
13.(2022秋·江蘇·七年級期末)定義:若A,B,C為數(shù)軸上三點(diǎn),若點(diǎn)C到點(diǎn)A的距離是點(diǎn)C到點(diǎn)B的距離2倍,我們就稱點(diǎn)C是【A,B】的美好點(diǎn).
例如:如圖1,點(diǎn)A表示的數(shù)為-1,點(diǎn)B表示的數(shù)為2.表示1的點(diǎn)C到點(diǎn)A的距離是2,到點(diǎn)B的距離是1,那么點(diǎn)C是【A,B】的美好點(diǎn);又如,表示0的點(diǎn)D到點(diǎn)A的距離是1,到點(diǎn)B的距離是2,那么點(diǎn)D就不是【A,B】的美好點(diǎn),但點(diǎn)D是【B,A】的美好點(diǎn).
如圖2,M,N為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)M所表示的數(shù)為-7,點(diǎn)N所表示的數(shù)為2
(1)點(diǎn)E,F(xiàn),G表示的數(shù)分別是-3,6.5,11,其中是【M,N】美好點(diǎn)的是 ;寫出【N,M】美好點(diǎn)H所表示的數(shù)是 .
(2)現(xiàn)有一只電子螞蟻P從點(diǎn)N開始出發(fā),以2個單位每秒的速度向左運(yùn)動.當(dāng)t為何值時,P,M和N中恰有一個點(diǎn)為其余兩點(diǎn)的美好點(diǎn)?
14.(2022秋·廣西·七年級專題練習(xí))“幸福是奮斗出來的”,在數(shù)軸上,若C到A的距離剛好是3,則C點(diǎn)叫做A的“幸福點(diǎn)”,若C到A、B的距離之和為6,則C叫做A、B的“幸福中心”.

(1)如圖1,點(diǎn)A表示的數(shù)為-1,則A的幸福點(diǎn)C所表示的數(shù)應(yīng)該是______;
(2)如圖2,M、N為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)M所表示的數(shù)為4,點(diǎn)N所表示的數(shù)為-2,點(diǎn)C就是M、N的幸福中心,則C所表示的數(shù)可以是______(填一個即可);(3)如圖3,A、B、P為數(shù)軸上三點(diǎn),點(diǎn)A所表示的數(shù)為-1,點(diǎn)B所表示的數(shù)為4,點(diǎn)P所表示的數(shù)為8,現(xiàn)有一只電子螞蟻從點(diǎn)P出發(fā),以2個單位每秒的速度向左運(yùn)動,秒時,電子螞蟻是A和B的幸福中心嗎?請說明理由.
15.(2022·江西南昌·七年級??计谥校┤鐖D,記數(shù)軸上A、B兩點(diǎn)之間線段長為,(單位長度),(單位長度),在數(shù)軸上,點(diǎn)A在數(shù)軸上表示的數(shù)是,點(diǎn)D在數(shù)軸上表示的數(shù)是15.
(1)點(diǎn)B在數(shù)軸上表示的數(shù)是_____,點(diǎn)C在數(shù)軸上表示的數(shù)是_____,線段BC的長=_____.
(2)若線段以1個單位長度/秒的速度向右勻速運(yùn)動,同時線段以2個單位長度/秒的速度向左勻速運(yùn)動,當(dāng)點(diǎn)B與C重合時,點(diǎn)B與點(diǎn)C在數(shù)軸上表示的數(shù)是多少?
(3)若線段以1個單位長度/秒的速度向左勻速運(yùn)動,同時線段以2個單位長度/秒的速度也向左勻速運(yùn)動,設(shè)運(yùn)動時間為t秒,當(dāng)時,M為中點(diǎn),N為中點(diǎn).
①若數(shù)軸上兩個數(shù)為a、b,則它們的中點(diǎn)可表示為.則點(diǎn)M表示的數(shù)為_____,點(diǎn)N表示的數(shù)為______.(用代數(shù)式表示)②線段MN的長是否為定值,如果是,請求出這個值;如果不是,請說明理由.
專題02 數(shù)軸中的九類動態(tài)模型
數(shù)軸中的動態(tài)問題屬于七年級上冊必考壓軸題型,主要以數(shù)軸為載體,體現(xiàn)分類討論和數(shù)形結(jié)合等思想,考查學(xué)生的分析與綜合能力。解題時,一般遵循“點(diǎn)、線、式”三步策略。即:先根據(jù)題意中動點(diǎn)的出發(fā)位置,移動方向和速度,用含t的式子表示動點(diǎn),然后根據(jù)題中要求提煉出線段,用動點(diǎn)的含t表達(dá)式表示線段,最后根據(jù)線段間的等量關(guān)系,列出式子,然后求解(注意:要檢驗(yàn)解是否符合動點(diǎn)的運(yùn)動時間范圍)。
【知識儲備】
①求A、B兩點(diǎn)間的距離:若能確定左右位置:右—左;若無法確定左右位置:;
②求A、B的中點(diǎn):;
③數(shù)軸動點(diǎn)問題主要步驟:
1)畫圖——在數(shù)軸上表示出點(diǎn)的運(yùn)動情況:運(yùn)動方向和速度;
2)寫點(diǎn)——寫出所有點(diǎn)表示的數(shù):一般用含有t的代數(shù)式表示,向右運(yùn)動用“+”表示,向左運(yùn)動用“-”表示;
3)表示距離——右—左,若無法判定兩點(diǎn)的左右需加絕對值;
4)列式求解——根據(jù)條件列方程或代數(shù)式,求值。
注意:要注意動點(diǎn)是否會來回往返運(yùn)動。
模型1.左右跳躍模型(動態(tài)規(guī)律模型)
【模型解讀】
例1.(2022·湖北鄂州·七年級期末)已知點(diǎn)A,B,C在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)分別為a,b,c,其中a滿足,b滿足,點(diǎn)P位于該數(shù)軸上.(1)求出a,b的值,并求出A,B兩點(diǎn)之間的距離AB;
(2)設(shè)點(diǎn)C與點(diǎn)A的距離為24個單位長度,且,若PB=2PC,求點(diǎn)P在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)p;
(3)設(shè)點(diǎn)P從原點(diǎn)開始第一次向左移動1個單位長度,第二次向右移動3個單位長度,第三次向左移動5個單位長度,第四次向右移動7個單位長度……以此類推,問點(diǎn)P能移動到與點(diǎn)A或點(diǎn)B重合的位置嗎?若能,請?zhí)骄啃枰苿佣嗌俅尾拍苤睾??若不能,請說明理由.
【答案】(1)a=8,b=-14,AB=22(2)點(diǎn)P對應(yīng)數(shù)為-18或者
(3)第8次移動時,即向右移動15個單位與點(diǎn)A重合,不能移動到與點(diǎn)B重合理由見解析
【分析】(1)根據(jù)平方的非負(fù)性和解一元一次方程即可求出a、b從而求出AB;
(2)先求出C點(diǎn)表示的數(shù),然后根據(jù)PB=2PC,得到,,由此求解即可;
(3)根據(jù)題意可知,每兩次運(yùn)動點(diǎn)P向右移動2個單位長度,點(diǎn)P第(k為正整數(shù))次移動后,P在原點(diǎn)左邊距離原點(diǎn)的位置,由此求解即可.
(1)解:∵,∴,∴;
∵,∴,∴,∴;
(2)解:∵,∴,∵點(diǎn)C與點(diǎn)A的距離為24個單位長度,∴點(diǎn)C表示的數(shù)為-16,
∵PB=2PC,∴,,∴,
∴或,解得或;
(3)解:由題意可知,每兩次運(yùn)動點(diǎn)P向右移動2個單位長度,
∵點(diǎn)A表示的數(shù)為8,∴點(diǎn)P在第8次移動時,即向右移動15個單位與點(diǎn)A重合;
根據(jù)題意可知點(diǎn)P第(k為正整數(shù))次移動后,P在原點(diǎn)左邊距離原點(diǎn)的位置,
∴,解得不符合題意,∴點(diǎn)P不能運(yùn)動到B點(diǎn);
【點(diǎn)睛】本題主要考查了用數(shù)軸表示有理數(shù),數(shù)軸上兩點(diǎn)的距離,解一元一次方程,數(shù)軸上的動點(diǎn)問題,熟知相關(guān)知識是解題的關(guān)鍵.
例2.(2022·浙江嘉興·七年級期末)一個機(jī)器人從數(shù)軸原點(diǎn)出發(fā),沿?cái)?shù)軸正方向,以每前進(jìn)3步后退2步的程序運(yùn)動,設(shè)該機(jī)器人每秒鐘前進(jìn)或后退1步,并且每步的距離為1個單位長度,表示第n秒時機(jī)器人在數(shù)軸上的位置所對應(yīng)的數(shù).給出下列結(jié)論:①;②;③;④.其中,正確結(jié)論的序號是_______.
【答案】①②④
【分析】“前進(jìn)3步后退2步”這5秒組成一個循環(huán)結(jié)構(gòu),先根據(jù)題意列出幾組數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)找尋規(guī)律:第一個循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x5=1,第二個循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x10=2,第三個循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x15=3,…,第m個循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)就是第5m個數(shù),即x5m=m.然后再根據(jù)“前進(jìn)3步后退2步”的運(yùn)動規(guī)律來求取對應(yīng)的數(shù)值.
【詳解】根據(jù)題意可知:x1=1,x2=2,x3=3,x4=2,x5=1,
x6=2,x7=3,x8=4,x9=3,x10=2,x11=3,x12=4,x13=5,x14=4,x15=3,…由上列舉知①②正確,符合題意;
由上可知:第一個循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x5=1,第二個循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x10=2,第三個循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x15=3,…,即第m個循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x5m=m.∵x100=20,∴x101=21,x102=22,x103=23,x104=22,
∵x105=21,∴x106=22,x107=23,x108=24故x108>x104,故③錯誤,不合題意;
∵x2015=403,∴x2016=404,x2017=405,x2018=406,x2019=405,x2020=404,
故x2019>x2020,故④正確.符合題意.故答案為:①②④.
【點(diǎn)睛】本題考查了規(guī)律型——數(shù)字的變化類,主要考查了數(shù)軸,要注意數(shù)軸上點(diǎn)的移動規(guī)律是“左減右加”.把數(shù)和點(diǎn)對應(yīng)起來,也就是把“數(shù)”和“形”結(jié)合起來.前進(jìn)3步后退2步”這5秒組成一個循環(huán)結(jié)構(gòu),讓n÷5看余數(shù),余數(shù)是幾,那么第n秒時就是循環(huán)節(jié)中對應(yīng)的第幾個數(shù).
變式1.(2022·福建龍巖·七年級期末)如圖,A點(diǎn)的初始位置在數(shù)軸上表示1的點(diǎn)上,先對A做如下移動:第一次向右移動3個單位長度到達(dá)點(diǎn)B,第二次從B點(diǎn)出發(fā)向左移動6個單位長度到達(dá)點(diǎn)C,第三次從C點(diǎn)出發(fā)向右移動9個單位長度到達(dá)點(diǎn)D,第四次從D點(diǎn)出發(fā)向左移動12個單位長度到達(dá)點(diǎn)E,…….以此類推,按照以上規(guī)律第( )次移動到的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為20.
A.7B.10C.14D.19
【答案】C
【分析】次數(shù)的序號為奇數(shù)的點(diǎn)在點(diǎn)A的右邊,各點(diǎn)所表示的數(shù)依次增加3,序號為偶數(shù)的點(diǎn)在點(diǎn)A的左側(cè),各點(diǎn)所表示的數(shù)依次減少3,用n的代數(shù)式表示出一般規(guī)律,即可解答.
【詳解】解:第1次點(diǎn)A向右移動3個單位長度至點(diǎn)B,則B表示的數(shù),1+3=4;
第2次從點(diǎn)B向左移動6個單位長度至點(diǎn)C,則C表示的數(shù)為46=2;
第3次從點(diǎn)C向右移動9個單位長度至點(diǎn)D,則D表示的數(shù)為2+9=7;
第4次從點(diǎn)D向左移動12個單位長度至點(diǎn)E,則E表示的數(shù)為712=5;
第5次移動后表示的數(shù)為5+15=10;第6次移動后表示的數(shù)為1018=8;…;
當(dāng)移動次數(shù)為奇數(shù)時,對應(yīng)的數(shù)是4,7,10,…,第n次移動后表示的數(shù)是,
當(dāng)時,解得,n=(不符合題意,舍去).當(dāng)移動次數(shù)為偶數(shù)時,對應(yīng)的數(shù)是2,5,8,…,
第n次移動后表示的數(shù)是,當(dāng)時,解得,n=14.故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)字的變化規(guī)律,根據(jù)所給點(diǎn)的運(yùn)動關(guān)系,探索出對應(yīng)點(diǎn)所表示數(shù)的一般規(guī)律是解題的關(guān)鍵.
變式2.(2022·江蘇·泰州七年級階段練習(xí))在如圖的數(shù)軸上,一動點(diǎn)Q從原點(diǎn)O出發(fā),沿?cái)?shù)軸以每秒鐘4個單位長度的速度來回移動,其移動方式是先向右移動1個單位長度,再向左移動2個單位長度,又向右移動3個單位長度,再向左移動4個單位長度,又向右移動5個單位長度…
(1)求出2.5秒鐘后動點(diǎn)Q所處的位置;(2)求出7秒鐘后動點(diǎn)Q所處的位置;
(3)如果在數(shù)軸上有一個定點(diǎn)A,且A與原點(diǎn)O相距48個單位長度,問:動點(diǎn)Q從原點(diǎn)出發(fā),可能與點(diǎn)A重合嗎?若能,則第一次與點(diǎn)A重合需多長時間?若不能,請說明理由.
【答案】(1)-2 ;(2)4 ;(3)1140秒或1164秒.
【分析】(1)先根據(jù)路程=速度×?xí)r間求出2.5秒鐘走過的路程,然后根據(jù)左減右加列式計(jì)算即可得解;
(2)先根據(jù)路程=速度×?xí)r間求出7秒鐘走過的路程,然后根據(jù)左減右加列式計(jì)算即可得解;
(3)分點(diǎn)A在原點(diǎn)左邊與右邊兩種情況分別求出動點(diǎn)走過的路程,然后根據(jù)時間=路程÷速度計(jì)算即可得解.
【詳解】解:(1)∵4×2.5=10,∴點(diǎn)Q走過的路程是1+2+3+4=10,Q處于:1-2+3-4=4-6=-2;
(2)∵4×7=28,∴點(diǎn)Q走過的路程是1+2+3+4+5+6+7=28,Q處于:1-2+3-4+5-6+7=-3+7=4;
(3)①當(dāng)點(diǎn)A在原點(diǎn)右邊時,設(shè)需要第n次到達(dá)點(diǎn)A,則,解得n=95,
∴動點(diǎn)Q走過的路程是1+|-2|+3+|-4|+5+…+|-94|+95=1+2+3+…+95==4560,
∴時間=4560÷4=1140(秒);
②當(dāng)點(diǎn)A原點(diǎn)左邊時,設(shè)需要第n次到達(dá)點(diǎn)A,則=48,解得n=96,
∴動點(diǎn)Q走過的路程是1+|-2|+3+|-4|+5+…+95+|-96|=1+2+3+…+96==4656,
∴時間=4656÷4=1164(秒) .
【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸的知識,弄清題中的移動規(guī)律是解本題的關(guān)鍵.(3)題注意要分情況討論求解,弄清楚跳到點(diǎn)A處的次數(shù)的計(jì)算方法是關(guān)鍵,可以動手操作一下便不難得解.
模型2.點(diǎn)的常規(guī)運(yùn)動模型
【模型解讀】
例1.(2023·江蘇、·七年級期中)已知數(shù)軸上有A、B、C三點(diǎn),分別對應(yīng)有理數(shù)-26、-10、10,動點(diǎn)P從B出發(fā),以每秒1個單位的速度向終點(diǎn)C移動,同時,動點(diǎn)Q從A出發(fā),以每秒3個單位的速度向終點(diǎn)C移動,設(shè)點(diǎn)P的移動時間為t秒.
(1)當(dāng)t=5秒時,數(shù)軸上點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為 ,點(diǎn)Q對應(yīng)的數(shù)為 ;P、Q兩點(diǎn)間的距離為 .
(2)用含t的代數(shù)式表示數(shù)軸上點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為 .(3)在點(diǎn)P運(yùn)動到C點(diǎn)的過程中(點(diǎn)Q運(yùn)動到C點(diǎn)后停止運(yùn)動),請用含t的代數(shù)式表示P、Q兩點(diǎn)間的距離.
【答案】(1)-5,-11;6.(2)-10+t.(3)當(dāng)0≤t≤8時,PQ=-2t+16;當(dāng)8<t≤12時,PQ=2t-16;當(dāng)12<t≤20時,PQ=20-t.
【分析】(1)由題意根據(jù)數(shù)軸上動點(diǎn)向正方向移動用加法以及兩點(diǎn)間距離公式進(jìn)行分析計(jì)算;
(2)根據(jù)題意點(diǎn)P的移動時間為t秒列出代數(shù)式即可;
(3)根據(jù)題意分當(dāng)0≤t≤8時,當(dāng)8<t≤12時,當(dāng)12<t≤20時三種情況進(jìn)行分析即可.
【詳解】解:(1)由題意可得當(dāng)t=5秒時,數(shù)軸上點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為:,
點(diǎn)Q對應(yīng)的數(shù)為:,P、Q兩點(diǎn)間的距離為:,
故答案為:-5, -11; 6.
(2)用含t的代數(shù)式表示數(shù)軸上點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為:-10+t.故答案為:-10+t.
(3)當(dāng)0≤t≤8時,PQ=(-10+t)-(-26+3t) =-2t+16;
當(dāng)8<t≤12時,PQ=(-26+3t)-(-10+t)=2t-16;
當(dāng)12<t≤20時,PQ=10-(-10+t) =20-t.
【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)軸上的動點(diǎn)問題,熟練掌握列代數(shù)式表示動點(diǎn)以及兩點(diǎn)間距離公式,運(yùn)用數(shù)形結(jié)合思維和分類討論思維進(jìn)行分析是解題的關(guān)鍵.
變式1.(2022·河北石家莊·七年級期末)如圖,已知A,B(B在A的左側(cè))是數(shù)軸上的兩點(diǎn),點(diǎn)A對應(yīng)的數(shù)為8,且AB=12,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒2個單位長度的速度沿?cái)?shù)軸向左運(yùn)動,在點(diǎn)P的運(yùn)動過程中,M,N始終為AP,BP的中點(diǎn),設(shè)運(yùn)動時間為t(t>0)秒,則下列結(jié)論中正確的有( )
①B對應(yīng)的數(shù)是-4;②點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)B時,t=6;③BP=2時,t=5;④在點(diǎn)P的運(yùn)動過程中,線段MN的長度不變
A.1個B.2個C.3個D.4個
【答案】C
【分析】①根據(jù)兩點(diǎn)間距離進(jìn)行計(jì)算即可;②利用路程除以速度即可;③分兩種情況,點(diǎn)P在點(diǎn)B的右側(cè),點(diǎn)P在點(diǎn)B的左側(cè),由題意求出AP的長,再利用路程除以速度即可;④分兩種情況,點(diǎn)P在點(diǎn)B的右側(cè),點(diǎn)P在點(diǎn)B的左側(cè),利用線段的中點(diǎn)性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算即可.
【詳解】解:設(shè)點(diǎn)B對應(yīng)的數(shù)是x,∵點(diǎn)A對應(yīng)的數(shù)為8,且AB=12,
∴8-x=12,∴x=-4,∴點(diǎn)B對應(yīng)的數(shù)是-4,故①正確;
由題意得:12÷2=6(秒),∴點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)B時,t=6,故②正確;
分兩種情況:當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B的右側(cè)時,
∵AB=12,BP=2,∴AP=AB-BP=12-2=10,∴10÷2=5(秒),∴BP=2時,t=5,
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B的左側(cè)時,∵AB=12,BP=2,∴AP=AB+BP=12+2=14,
∴14÷2=7(秒),∴BP=2時,t=7,綜上所述,BP=2時,t=5或7,故③錯誤;
分兩種情況:當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B的右側(cè)時,
∵M(jìn),N分別為AP,BP的中點(diǎn),∴MP=AP,NP=BP,
∴MN=MP+NP=AP+BP=AB=×12=6,
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B的左側(cè)時,∵M(jìn),N分別為AP,BP的中點(diǎn),∴MP=AP,NP=BP,
∴MN=MP-NP=AP-BP=AB=×12=6,
∴在點(diǎn)P的運(yùn)動過程中,線段MN的長度不變,故④正確;
所以,上列結(jié)論中正確的有3個,故選:C.
【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸,根據(jù)題目的已知條件并結(jié)合圖形分析是解題的關(guān)鍵.
變式2.(2022·江西贛州·七年級期中)定義:若A,B,C為數(shù)軸上三點(diǎn),若點(diǎn)C到點(diǎn)A的距離是點(diǎn)C到點(diǎn)B的距離2倍,我們就稱點(diǎn)C是的美好點(diǎn).
例如;如圖1,點(diǎn)A表示的數(shù)為,點(diǎn)B表示的數(shù)為2.表示1的點(diǎn)C到點(diǎn)A的距離是2,到點(diǎn)B的距離是1,那么點(diǎn)C是的美好點(diǎn);又如,表示0的點(diǎn)D到點(diǎn)A的距離是1,到點(diǎn)B的距高是2,那么點(diǎn)D就不是的美好點(diǎn),但點(diǎn)D是的美好點(diǎn).
如圖2,M,N為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)M所表示的數(shù)為,點(diǎn)N所表示的數(shù)為2.
(1)點(diǎn)E,F(xiàn),G表示的數(shù)分別是,6.5,11,其中是美好點(diǎn)的是________;寫出美好點(diǎn)H所表示的數(shù)是___________.(2)現(xiàn)有一只電子螞蟻P從點(diǎn)N開始出發(fā),以2個單位每秒的速度向左運(yùn)動.當(dāng)t為何值時,點(diǎn)P恰好為M和N的美好點(diǎn)?
【答案】(1)G,-4或-16;(2)1.5或3或9
【分析】(1)根據(jù)美好點(diǎn)的定義,結(jié)合圖2,直觀考察點(diǎn)E,F(xiàn),G到點(diǎn)M,N的距離,只有點(diǎn)G符合條件.結(jié)合圖2,根據(jù)美好點(diǎn)的定義,在數(shù)軸上尋找到點(diǎn)N的距離是到點(diǎn)M的距離2倍的點(diǎn),在點(diǎn)的移動過程中注意到兩個點(diǎn)的距離的變化.(2)根據(jù)美好點(diǎn)的定義,分情況分別確定P點(diǎn)的位置,進(jìn)而可確定t的值.
【詳解】解:(1)根據(jù)美好點(diǎn)的定義,結(jié)合圖2,直觀考察點(diǎn)E,F(xiàn),G到點(diǎn)M,N的距離,只有點(diǎn)G符合條件,故答案是:G.
結(jié)合圖2,根據(jù)美好點(diǎn)的定義,在數(shù)軸上尋找到點(diǎn)N的距離是到點(diǎn)M的距離2倍的點(diǎn),點(diǎn)N的右側(cè)不存在滿足條件的點(diǎn),點(diǎn)M和N之間靠近點(diǎn)M一側(cè)應(yīng)該有滿足條件的點(diǎn),進(jìn)而可以確定-4符合條件.點(diǎn)M的左側(cè)距離點(diǎn)M的距離等于點(diǎn)M和點(diǎn)N的距離的點(diǎn)符合條件,進(jìn)而可得符合條件的點(diǎn)是-16.
故答案是:-4或-16.
(2)根據(jù)美好點(diǎn)的定義,P,M和N中恰有一個點(diǎn)為其余兩點(diǎn)的美好點(diǎn)分6種情況,
第一情況:當(dāng)P為【M,N】的美好點(diǎn),點(diǎn)P在M,N之間,如圖1,

當(dāng)MP=2PN時,PN=3,點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為2-3=-1,因此t=1.5秒;
第二種情況,當(dāng)P為【N,M】的美好點(diǎn),點(diǎn)P在M,N之間,如圖2,
當(dāng)2PM=PN時,NP=6,點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為2-6=-4,因此t=3秒;
第三種情況,P為【N,M】的美好點(diǎn),點(diǎn)P在M左側(cè),如圖3,
當(dāng)PN=2MN時,NP=18,點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為2-18=-16,因此t=9秒;綜上所述,t的值為:1.5或3或9.
【點(diǎn)睛】本題考查實(shí)數(shù)與數(shù)軸、美好點(diǎn)的定義等知識,解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用所學(xué)知識解決問題,屬于中考創(chuàng)新題目.
模型3.中點(diǎn)與n等分點(diǎn)模型
【模型解讀】
例1.(2022·山東·七年級專題練習(xí))“幸福是奮斗出來的”,在數(shù)軸上,若C到A的距離剛好是3,則C點(diǎn)叫做A的“幸福點(diǎn)”,若C到A、B的距離之和為6,則C叫做A、B的“幸福中心”.

(1)如圖1,點(diǎn)A表示的數(shù)為-1,則A的幸福點(diǎn)C所表示的數(shù)應(yīng)該是______;
(2)如圖2,M、N為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)M所表示的數(shù)為4,點(diǎn)N所表示的數(shù)為-2,點(diǎn)C就是M、N的幸福中心,則C所表示的數(shù)可以是______(填一個即可);
(3)如圖3,A、B、P為數(shù)軸上三點(diǎn),點(diǎn)A所表示的數(shù)為-1,點(diǎn)B所表示的數(shù)為4,點(diǎn)P所表示的數(shù)為8,現(xiàn)有一只電子螞蟻從點(diǎn)P出發(fā),以2個單位每秒的速度向左運(yùn)動,秒時,電子螞蟻是A和B的幸福中心嗎?請說明理由.
【答案】(1)-4或2;(2)C所表示的數(shù)可以是-2或-1或0或1或2或3或4(答案不唯一);(3)當(dāng)經(jīng)過秒時,電子螞蟻是A和B的幸福中心.
【分析】(1)根據(jù)幸福點(diǎn)的定義即可求解;
(2)根據(jù)幸福中心的定義即可求解;
(3)根據(jù)幸福中心的定義即可求解.
【詳解】解:(1)A的幸福點(diǎn)C所表示的數(shù)應(yīng)該是-1-3=-4或-1+3=2;
故答案為:-4或2;
(2)∵4-(-2)=6,
∴M,N之間的所有數(shù)都是M,N的幸福中心.
故C所表示的數(shù)可以是-2或-1或0或1或2或3或4(答案不唯一);
(3)經(jīng)過秒時,電子螞蟻是A和B的幸福中心,理由是:
8-2-4+(8-2+1)=6,
故當(dāng)經(jīng)過秒時,電子螞蟻是A和B的幸福中心.
【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸及數(shù)軸上兩點(diǎn)的距離、動點(diǎn)問題,熟練掌握動點(diǎn)中三個量的數(shù)量關(guān)系式:路程=時間×速度,認(rèn)真理解新定義.
例2.(2022·四川綿陽·七年級校考階段練習(xí))已知數(shù)軸上A、B兩點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)分別為和4,P為數(shù)軸上一點(diǎn),對應(yīng)數(shù)為x.(1)請直接寫出P所表示的數(shù),使P到A點(diǎn)、B點(diǎn)距離的和為10.
(2)若點(diǎn)A、點(diǎn)B和點(diǎn)P(點(diǎn)P在原點(diǎn))同時向左運(yùn)動,他們的速度分別為每秒1、2、1個(單位長度/秒).
①幾秒中后點(diǎn)P為線段的中點(diǎn)?并求出此時x的值;②是否存在點(diǎn)P,使得點(diǎn)P為線段的三等分點(diǎn),若存在請求出x的值;若不存在,請說明理由.
【答案】(1)或(2)①2秒中后點(diǎn)P為線段的中點(diǎn);②或
【分析】(1)分計(jì)算即可.
(2)①根據(jù)題意,點(diǎn)B表示的數(shù)為,點(diǎn)A表示的數(shù)為,點(diǎn)P表示的數(shù)為,
根據(jù)點(diǎn)P為線段的中點(diǎn),得到,化簡計(jì)算即可.
②分兩種情況計(jì)算求解即可.
【詳解】(1)因?yàn)閿?shù)軸上A、B兩點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)分別為和4,P為數(shù)軸上一點(diǎn),對應(yīng)數(shù)為x,P到A點(diǎn)、B點(diǎn)距離的和為10,
當(dāng)時,則,解得,符合題意;
當(dāng)時,則,解得,符合題意;
當(dāng)時,則,不符號題意,故或.
(2)①根據(jù)題意,點(diǎn)B表示的數(shù)為,點(diǎn)A表示的數(shù)為,點(diǎn)P表示的數(shù)為,
因?yàn)辄c(diǎn)P為線段的中點(diǎn),所以,解得.
②因?yàn)閿?shù)軸上A、B兩點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)分別為和4,所以,
當(dāng)時,則,解得.
當(dāng)時,則,解得.
當(dāng)或時,點(diǎn)P為線段的三等分點(diǎn).
【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸上的動點(diǎn)問題,兩點(diǎn)間的距離,線段的中點(diǎn)即線段上一點(diǎn)把線段分成相等的兩條相等,線段的三等分點(diǎn),熟練掌握兩點(diǎn)間的距離公式是解題的關(guān)鍵.
變式1.(2022秋·成都市·七年級專題練習(xí))如圖,在數(shù)軸上有A,B兩點(diǎn)(點(diǎn)B在點(diǎn)A的右邊),點(diǎn)C是數(shù)軸上不與A,B兩點(diǎn)重合的一個動點(diǎn),點(diǎn)M、N分別是線段AC,BC的中點(diǎn),如果點(diǎn)A表示數(shù)a,點(diǎn)B表示數(shù)b,求線段MN的長度.下列關(guān)于甲、乙、丙的說法判斷正確的是( )
甲說:若點(diǎn)C在線段AB上運(yùn)動時,線段MN的長度為;
乙說:若點(diǎn)C在射線AB上運(yùn)動時,線段MN的長度為;
丙說:若點(diǎn)C在射線BA上運(yùn)動時,線段MN的長度為.
A.只有甲正確B.只有乙正確C.只有丙正確D.三人均不正確
【答案】A
【分析】分別求得點(diǎn)C在線段AB上運(yùn)動時,點(diǎn)C在射線AB上運(yùn)動時和點(diǎn)C在射線BA上運(yùn)動時,線段的長度,判定即可.
【詳解】解:點(diǎn)C在線段AB上運(yùn)動時,如下圖:
甲說法正確;
當(dāng)點(diǎn)C在射線AB上運(yùn)動時,如下圖:
乙說法不正確;
當(dāng)點(diǎn)C在射線BA上運(yùn)動時,如下圖:
丙說法不正確 故選A
【點(diǎn)睛】此題考查數(shù)軸上的動點(diǎn)以及兩點(diǎn)之間的距離,解題的關(guān)鍵是對點(diǎn)C的位置進(jìn)行分類討論分別求解.
變式2.(2023·吉林·七年級期末)點(diǎn)A、B在數(shù)軸上表示的數(shù)如圖所示,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿?cái)?shù)軸向右以每秒1個單位長度的速度向點(diǎn)B運(yùn)動到點(diǎn)B停止運(yùn)動;同時,動點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),沿?cái)?shù)軸向左以每秒2個單位長度的速度向點(diǎn)A運(yùn)動,到點(diǎn)A停止運(yùn)動設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動的時間為t秒,P、Q兩點(diǎn)的距離為d(d≥0)個單位長度.(1)當(dāng)t=1時,d= ;(2)當(dāng)P、Q兩點(diǎn)中有一個點(diǎn)恰好運(yùn)動到線段AB的中點(diǎn)時,求d的值;(3)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到線段AB的3等分點(diǎn)時,直接寫出d的值;(4)當(dāng)d=5時,直接寫出t的值.
【答案】(1)d=3;(2)d的值為3或;(3)所求d的值為0或4;(4)所求t的值為或5.
【分析】(1)當(dāng)t=1時,求出AP=1,BQ=2,根據(jù)PQ=AB﹣AP﹣BQ即可求解;
(2)分①P點(diǎn)恰好運(yùn)動到線段AB的中點(diǎn);②Q點(diǎn)恰好運(yùn)動到線段AB的中點(diǎn)兩種情況進(jìn)行討論;
(3)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到線段AB的3等分點(diǎn)時,分①AP=AB;②AP=AB兩種情況進(jìn)行討論;
(4)當(dāng)d=5時,分①P與Q相遇之前;②P與Q相遇之后兩種情況進(jìn)行討論.
【詳解】(1)當(dāng)t=1時,AP=1,BQ=2,
∵AB=4﹣(﹣2)=6,∴PQ=AB﹣AP﹣BQ=3,即d=3.故答案為3;
(2)線段AB的中點(diǎn)表示的數(shù)是:=1.
①如果P點(diǎn)恰好運(yùn)動到線段AB的中點(diǎn),那么AP=AB=3,t==3,
BQ=2×3=6,即Q運(yùn)動到A點(diǎn),此時d=PQ=PA=3;
②如果Q點(diǎn)恰好運(yùn)動到線段AB的中點(diǎn),那么BQ=AB=3,t=,AP=1×=,
則d=PQ=AB﹣AP﹣BQ=6﹣﹣3=.故d的值為3或;
(3)當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動到線段AB的3等分點(diǎn)時,分兩種情況:
①如果AP=AB=2,那么t==2,此時BQ=2×2=4,P、Q重合于原點(diǎn),則d=PQ=0;
②如果AP=AB=4,那么t==4,
∵動點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),沿?cái)?shù)軸向左以每秒2個單位長度的速度向點(diǎn)A運(yùn)動,到點(diǎn)A停止運(yùn)動,
∴此時BQ=6,即Q運(yùn)動到A點(diǎn),∴d=PQ=AP=4.故所求d的值為0或4;
(4)當(dāng)d=5時,分兩種情況:
①P與Q相遇之前,∵PQ=AB﹣AP﹣BQ,∴6﹣t﹣2t=5,解得t=;
②P與Q相遇之后,∵P點(diǎn)運(yùn)動到線段AB的中點(diǎn)時,t=3,此時Q運(yùn)動到A點(diǎn),停止運(yùn)動,
∴d=AP=t=5.故所求t的值為或5.
【點(diǎn)睛】本題考查了一元一次方程的應(yīng)用,數(shù)軸,兩點(diǎn)間的距離,理解題意,分清動點(diǎn)P與動點(diǎn)Q的運(yùn)動方向、運(yùn)動速度與運(yùn)動時間,從而正確進(jìn)行分類討論是解題的關(guān)鍵.
模型4.動態(tài)定值(無參型)模型
【模型解讀】設(shè)未知數(shù)并表示各動點(diǎn)對應(yīng)的數(shù),若是行程問題一般設(shè)運(yùn)動時間為t,從而表示出兩點(diǎn)之間的距離。當(dāng)計(jì)算結(jié)果中不含有未知數(shù),則為定值。
例1.(2022·四川阿壩·七年級期末)如圖:在數(shù)軸上點(diǎn)表示數(shù)點(diǎn)示數(shù)點(diǎn)表示數(shù)是最大的負(fù)整數(shù),在左邊兩個單位長度處,在右邊個單位處。 ; ; ;
若將數(shù)軸折疊,使得點(diǎn)與點(diǎn)重合,則點(diǎn)與數(shù)_ __表示的點(diǎn)重合;
點(diǎn)開始在數(shù)軸上運(yùn)動,若點(diǎn)以每秒個單位長度的速度向左運(yùn)動,同時,點(diǎn)和點(diǎn)分別以每秒個單位長度和個單位長度的速度向右運(yùn)動,假設(shè)秒鐘過后,若點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離表示為點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離表示為點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離表示為,則_ _,_ _,__ _;(用含的代數(shù)式表示)
請問:的值是否隨著時間的變化而改變﹖若變化,請說明理由;若不變,請求其值.
【答案】(1)﹣3,﹣1,4;(2)2;(3)2+5t,7+7t,2t+5;(4)5BC﹣2AB的值不會隨著時間t的變化而改變,該值是21.
【分析】(1)根據(jù)b為最大的負(fù)整數(shù)可得出b的值,再根據(jù)在左邊兩個單位長度處,在右邊個單位處即可得出a、c的值;(2)根據(jù)折疊的性質(zhì)結(jié)合a、b、c的值,即可找出與點(diǎn)B重合的數(shù);
(3)根據(jù)運(yùn)動的方向和速度結(jié)合a、b、c的值,即可找出t秒后點(diǎn)A、B、C分別表示的數(shù),利用數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離即可求出AB、AC、BC的值;
(4))將(3)的結(jié)論代入中,可得出的值不會隨著時間的變化而變化,即為定值,此題得解.
【詳解】(1)b是最大的負(fù)整數(shù),
在左邊兩個單位長度處,在右邊個單位處,
(2)將數(shù)軸折疊,使得點(diǎn)與點(diǎn)重合
(3)點(diǎn)以每秒個單位長度的速度向左運(yùn)動,同時,點(diǎn)和點(diǎn)分別以每秒個單位長度和個單位長度的速度向右運(yùn)動t秒鐘過后,根據(jù)得:,,
又,,
點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)C表示的數(shù)為,
,,;
(4)由(3)可知:,
的值為定值21.
故答案為:(1)﹣3,﹣1,4;(2)2;(3)2+5t,7+7t,2t+5;(4)5BC﹣2AB的值不會隨著時間t的變化而改變,該值是21.
【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸及兩點(diǎn)間的距離,根據(jù)點(diǎn)運(yùn)動的方向和速度找出點(diǎn)A、B、C運(yùn)動后代表的數(shù)是解題的關(guān)鍵.
例2.(2022秋·廣西·七年級專題練習(xí))如圖,在數(shù)軸上,點(diǎn)A、B、C表示的數(shù)分別為-2、1、6(點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的距離表示為AB).
(1)AB= ,BC= ,AC= .(2)若點(diǎn)A以每秒1個單位長度的速度向左運(yùn)動,同時,點(diǎn)B和點(diǎn)C分別以每秒2個單位長度和5個單位長度的速度向右運(yùn)動.請問:2BC-AC的值是否隨著運(yùn)動時間t的變化而改變?若變化,請說明理由;若不變,求其值.(3)若點(diǎn)C以每秒3個單位長度的速度向左運(yùn)動,同時,點(diǎn)A和點(diǎn)B分別以每秒1個單位長度和每秒2個單位長度的速度向右運(yùn)動.求隨著運(yùn)動時間t的變化,AB、BC、AC之間的數(shù)量關(guān)系.
【答案】(1)3,5,8;(2)不會,理由見解析;(3)當(dāng)t2時,AB+AC=BC
【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)A、B、C在數(shù)軸上的位置,寫出AB、BC、AC的長度;
(2)求出BC和AC的值,然后求出2BC?AC的值,判斷即可;
(3)分別表示出AB、BC、AC的長度,然后分情況討論得出之間的關(guān)系.
【詳解】解:(1)由圖可得,AB=3,BC=5,AC=8,故答案為:3,5,8;
(2)2BC?AC的值不會隨著時間t的變化而改變.設(shè)運(yùn)動時間為t秒,
則2BC?AC=2[6+5t?(1+2t)]?[6+5t?(?2?t)]=12+10t?2?4t?8?6t=2,
故2BC?AC的值不會隨著時間t的變化而改變;
(3)由題意得,AB=t+3,BC=5?5t(t<1時)或BC=5t?5(t≥1時),
AC=8?4t(t≤2時)或AC=4t?8(t>2時),
當(dāng)t<1時,AB+BC=(t+3)+(5?5t)=8?4t=AC;
當(dāng)1≤t≤2時,BC+AC=(5t?5)+(8?4t)=t+3=AB;
當(dāng)t>2時,AB+AC=(t+3)+(4t?8)=5t?5=BC.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了數(shù)軸及兩點(diǎn)間的距離,解題的關(guān)鍵是能求出兩點(diǎn)間的距離.
變式1.(2023·江蘇·七年級統(tǒng)考期末)點(diǎn)A在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)為a,點(diǎn)B對應(yīng)的數(shù)為b,且a,b滿足:|a+3|+(b-2)2=0(1)求線段AB的長;(2)如圖①,點(diǎn)C在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)為x,且是方程的根,在數(shù)軸上是否存在點(diǎn)M使MA+MB=BC+AB?若存在,求出點(diǎn)M對應(yīng)的數(shù);若不存在,說明理由;
(3)如圖②,若N點(diǎn)是B點(diǎn)右側(cè)一點(diǎn),NA的中點(diǎn)為Q,P為NB的三等分點(diǎn)且靠近于B點(diǎn),當(dāng)N在B的右側(cè)運(yùn)動時,請直接判斷的值是不變的還是變的,如果不變請直接寫出其值,如果是變的請說明理由.
【答案】(1)線段AB的長為5;(2)存在,當(dāng)點(diǎn)M表示的數(shù)為﹣5或4時,MA+MB=BC+AB;(3)的值不變,為.
【分析】(1)利用非負(fù)數(shù)的性質(zhì)求出a與b的值,即可確定出AB的長;
(2)求出已知方程的解確定出x,得到C表示的點(diǎn),設(shè)點(diǎn)M在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)是m,由MA+MB=BC+AB確定出M位置,即可做出判斷;
(3)設(shè)N點(diǎn)所表示的數(shù)為n,就有NA=n+3,NB=n﹣2,根據(jù)條件就可以表示出NQ=NA=,BP=NB=(n﹣2),再代入求出其值即可.
【詳解】(1)∵|a+3|+(b﹣2)2=0,∴a+3=0,b﹣2=0,∴a=﹣3,b=2,
∴AB=|﹣3﹣2|=5.答:線段AB的長為5;
(2)存在,∵x+1=x﹣2,∴x=﹣6,∴BC=8.
設(shè)點(diǎn)M在數(shù)軸上對應(yīng)的數(shù)是m,
∵M(jìn)A+MB=BC+AB,∴|m+3|+|m﹣2|=×8+5,
令m+3=0,m﹣2=0,∴m=﹣3或m=2.
①當(dāng)m≤﹣3時,﹣m﹣3+2﹣m=9, m=﹣5;
②當(dāng)﹣3<m≤2時,m+3+2﹣m=9(舍去);
③當(dāng)m>2時,m+3+m﹣2=9,m=4.
∴當(dāng)點(diǎn)M表示的數(shù)為﹣5或4時,MA+MB=BC+AB;
(3)設(shè)N點(diǎn)所表示的數(shù)為n,∴NA=n+3,NB=n﹣2.
∵NA的中點(diǎn)為Q,∴NQ=NA=,
P為NB的三等分點(diǎn)且靠近于B點(diǎn),∴BP=NB=(n﹣2),
∴×-×(n-2)=,故的值是不變的.
【點(diǎn)睛】本題考查了一元一次方程的運(yùn)用,數(shù)軸的運(yùn)用,數(shù)軸上任意兩點(diǎn)間的距離的運(yùn)用,去絕對值的運(yùn)用,解答時靈活運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式求解是關(guān)鍵.
變式2.(2022·福建·廈門市七年級期中)已知數(shù)軸上兩點(diǎn)A、B所表示的數(shù)分別為a和b,且滿足|a+3|+(b-9)2=0,O為原點(diǎn);(1) a= ,b= .(2) 若點(diǎn)C從O點(diǎn)出發(fā)向右運(yùn)動,經(jīng)過3秒后點(diǎn)C到A點(diǎn)的距離等于點(diǎn)C到B點(diǎn)距離,求點(diǎn)C的運(yùn)動速度?(結(jié)合數(shù)軸,進(jìn)行分析.)
(3) 若點(diǎn)D以2個單位每秒的速度從點(diǎn)O向右運(yùn)動,同時點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)以3個單位每秒的速度向左運(yùn)動,點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以6個單位每秒的速度向右運(yùn)動.在運(yùn)動過程中,M、N分別為PD、OQ的中點(diǎn),問的值是否發(fā)生變化,請說明理由.(注:PD指的是點(diǎn)P與D之間的線段,而算式PQ-OD指線段PQ與OD長度的差.類似的,其它的兩個大寫字母寫在一起時意義一樣 .
【答案】(1)-3、9;(2)點(diǎn)C的速度為每秒1個單位長度;(3)的值沒有發(fā)生變化,理由見解析.
【分析】(1)根據(jù)幾個非負(fù)數(shù)的和為0,則每一個數(shù)都是0,建立關(guān)于a、b的方程即可求出a、b的值;(2)根據(jù)點(diǎn)C從O點(diǎn)出發(fā)向右運(yùn)動,經(jīng)過3秒后點(diǎn)C到A點(diǎn)的距離等于點(diǎn)C到B點(diǎn)距離,可表示,,再由CA=CB建立關(guān)于x的方程求解即可;(3)根據(jù)點(diǎn)的運(yùn)動速度和方向,分別用含t的代數(shù)式表示點(diǎn)D、P、Q、M、N對應(yīng)的數(shù),再分別求出PQ、OD、MN的長,然后求出的值為常量,即可得出結(jié)論.
【詳解】(1)∵|a+3|+(b-9)2=0,∴a+3=0,b-9=0,解得a=-3,b=9;
(2)設(shè)3秒后點(diǎn)C對應(yīng)的數(shù)為x,則,,∵CA=CB,∴,
當(dāng),無解;
當(dāng),解得x=3,此時點(diǎn)C的速度為3÷3=1個單位每秒,
∴點(diǎn)C的速度為每秒1個單位長度;
(3)的值沒有發(fā)生變化,理由如下:設(shè)運(yùn)動時間為t秒,
則點(diǎn)D對應(yīng)的數(shù)為2t;點(diǎn)P對應(yīng)的數(shù)為-3-3t;點(diǎn)Q對應(yīng)的數(shù)為9+6t;
點(diǎn)M對應(yīng)的數(shù)為-1.5-0.5t;點(diǎn)N對應(yīng)的數(shù)為4.5+3t;則PQ=9t+12,OD=2t,MN=3.5t+6,
∴,為定值,即的值沒有發(fā)生變化.
【點(diǎn)睛】本題考查列代數(shù)式和一元一次方程的應(yīng)用,解題關(guān)鍵是根據(jù)數(shù)軸表示的數(shù)正確列出代數(shù)式.
模型5.折線數(shù)軸(雙動點(diǎn))模型
【模型解讀】
例1.(2022秋·浙江寧波·七年級??计谥校?shù)軸上點(diǎn)A表示,點(diǎn)B表示6,點(diǎn)C表示12,點(diǎn)D表示18.如圖,將數(shù)軸在原點(diǎn)O和點(diǎn)B、C處各折一下,得到一條“折線數(shù)軸”.在“折線數(shù)軸”上,把兩點(diǎn)所對應(yīng)的兩數(shù)之差的絕對值叫這兩點(diǎn)間的和諧距離.例如,點(diǎn)A和點(diǎn)D在折線數(shù)軸上的和諧距離為個單位長度.動點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā),以4個單位/秒的速度沿著折線數(shù)軸的正方向運(yùn)動,從點(diǎn)O運(yùn)動到點(diǎn)C期間速度變?yōu)樵瓉淼囊话?,過點(diǎn)C后繼續(xù)以原來的速度向終點(diǎn)D運(yùn)動;點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā)的同時,點(diǎn)N從點(diǎn)D出發(fā),一直以3個單位/秒的速度沿著“折線數(shù)軸”負(fù)方向向終點(diǎn)A運(yùn)動,其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時,兩點(diǎn)都停止運(yùn)動.設(shè)運(yùn)動的時間為t秒.
(1)當(dāng)秒時,M、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為__________;
(2)當(dāng)點(diǎn)M、N都運(yùn)動到折線段上時,O、M兩點(diǎn)間的和諧距離__________(用含有t的代數(shù)式表示);C、N兩點(diǎn)間的和諧距離__________(用含有t的代數(shù)式表示);__________時,M、N兩點(diǎn)相遇;(3)當(dāng)__________時,M、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個單位長度;當(dāng)__________時,M、O兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離與N、B兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離相等.
【答案】(1)12(2),,(3)或;8或
【分析】(1)當(dāng)秒時,M表示的數(shù)是,N表示的數(shù)是,即的M、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為;
(2)當(dāng)點(diǎn)M、N都運(yùn)動到折線段上,即時,M表示的數(shù)是,N表示的數(shù)是,而M、N兩點(diǎn)相遇時,M、N表示的數(shù)相同,即得,可解得答案;
(3)根據(jù)M、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個單位長度,得,可解得或,由時,M運(yùn)動到O,同時N運(yùn)動到C,可知時,不存在M、O兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離與N、B兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離相等,當(dāng),即M在從點(diǎn)O運(yùn)動到點(diǎn)C時,有,可解得或,當(dāng)時,M在從C運(yùn)動到D,速度變?yōu)?個單位/秒,不存在M、O兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離與N、B兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離相等,即可得答案.
【詳解】(1)當(dāng)秒時,M表示的數(shù)是,N表示的數(shù)是,
∴M、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為,故答案為:12;
(2)由(1)知,2秒時M運(yùn)動到O,N運(yùn)動到C,∴當(dāng)點(diǎn)M、N都運(yùn)動到折線段上,
即時,M表示的數(shù)是,N表示的數(shù)是,
∴O、M兩點(diǎn)間的和諧距離,C、N兩點(diǎn)間的和諧距離,
∵M(jìn)、N兩點(diǎn)相遇時,M、N表示的數(shù)相同,∴,解得,
故答案為:,,;
(3)∵M(jìn)、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個單位長度,
∴,即,∴或,
解得或,由(1)知,時,M運(yùn)動到O,同時N運(yùn)動到C,
∴時,不存在M、O兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離與N、B兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離相等,
當(dāng),即M在從點(diǎn)O運(yùn)動到點(diǎn)C時,,即,
∴或,解得或,
當(dāng)時,M在從C運(yùn)動到D,速度變?yōu)?個單位/秒,不存在M、O兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離與N、B兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離相等,故答案為:或;8或.
【點(diǎn)睛】本題考查一次方程的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是用含t的代數(shù)式表示點(diǎn)運(yùn)動后表示的數(shù)及分類討論.
變式1.(2023·廣東·七年級專題練習(xí))如下圖,數(shù)軸上,點(diǎn)A表示的數(shù)為,點(diǎn)B表示的數(shù)為,點(diǎn)C表示的數(shù)為9,點(diǎn)D表示的數(shù)為13,在點(diǎn)B和點(diǎn)C處各折一下,得到一條“折線數(shù)軸”,我們稱點(diǎn)A和點(diǎn)D在數(shù)軸上相距20個長度單位,動點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿著“折線數(shù)軸”的正方向運(yùn)動,同時,動點(diǎn)Q從點(diǎn)D出發(fā),沿著“折線數(shù)軸”的負(fù)方向運(yùn)動,它們在“水平路線”射線BA和射線CD上的運(yùn)動速度相同均為2個單位/秒,“上坡路段”從B到C速度變?yōu)椤八铰肪€”速度的一半,“下坡路段”從C到B速度變?yōu)椤八铰肪€”速度的2倍.設(shè)運(yùn)動的時間為t秒,問:(1)動點(diǎn)Q從點(diǎn)C運(yùn)動到點(diǎn)B需要的時間為______秒;(2)動點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動至D點(diǎn)需要的時間為多少秒?(3)當(dāng)P、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長度與Q、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長度相等時,求出動點(diǎn)P在數(shù)軸上所對應(yīng)的數(shù).
【答案】(1)2.5(2)15(3)
【分析】(1)求出BC長度,“下坡路段”速度是4個單位/秒,即得動點(diǎn)Q從點(diǎn)C運(yùn)動到點(diǎn)B的時間;
(2)先求出AB,BC,CD的長度,再根據(jù)“水平路線”速度是2個單位/秒,從B到C速度變?yōu)椤八铰肪€”速度的一半,即得動點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動至D點(diǎn)需要的時間;(3)設(shè)運(yùn)動時間為秒,分四種情況:①當(dāng)0≤t≤2,②當(dāng)2<t≤3,③當(dāng)3

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