【解題技巧】數(shù)軸動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題主要步驟:
①畫圖——在數(shù)軸上表示出點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況:運(yùn)動(dòng)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(dòng)用“+”表示,向左運(yùn)動(dòng)用“-”表示;
③表示距離——右—左,若無(wú)法判定兩點(diǎn)的左右需加絕對(duì)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(dòng)點(diǎn)是否會(huì)來(lái)回往返運(yùn)動(dòng)。
題型1. 單動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題
例1.(2022·河北石家莊·七年級(jí)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(duì)應(yīng)的數(shù)為8,且AB=12,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左運(yùn)動(dòng),在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,M,N始終為AP,BP的中點(diǎn),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(t>0)秒,則下列結(jié)論中正確的有( )
①B對(duì)應(yīng)的數(shù)是-4;②點(diǎn)P到達(dá)點(diǎn)B時(shí),t=6;③BP=2時(shí),t=5;④在點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線段MN的長(zhǎng)度不變
A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)
【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(zhǎng),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(duì)應(yīng)的數(shù)是x,
∵點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的數(shù)為8,且AB=12,
∴8-x=12,∴x=-4,∴點(diǎn)B對(duì)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(shí),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(shí),
∵AB=12,BP=2,∴AP=AB-BP=12-2=10,
∴10÷2=5(秒),∴BP=2時(shí),t=5,
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B的左側(cè)時(shí),∵AB=12,BP=2,∴AP=AB+BP=12+2=14,
∴14÷2=7(秒),∴BP=2時(shí),t=7,綜上所述,BP=2時(shí),t=5或7,故③錯(cuò)誤;
分兩種情況:當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B的右側(cè)時(shí),
∵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(shí),∵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(dòng)過(guò)程中,線段MN的長(zhǎng)度不變,故④正確;
所以,上列結(jié)論中正確的有3個(gè),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1.(2021·北京·人大附中七年級(jí)期末)已知有理數(shù)滿足:.如圖,在數(shù)軸上,點(diǎn)是原點(diǎn),點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù)是,線段在直線上運(yùn)動(dòng)(點(diǎn)在點(diǎn)的左側(cè)),,
下列結(jié)論①;②當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),;
③當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),若點(diǎn)是線段延長(zhǎng)線上的點(diǎn),則;
④在線段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,若為線段的中點(diǎn),為線段的中點(diǎn),則線段的長(zhǎng)度不變.
其中正確的是( )
A.①③B.①④C.①②③④D.①③④
【答案】D
【分析】根據(jù)平方式和絕對(duì)值的非負(fù)性求出a和b的值,然后根據(jù)數(shù)軸上兩點(diǎn)之間距離的計(jì)算方法和中點(diǎn)的表示方法去證明命題的正確性.
【詳解】解:∵,,且,
∴,,解得,,故①正確;
當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),∵,,∴,故②錯(cuò)誤;
設(shè)點(diǎn)P表示的數(shù)是,當(dāng)點(diǎn)與點(diǎn)重合時(shí),點(diǎn)B表示的數(shù)是2,
,,,
∴,故③正確;
設(shè)點(diǎn)B表示的數(shù)是,則點(diǎn)C表示的數(shù)是,
∵M(jìn)是OB的中點(diǎn),∴點(diǎn)M表示的數(shù)是,
∵N是AC的中點(diǎn),∴點(diǎn)N表示的數(shù)是,
則,故④正確.故選:D.
【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)軸的性質(zhì),解題的關(guān)鍵是掌握數(shù)軸上兩點(diǎn)之間距離的求解,中點(diǎn)的表示方法.
題型2. 單動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題(規(guī)律變化)
例2.(2021·浙江溫州·七年級(jí)期中)如圖,在數(shù)軸上,點(diǎn)A表示﹣4,點(diǎn)B表示﹣1,點(diǎn)C表示8,P是數(shù)軸上的一個(gè)點(diǎn).
(1)求點(diǎn)A與點(diǎn)C的距離.(2)若PB表示點(diǎn)P與點(diǎn)B之間的距離,PC表示點(diǎn)P與點(diǎn)C之間的距離,當(dāng)點(diǎn)P滿足PB=2PC時(shí),請(qǐng)求出在數(shù)軸上點(diǎn)P表示的數(shù).(3)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)B開始第一次向左移動(dòng)1個(gè)單位長(zhǎng)度,第二次向右移動(dòng)2個(gè)單位長(zhǎng)度,第三次向左移動(dòng)3個(gè)單位長(zhǎng)度,第四次向右移動(dòng)4個(gè)單位長(zhǎng)度,依此類推…在這個(gè)移動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)點(diǎn)P滿足PC=2PA時(shí),則點(diǎn)P移動(dòng) 次.
【答案】(1)12(2)17或5(3)2或29
【分析】(1)根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式可得A與C的距離;
(2)設(shè)點(diǎn)P表示的數(shù)是x,根據(jù)題意列出方程,再解方程即可;
(3)設(shè)點(diǎn)P表示的數(shù)是x,根據(jù)題意列出方程可得x=?16或0,再根據(jù)點(diǎn)P的移動(dòng)規(guī)律可得答案.
(1)解:AC=|8-(-4)|=12,故答案為:12;
(2)解:設(shè)點(diǎn)P表示的數(shù)是x,則PB=|x+1|,PC=|x﹣8|,
∴|x+1|=2|x﹣8|,解得x=17或5;
(3)解:設(shè)點(diǎn)P表示的數(shù)是x,則PA=|x+4|,PC=|x﹣8|,
∴|x﹣8|=2|x+4|,解得x=﹣16或0,
根據(jù)點(diǎn)P的移動(dòng)規(guī)律,它到達(dá)的數(shù)字分別是﹣2,0,﹣3,1,﹣4,2,﹣5,3,……,
它移動(dòng)奇數(shù)次到達(dá)的數(shù)是從﹣2開始連續(xù)的負(fù)整數(shù),故移動(dòng)到﹣16需29次,移動(dòng)到0需2次.
故答案為:2或29.
【點(diǎn)睛】本題主要考查數(shù)字的變化類、實(shí)數(shù)在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離,熟練掌握絕對(duì)值的性質(zhì)、實(shí)數(shù)在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的點(diǎn)、數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離是解決本題的關(guān)鍵.
變式2.(2021·江蘇·泰州中學(xué)附屬初中七年級(jí)階段練習(xí))在如圖的數(shù)軸上,一動(dòng)點(diǎn)Q從原點(diǎn)O出發(fā),沿?cái)?shù)軸以每秒鐘4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度來(lái)回移動(dòng),其移動(dòng)方式是先向右移動(dòng)1個(gè)單位長(zhǎng)度,再向左移動(dòng)2個(gè)單位長(zhǎng)度,又向右移動(dòng)3個(gè)單位長(zhǎng)度,再向左移動(dòng)4個(gè)單位長(zhǎng)度,又向右移動(dòng)5個(gè)單位長(zhǎng)度…
(1)求出2.5秒鐘后動(dòng)點(diǎn)Q所處的位置;
(2)求出7秒鐘后動(dòng)點(diǎn)Q所處的位置;
(3)如果在數(shù)軸上有一個(gè)定點(diǎn)A,且A與原點(diǎn)O相距48個(gè)單位長(zhǎng)度,問(wèn):動(dòng)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(zhǎng)時(shí)間?若不能,請(qǐng)說(shuō)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(guò)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(guò)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(dòng)點(diǎn)走過(guò)的路程,然后根據(jù)時(shí)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(guò)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(guò)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(shí),設(shè)需要第n次到達(dá)點(diǎn)A,則
,
解得n=95,
∴動(dòng)點(diǎn)Q走過(guò)的路程是
1+|-2|+3+|-4|+5+…+|-94|+95
=1+2+3+…+95
=
=4560,
∴時(shí)間=4560÷4=1140(秒);
②當(dāng)點(diǎn)A原點(diǎn)左邊時(shí),設(shè)需要第n次到達(dá)點(diǎn)A,則=48,
解得n=96,
∴動(dòng)點(diǎn)Q走過(guò)的路程是
1+|-2|+3+|-4|+5+…+95+|-96|
=1+2+3+…+96
=
=4656,
∴時(shí)間=4656÷4=1164(秒) .
【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸的知識(shí),弄清題中的移動(dòng)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(dòng)手操作一下便不難得解.
題型3. 雙動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題(勻速)
例3.(2021·陜西·西安鐵一中濱河學(xué)校七年級(jí)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(dòng)點(diǎn),其對(duì)應(yīng)的數(shù)為x,則當(dāng)x 時(shí),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(gè)單位/秒的速度向左運(yùn)動(dòng);同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)B處以2個(gè)單位/秒的速度也向左運(yùn)動(dòng),在點(diǎn)Q到達(dá)點(diǎn)C后,以原來(lái)的速度向相反的方向運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t(t≤8)秒,求第幾秒時(shí),點(diǎn)P、Q之間的距離是點(diǎn)B、Q之問(wèn)距離的2倍?
【答案】(1)﹣3,9;(2)≥9,12;(3)秒或秒.
【分析】(1)由|a+3|+(b﹣9)2=0,根據(jù)非負(fù)數(shù)的性質(zhì)得|a+3|=0,(b﹣9)2=0,即可求出a=﹣3、b=9;
(2)由(1)得a=﹣3、b=9,則代數(shù)式|x﹣a|﹣|x﹣b|即代數(shù)式|x+3|﹣|x﹣9|,按x<﹣3、﹣3≤x<9及x≥9分類討論,分別求出相應(yīng)的代數(shù)式的值或范圍,再確定代數(shù)式的最大值;
(3)先由點(diǎn)C表示的數(shù)是1,點(diǎn)B表示的數(shù)是9,計(jì)算出B、C兩點(diǎn)之間的距離,確定t的取值范圍,再按t的不同取值范圍分別求出相應(yīng)的t的值即可.
【詳解】解:(1)∵|a+3|≥0,(b﹣9)2≥0,且|a+3|+(b﹣9)2=0,
∴|a+3|=0,(b﹣9)2=0,∴a=﹣3,b=9,故答案為:﹣3,9.
(2)∵a=﹣3,b=9,∴代數(shù)式|x﹣a|﹣|x﹣b|即代數(shù)式|x+3|﹣|x﹣9|,
當(dāng)x<﹣3時(shí),|x+3|﹣|x﹣9|=﹣(x+3)﹣(9﹣x)=﹣12;
當(dāng)﹣3≤x<9時(shí),|x+3|﹣|x﹣9|=x+3﹣(9﹣x)=2x﹣6,
∵﹣12≤2x﹣6<12,∴﹣12≤|x+3|﹣|x﹣9|<12;
當(dāng)x≥9時(shí),|x+3|﹣|x﹣9|=x+3﹣(x﹣9)=12,
綜上所述,|x+3|﹣|x﹣9|的最大值為12,
故答案為:≥9,12.
(3)∵點(diǎn)C表示的數(shù)是1,點(diǎn)B表示的數(shù)是9,
∴B、C兩點(diǎn)之間的距離是9﹣1=8,
當(dāng)點(diǎn)Q與點(diǎn)C重合時(shí),則2t=8,解得t=4,
當(dāng)0<t≤4時(shí),如圖1,點(diǎn)P表示的數(shù)是﹣3﹣t,點(diǎn)Q表示的數(shù)是9﹣2t,
根據(jù)題意得9﹣2t﹣(﹣3﹣t)=2×2t,解得t=;
當(dāng)4<t≤8時(shí),如圖2,點(diǎn)P表示的數(shù)仍是﹣3﹣t,
∵1+(2t﹣8)=2t﹣7,∴點(diǎn)Q表示的數(shù)是2t﹣7,
根據(jù)題意得2t﹣7﹣(﹣3﹣t)=2(16﹣2t),解得t=,
綜上所述,第秒或第秒,點(diǎn)P、Q之間的距離是點(diǎn)B、Q之間距離的2倍.
【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)軸、數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離,一元一次方程的應(yīng)用、絕對(duì)值的幾何意義等知識(shí),是重要考點(diǎn),難度一般,掌握相關(guān)知識(shí)是解題關(guān)鍵.
變式3.(2022·河南洛陽(yáng)·七年級(jí)期末)數(shù)軸體現(xiàn)了數(shù)形結(jié)合的數(shù)學(xué)思想,若數(shù)軸上點(diǎn)A,B表示的數(shù)分別為a,b,則A、B兩點(diǎn)之間的距離表示為.如:點(diǎn)A表示的數(shù)為2,點(diǎn)B表示的數(shù)為3,則.
問(wèn)題提出:(1)填空:如圖,數(shù)軸上點(diǎn)A表示的數(shù)為?2,點(diǎn)B表示的數(shù)為13,A、B兩點(diǎn)之間的距離______,線段AB的中點(diǎn)表示的數(shù)為______.
(2)拓展探究:若點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā).以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向左運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒(t>0)
①用含t的式子表示:t秒后,點(diǎn)Р表示的數(shù)為______;點(diǎn)Q表示的數(shù)為______;
②求當(dāng)t為何值時(shí),P、Q兩點(diǎn)相遇,并寫出相遇點(diǎn)所表示的數(shù).
(3)類比延伸:在(2)的條件下,如果P、Q兩點(diǎn)相遇后按照原來(lái)的速度繼續(xù)運(yùn)動(dòng),當(dāng)各自到達(dá)線段AB的端點(diǎn)后立即改變運(yùn)動(dòng)方向,并以原來(lái)的速度在線段AB上做往復(fù)運(yùn)動(dòng),那么再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間P、Q兩點(diǎn)第二次相遇.請(qǐng)直接寫出所需要的時(shí)間和此時(shí)相遇點(diǎn)所表示的數(shù).
【答案】(1);(2)①;;②當(dāng)t為3時(shí),P、Q兩點(diǎn)相遇;相遇點(diǎn)所表示的數(shù)是7
(3)所需要的時(shí)間為9秒;相遇點(diǎn)所表示的數(shù)是1
【分析】(1)由A表示的數(shù)為?2,點(diǎn)B表示的數(shù)為13,即得AB=15,線段AB的中點(diǎn)表示的數(shù)為;(2)①t秒后,點(diǎn)P表示的數(shù)為?2+3t,點(diǎn)Q表示的數(shù)為 13?2t;
②根據(jù)題意得:?2+3t=13?2t,即可解得t=3,相遇點(diǎn)所表示的數(shù)為?2+3×3=7;
(3)由已知返回途中,P表示的數(shù)是13?3(t?5),Q表示的數(shù)是?2+2(t?),即得:13?3(t?5)=?2+2(t?),可解得t=9,第二次相遇點(diǎn)所表示的數(shù)為:13?3×(9?5)=1.
(1)∵A表示的數(shù)為?2,點(diǎn)B表示的數(shù)為13,
∴AB=|13?(?2)|=15,線段AB的中點(diǎn)表示的數(shù)為;故答案為:15;.
(2)①t秒后,點(diǎn)P表示的數(shù)為?2+3t,點(diǎn)Q表示的數(shù)為13?2t;故答案為:?2+3t;13?2t.
②根據(jù)題意得:?2+3t=13?2t,解得t=3,相遇點(diǎn)所表示的數(shù)為?2+3×3=7;
答:當(dāng)t為3時(shí),P,Q兩點(diǎn)相遇,相遇點(diǎn)所表示的數(shù)是7.
(3)由已知得:P運(yùn)動(dòng)5秒到B,Q運(yùn)動(dòng)秒到A,
返回途中,P表示的數(shù)是13?3(t?5),Q表示的數(shù)是?2+2(t?),
根據(jù)題意得:13?3(t?5)=?2+2(t?),解得t=9,
第二次相遇點(diǎn)所表示的數(shù)為:13?3×(9?5)=1,
答:所需要的時(shí)間為9秒,相遇點(diǎn)所表示的數(shù)是1.
【點(diǎn)睛】本題考查了一元一次方程的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是讀懂題意,用含t的代數(shù)式表示運(yùn)動(dòng)后的點(diǎn)所表示
的數(shù).
題型4.雙動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題(變速)
例4.(2021·江蘇·無(wú)錫市江南中學(xué)七年級(jí)期中)已知點(diǎn)O是數(shù)軸的原點(diǎn),點(diǎn)A、B、C在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)分別是﹣12、b、c,且b、c滿足(b﹣9)2+|c﹣15|=0,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)以2單位/秒的速度向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā),以1個(gè)單位/秒速度向左運(yùn)動(dòng),O、B兩點(diǎn)之間為“變速區(qū)”,規(guī)則為從點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B期間速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半,之后立刻恢復(fù)原速,從點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)O期間速度變?yōu)樵瓉?lái)的3倍,之后立刻恢復(fù)原速,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 _____秒時(shí),P、Q兩點(diǎn)到點(diǎn)B的距離相等.
【答案】或30
【分析】利用已知條件先求出B、C在數(shù)軸表示的數(shù),根據(jù)不同時(shí)間段,通過(guò)討論P(yáng)、 Q點(diǎn)的不同位置,找到對(duì)應(yīng)的邊長(zhǎng)關(guān)系,列出關(guān)于的方程,進(jìn)行求解即可.
【詳解】∵(b﹣9)2+|c﹣15|=0,
∴b﹣9=0,c﹣15=0,∴b=9,c=15,
∴B表示的數(shù)是9,C表示的數(shù)是15,
①當(dāng)0≤t≤6時(shí),P在線段OA上,Q在線段BC上,此時(shí)不存在P、Q兩點(diǎn)到點(diǎn)B的距離相等;
②當(dāng)6<t≤9時(shí),P、Q都在線段OB上,P表示的數(shù)為t﹣6,Q表示的數(shù)是9﹣3(t﹣6),
∴P、Q兩點(diǎn)到點(diǎn)B的距離相等只需t﹣6=9﹣3(t﹣6),解得t=,
③當(dāng)9<t≤15時(shí),P在線段OB上,Q在線段OA上,此時(shí)不存在P、Q兩點(diǎn)到點(diǎn)B的距離相等;
④當(dāng)t>15時(shí),P在射線BC上,Q在射線OA上,P表示的數(shù)為9+2(t﹣15),Q表示的數(shù)是﹣(t﹣9),∴P、Q兩點(diǎn)到點(diǎn)B的距離相等只需9+2(t﹣15)﹣9=9﹣[﹣(t﹣9)],解得t=30,
綜上所述,P、Q兩點(diǎn)到點(diǎn)B的距離相等,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒或30秒,
故答案為:或30.
【點(diǎn)睛】本題主要是考查了數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,熟練地通過(guò)動(dòng)點(diǎn)在不同時(shí)間段的運(yùn)動(dòng),進(jìn)行分類討論,找到等量關(guān)系,列出關(guān)于時(shí)間的方程,并進(jìn)行求解,這是解決這類問(wèn)題的主要思路.
變式4.(2022·江蘇鹽城·七年級(jí)期中)如圖,點(diǎn)、、在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)分別是、、,且、滿足,動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā)以單位/秒的速度向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以個(gè)單位/秒速度向左運(yùn)動(dòng),、兩點(diǎn)之間為“變速區(qū)”,規(guī)則為從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)期間速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半,之后立刻恢復(fù)原速,從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)期間速度變?yōu)樵瓉?lái)的倍,之后立刻恢復(fù)原速,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒.
(1)____,____,、兩點(diǎn)間的距離為____個(gè)單位;
(2)①若動(dòng)點(diǎn)從出發(fā)運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)時(shí),求的值;
②當(dāng)、兩點(diǎn)相遇時(shí),求相遇點(diǎn)在數(shù)軸上所對(duì)應(yīng)的數(shù);
(3)當(dāng)___時(shí),、兩點(diǎn)到點(diǎn)的距離相等.
【答案】(1)9,20,32;(2)①;②相遇點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)為6;(3)當(dāng)t=12或25時(shí),點(diǎn)P、Q到點(diǎn)B的距離相等.
【分析】(1)根據(jù)可先求出b、c的值,然后再由數(shù)軸兩點(diǎn)距離可求解;
(2)①點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C可得當(dāng)點(diǎn)P在AO上時(shí),點(diǎn)P在OB上時(shí)及點(diǎn)P在BC上時(shí),然后分別求出時(shí)間,進(jìn)而問(wèn)題可求解;
②由題意易得當(dāng)點(diǎn)C到達(dá)變速點(diǎn)B時(shí),點(diǎn)P所運(yùn)動(dòng)到的位置可求,然后再根據(jù)相遇問(wèn)題進(jìn)行求解,最后在利用數(shù)軸求解即可;
(3)由(1)(2)及題意可分:①當(dāng)時(shí),②當(dāng)時(shí),③當(dāng)點(diǎn)Q的速度變?yōu)?單位/秒時(shí),即,④當(dāng)點(diǎn)Q和點(diǎn)P都過(guò)了“變速區(qū)”,即,然后根據(jù)數(shù)軸兩點(diǎn)距離及線段的和差關(guān)系進(jìn)行列方程求解即可.
【詳解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴A、C兩點(diǎn)距離為:;
故答案為9,20,32;
(2)①由題意可分:當(dāng)點(diǎn)P從A運(yùn)動(dòng)到O和從B運(yùn)動(dòng)到C時(shí),所需時(shí)間為:,
點(diǎn)P從點(diǎn)O到點(diǎn)B屬于變速區(qū),所以速度為2÷2=1單位/秒,此時(shí)所需時(shí)間為9÷1=9s,
∴點(diǎn)P從點(diǎn)A到點(diǎn)C的時(shí)間為:;
②當(dāng)點(diǎn)C到達(dá)變速點(diǎn)B時(shí),所需時(shí)間為11÷1=11s,此時(shí)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為:,即在數(shù)軸上所表示的數(shù)為5,此時(shí)點(diǎn)Q的速度為1×3=3單位/秒,
∴,
∴5+1×1=6,
∴相遇點(diǎn)所表示的數(shù)為6;
(3)由(1)(2)及題意可分:
①當(dāng)時(shí),如圖所示:
則有AB=21,AP=2t,PB=21-2t,BC=11,BQ=11-t,
∵BP=BQ,
∴,
解得:(不符合題意,舍去);
②當(dāng)時(shí),如圖所示:
∵點(diǎn)P的速度為1單位/秒,Q速度不變,
∴,BQ=11-t,
∵PB=BQ,
∴,方程無(wú)解;
③當(dāng)點(diǎn)Q的速度變?yōu)?單位/秒時(shí),即,如圖所示:
∴PB=15-t,,
∵PB=BQ,
∴,
解得t=12,
④當(dāng)點(diǎn)Q和點(diǎn)P都過(guò)了“變速區(qū)”,即,如圖所示:
∴,,
∵PB=BQ,
∴,
解得:;
綜上所述:當(dāng)t=12或25時(shí),點(diǎn)P、Q到點(diǎn)B的距離相等;
故答案為12或25.
【點(diǎn)睛】本題主要考查數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題及線段的和差、一元一次方程的解法,熟練掌握數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題及線段的和差、一元一次方程的解法是解題的關(guān)鍵.
題型5.多動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題
例5.(2022·福建·廈門市金雞亭中學(xué)七年級(jí)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(dòng),經(jīng)過(guò)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(dòng)速度?(結(jié)合數(shù)軸,進(jìn)行分析.)
(3) 若點(diǎn)D以2個(gè)單位每秒的速度從點(diǎn)O向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā)以3個(gè)單位每秒的速度向左運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以6個(gè)單位每秒的速度向右運(yùn)動(dòng).在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,M、N分別為PD、OQ的中點(diǎn),問(wèn)的值是否發(fā)生變化,請(qǐng)說(shuō)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(zhǎng)度的差.類似的,其它的兩個(gè)大寫字母寫在一起時(shí)意義一樣 .
【答案】(1)-3、9;(2)點(diǎn)C的速度為每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度;(3)的值沒有發(fā)生變化,理由見解析.
【分析】(1)根據(jù)幾個(gè)非負(fù)數(shù)的和為0,則每一個(gè)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(dòng),經(jīng)過(guò)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(dòng)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(duì)應(yīng)的數(shù),再分別求出PQ、OD、MN的長(zhǎng),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(duì)應(yīng)的數(shù)為x,則,,
∵CA=CB,∴,
當(dāng),無(wú)解;
當(dāng),解得x=3,此時(shí)點(diǎn)C的速度為3÷3=1個(gè)單位每秒,
∴點(diǎn)C的速度為每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度;
(3)的值沒有發(fā)生變化,理由如下:設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,
則點(diǎn)D對(duì)應(yīng)的數(shù)為2t;點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)為-3-3t;點(diǎn)Q對(duì)應(yīng)的數(shù)為9+6t;
點(diǎn)M對(duì)應(yīng)的數(shù)為-1.5-0.5t;點(diǎn)N對(duì)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.
變式5.(2022·全國(guó)·七年級(jí)課時(shí)練習(xí))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(zhǎng)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(zhǎng)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(qǐng)直接寫出值.______________.
【答案】(1) (2) (3) (4)①; ②秒或秒或秒
【分析】(1)由數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離的定義求解即可,數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離等于數(shù)軸上兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù)的差的絕對(duì)值;
(2)結(jié)合“路程=速度×?xí)r間”以及兩點(diǎn)間的距離公式,用點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)路程-可求解;
(3)當(dāng)秒時(shí),根據(jù)路程=速度×?xí)r間,得到,所以,再 由點(diǎn)是的中點(diǎn),點(diǎn)是的中點(diǎn),利用中點(diǎn)的定義得到,,最后由即可得到結(jié)論.
(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),結(jié)合“路程=速度×?xí)r間”,再利用數(shù)軸上兩點(diǎn)間距離公式,則點(diǎn)所表示的數(shù)是點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程加上點(diǎn)所表示的數(shù),點(diǎn)所表示的數(shù)是點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路程加上點(diǎn)所表示的數(shù)即可.
②結(jié)合①的結(jié)論和點(diǎn)所表示的數(shù),分三種情況討論即可.
(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(zhǎng)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:;
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).
【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離,一元一次方程的應(yīng)用,中點(diǎn)的定義,注意分情況討論.解題的關(guān)鍵是學(xué)會(huì)用含有t的式子表示動(dòng)點(diǎn)點(diǎn)P和點(diǎn)Q表示的數(shù).
題型6. 新定義問(wèn)題
例6.(2021·江西贛州·七年級(jí)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(gè)單位每秒的速度向左運(yùn)動(dòng).當(dāng)t為何值時(shí),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(dòng)過(guò)程中注意到兩個(gè)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(gè)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(shí),PN=3,點(diǎn)P對(duì)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(shí),NP=6,點(diǎn)P對(duì)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(shí),NP=18,點(diǎn)P對(duì)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(shí),解題的關(guān)鍵是理解題意,靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題,屬于中考創(chuàng)新題目.
變式6.(2022·福建南平·七年級(jí)期末)【閱讀】在數(shù)軸上,若點(diǎn)A表示數(shù)a,點(diǎn)B表示數(shù)b,則點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的距離為.例如:兩點(diǎn)A,B表示的數(shù)分別為3,-1,那么.
(1)若,則x的值為 .
(2)當(dāng)x= (x是整數(shù))時(shí),式子成立.
(3)在數(shù)軸上,點(diǎn)A表示數(shù)a,點(diǎn)P表示數(shù)p.我們定義:
當(dāng)時(shí),點(diǎn)P叫點(diǎn)A的1倍伴隨點(diǎn),
當(dāng)時(shí),點(diǎn)P叫點(diǎn)A的2倍伴隨點(diǎn),
……
當(dāng)時(shí),點(diǎn)P叫點(diǎn)A的n倍伴隨點(diǎn).
試探究以下問(wèn)題:若點(diǎn)M是點(diǎn)A的1倍伴隨點(diǎn),點(diǎn)N是點(diǎn)B的2倍伴隨點(diǎn),是否存在這樣的點(diǎn)A和點(diǎn)B,使得點(diǎn)M恰與點(diǎn)N重合,若存在,求出線段AB的長(zhǎng);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.
【答案】(1)5或1 (2)-2、-1、0、1
(3)存在這樣的點(diǎn)A和點(diǎn)B,使得點(diǎn)M恰與點(diǎn)N重合,線段AB的長(zhǎng)為3或1
【分析】(1)根據(jù)數(shù)軸上,兩點(diǎn)間的距離,即可求解;
(2)根據(jù)題意可得表示x的點(diǎn)到表示1的點(diǎn)與表示x的點(diǎn)到表示2的點(diǎn)的距離之和為3,再由,即可求解;
(3)設(shè)點(diǎn)M表示的數(shù)為m,則點(diǎn)M與點(diǎn)N重合時(shí),點(diǎn)N表示的數(shù)為m,根據(jù)題意可得
,然后分四種情況討論,即可求解.
(1)解:∵,∴在數(shù)軸上到3和x的點(diǎn)的距離為2,
∴x=5或x=1,故答案為:5或1;
(2)解:∵,∴表示x的點(diǎn)到表示1的點(diǎn)與表示x的點(diǎn)到表示2的點(diǎn)的距離之和為3,
∵,∴,
∵ x是整數(shù),∴x取-2、-1、0、1;故答案為:-2、-1、0、1;
(3)解:存在,理由如下:設(shè)點(diǎn)M表示的數(shù)為m,則點(diǎn)M與點(diǎn)N重合時(shí),點(diǎn)N表示的數(shù)為m,
∵點(diǎn)M是點(diǎn)A的1倍伴隨點(diǎn),點(diǎn)N是點(diǎn)B的2倍伴隨點(diǎn),
∴,∴,
當(dāng)時(shí),,∴,即AB=1;
當(dāng)時(shí),,∴,即AB=3;
當(dāng)時(shí),,∴,即AB=3;
當(dāng)時(shí),,∴,即AB=1;
綜上所述,存在這樣的點(diǎn)A和點(diǎn)B,使得點(diǎn)M恰與點(diǎn)N重合,線段AB的長(zhǎng)為3或1.
【點(diǎn)睛】本題主要考查了數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離,絕對(duì)值的性質(zhì),理解新定義,并利用數(shù)形結(jié)合思想和分類討論思想解答是解題的關(guān)鍵.
數(shù)軸上的三種動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題
數(shù)軸的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,無(wú)論在平時(shí)練習(xí),還是月考,期中期末考試中屬于壓軸題的版塊,其過(guò)程復(fù)雜,情況多變。那么,本專題對(duì)其中??嫉娜N題型(求時(shí)間、求距離或者對(duì)應(yīng)點(diǎn)、定值問(wèn)題)做出詳細(xì)分析與梳理。
【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)變小(減?。?;
當(dāng)數(shù)a表示的點(diǎn)向右移動(dòng)b個(gè)單位長(zhǎng)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(zhǎng)度后到達(dá)點(diǎn)表示的數(shù)為a-b.
類型一、求值(速度、時(shí)間、距離)
例1.如圖在數(shù)軸上A點(diǎn)表示數(shù)a,B點(diǎn)表示數(shù)b,a,b滿足+=0;
(1)點(diǎn)A表示的數(shù)為 ;點(diǎn)B表示的數(shù)為 ;
(2)若點(diǎn)A與點(diǎn)C之間的距離表示為AC,點(diǎn)B與點(diǎn)C之間的距離表示為BC,請(qǐng)?jiān)跀?shù)軸上找一點(diǎn)C,使AC=2BC,則C點(diǎn)表示的數(shù) ;
(3)若在原點(diǎn)O處放一擋板,一小球甲從點(diǎn)A處以1個(gè)單位/秒的速度向左運(yùn)動(dòng);同時(shí)另一小球乙從點(diǎn)B處以2個(gè)單位/秒的速度也向左運(yùn)動(dòng),在碰到擋板后 (忽略球的大小,可看作一點(diǎn)) 以原來(lái)的速度向相反的方向運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t(秒),請(qǐng)分別表示出甲,乙兩小球到原點(diǎn)的距離 (用t表示).
【答案】(1)-2;6;(2)或14
(3)甲球與原點(diǎn)的距離為:t+2;當(dāng)時(shí),乙球到原點(diǎn)的距離為;當(dāng)時(shí),乙球到原點(diǎn)的距離為
【解析】(1)解:∵|a+2|+|b?6|=0,∴a+2=0,b?6=0,解得,a=?2,b=6,
∴點(diǎn)A表示的數(shù)為?2,點(diǎn)B表示的數(shù)為6.故答案為:?2;6.
(2)設(shè)數(shù)軸上點(diǎn)C表示的數(shù)為c,
∵AC=2BC,∴|c?a|=2|c?b|,即|c+2|=2|c?6|,
∵AC=2BC>BC,∴點(diǎn)C不可能在BA的延長(zhǎng)線上,則C點(diǎn)可能在線段AB上和線段AB的延長(zhǎng)線上,
①當(dāng)C點(diǎn)在線段AB上時(shí),則有?2?c?6,
得c+2=2(6?c),解得:c=;
②當(dāng)C點(diǎn)在線段AB的延長(zhǎng)線上時(shí),則有c>6,得c+2=2(c?6),解得c=14,
故當(dāng)AC=2BC時(shí),c=或c=14;故答案為:或14.
(3)∵甲球運(yùn)動(dòng)的路程為:1?t=t,OA=2,∴甲球與原點(diǎn)的距離為:t+2;
乙球到原點(diǎn)的距離分兩種情況:
當(dāng)03時(shí),乙球從原點(diǎn)O處開始一直向右運(yùn)動(dòng),此時(shí)乙球到原點(diǎn)的距離為:2t?6(t>3).
例2.如圖,數(shù)軸上兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)A,B起始位置所表示的數(shù)分別為,4,A,B兩點(diǎn)各自以一定的速度在數(shù)軸上運(yùn)動(dòng),已知A點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度為2個(gè)單位/秒.
(1)若A,B兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā)相向而行,正好在原點(diǎn)處相遇,請(qǐng)直接寫出B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度.
(2)若A,B兩點(diǎn)于起始位置按上述速度同時(shí)出發(fā),向數(shù)軸正方向運(yùn)動(dòng),幾秒時(shí)兩點(diǎn)相距8個(gè)單位長(zhǎng)度?
(3)若A,B兩點(diǎn)于起始位置按上述速度同時(shí)出發(fā),向數(shù)軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),與此同時(shí),C點(diǎn)從原點(diǎn)出發(fā)作同方向的運(yùn)動(dòng),如果在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,始終有,求C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度.
【答案】(1)1個(gè)單位/秒;(2)4秒和20秒;(3)個(gè)單位/秒
【解析】(1)解:B點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度為:
=1個(gè)單位/秒.
(2)∵OA+OB=8+4=12>8,且A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度大于B點(diǎn)的速度,
∴分兩種情況,
①當(dāng)點(diǎn)B在點(diǎn)A的右側(cè)時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為=4秒.
②當(dāng)點(diǎn)A在點(diǎn)B的右側(cè)時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為=20秒,
綜合①②得,4秒和20秒時(shí),兩點(diǎn)相距都是8個(gè)單位長(zhǎng)度;
(3)設(shè)點(diǎn)C的運(yùn)動(dòng)速度為x個(gè)單位/秒,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,根據(jù)題意得知
8+(2-x)×t=[4+(x-1)×t]×2,整理,得2-x=2x-2,解得x=,
故C點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)速度為個(gè)單位/秒.
【變式訓(xùn)練1】如圖,將一條數(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”.圖中點(diǎn)A表示-10,點(diǎn)B表示10,點(diǎn)C表示18,我們稱點(diǎn)A和點(diǎn)C在數(shù)軸上相距28個(gè)長(zhǎng)度單位.動(dòng)點(diǎn)P、Q同時(shí)出發(fā),點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以2單位/秒的速度沿著“折線數(shù)軸”的正方向運(yùn)動(dòng),從點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B期間速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半,之后立刻恢復(fù)原速;動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C出發(fā),以1單位/秒的速度沿著數(shù)軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng),從點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)O期間速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,之后也立刻恢復(fù)原速.設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒.問(wèn):
(1)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)C需要多少時(shí)間?
(2)求P、Q兩點(diǎn)相遇時(shí),t的值和相遇點(diǎn)M所對(duì)應(yīng)的數(shù).
【答案】(1)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)C需要19秒;
(2)P、Q兩點(diǎn)相遇時(shí),t的值為秒,相遇點(diǎn)M所對(duì)應(yīng)的數(shù)是.
【解析】(1)解:由圖可知:動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至C分成三段,分別為AO、OB、BC,
AO段時(shí)間為=5,OB段時(shí)間為=10,BC段時(shí)間為=4,
∴動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)需要時(shí)間為5+10+4=19(秒),
答:動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至點(diǎn)C需要19秒;
(2)解:點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)8秒后從點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到OB段,
而點(diǎn)P經(jīng)過(guò)5秒后從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到OB段,經(jīng)過(guò)3秒后還在OB段,∴P、Q兩點(diǎn)在OB段相遇,
設(shè)點(diǎn)Q經(jīng)過(guò)8秒后從點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到OB段,再經(jīng)進(jìn)y秒與點(diǎn)P在OB段相遇,
依題意得:3+y+2y=10,解得:y=,∴P、Q兩點(diǎn)相遇時(shí)經(jīng)過(guò)的時(shí)間為8+=(秒),
此時(shí)相遇點(diǎn)M在“折線數(shù)軸”上所對(duì)應(yīng)的數(shù)是為3+=;
答:P、Q兩點(diǎn)相遇時(shí),t的值為秒,相遇點(diǎn)M所對(duì)應(yīng)的數(shù)是.
【變式訓(xùn)練2】如圖,已知、、是數(shù)軸上三點(diǎn),點(diǎn)表示的數(shù)為4,,.
(1)點(diǎn)表示的數(shù)是______,點(diǎn)表示的數(shù)是______.
(2)動(dòng)點(diǎn)、分別從、同時(shí)出發(fā),點(diǎn)以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向右勻速運(yùn)動(dòng),點(diǎn)以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為()秒.
①用含的代數(shù)式表示:點(diǎn)表示的數(shù)為______,點(diǎn)表示是數(shù)為______;
②當(dāng)時(shí),點(diǎn)、之間的距離為______;
③當(dāng)點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),用含的代數(shù)式表示點(diǎn)、之間的距離;
④當(dāng)點(diǎn)、到點(diǎn)的距離相等時(shí),直接寫出的值.
【答案】(1),6;(2)①,;②7;③;④t的值為或10
【解析】(1)解:A點(diǎn)在B點(diǎn)左邊,B點(diǎn)表示4,AB=8,∴A點(diǎn)表示的數(shù),4-8=-4;
C點(diǎn)在B點(diǎn)右邊,BC=2,∴C點(diǎn)表示的數(shù)為:4+2=6;
(2)解:①P點(diǎn)向右運(yùn)動(dòng),∴P點(diǎn)表示的數(shù)為-4+2t;
Q點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng),∴Q點(diǎn)表示的數(shù)為6-t;
②t=1時(shí),P點(diǎn)-2,Q點(diǎn)5,兩點(diǎn)距離=5-(-2)=7;
③∵Q點(diǎn)在右,P點(diǎn)在左,∴兩點(diǎn)距離=6-t-(-4+2t)=10-3t,
④當(dāng)P,Q相遇時(shí),兩點(diǎn)到C點(diǎn)距離相等,此時(shí)2t+t=10,解得:t=,
當(dāng)P點(diǎn)在C點(diǎn)右邊,Q點(diǎn)在C點(diǎn)左邊時(shí),-4+2t-6=6-(6-t),解得:t=10,
∴t的值為或10;
【變式訓(xùn)練3】如圖,點(diǎn)A、B為數(shù)軸上的點(diǎn)(點(diǎn)A在數(shù)軸的正半軸),,N為AB的中點(diǎn),且點(diǎn)N表示的數(shù)為2.
(1)點(diǎn)A表示的數(shù)為______,點(diǎn)B表示的數(shù)為______;
(2)點(diǎn)M為數(shù)軸上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)C是AM的中點(diǎn),若,求點(diǎn)M表示的數(shù),并畫出點(diǎn)M的位置;
(3)點(diǎn)P從點(diǎn)N出發(fā),以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),若點(diǎn)P、Q同時(shí)出發(fā),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒.在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)P、Q之間的距離為3時(shí),求運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的值.
【答案】(1)6,﹣2;(2)8或4;(3)1秒或7秒.
【解析】(1)解:∵,N為AB的中點(diǎn),∴AN=BN=AB=4
∵點(diǎn)N表示的數(shù)為2,點(diǎn)A在點(diǎn)N的右側(cè),點(diǎn)B在點(diǎn)N的左側(cè)
∴點(diǎn)A表示的數(shù)為2+4=6,點(diǎn)B表示的數(shù)為2-4=﹣2,即點(diǎn)A表示的數(shù)為6,點(diǎn)B表示的數(shù)為﹣2,
故答案為:6,﹣2
(2)解:當(dāng)點(diǎn)M在點(diǎn)A的右側(cè)時(shí),如圖1所示,
∵ C是AM的中點(diǎn),CM=1,∴AM=2CM=2,∴點(diǎn)M表示的數(shù)是6+2=8;
當(dāng)點(diǎn)M在點(diǎn)A的左側(cè)時(shí),如圖2所示,
∵ C是AM的中點(diǎn),CM=1,∴AM=2CM=2,
∴點(diǎn)M表示的數(shù)是6-2=4.故點(diǎn)M表示的數(shù)是8或4;
(3)解:當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)Q的右側(cè),即點(diǎn)P還沒追上點(diǎn)Q時(shí),如圖3,
由題意得t+4-2t=3,解得t=1,
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)Q的左側(cè),即點(diǎn)P追上點(diǎn)Q并超過(guò)點(diǎn)Q時(shí),如圖4所示,
由題意得2t-t-4=3,解得t=7,
∴點(diǎn)P、Q之間的距離為3時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=1秒或7秒.
類型二、定值問(wèn)題
例1.已知:a是單項(xiàng)式-xy2的系數(shù),b是最小的正整數(shù),c是多項(xiàng)式2m2n-m3n2-m-2的次數(shù).請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)請(qǐng)直接寫出a、b、c的值.a(chǎn)= ,b= ,c= .
(2)數(shù)軸上,a、b、c三個(gè)數(shù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為A、B、C,點(diǎn)A、B、C同時(shí)開始在數(shù)軸上運(yùn)動(dòng),若點(diǎn)A以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向左運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)B和點(diǎn)C分別以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度和3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向右運(yùn)動(dòng),假設(shè)t秒鐘過(guò)后,若點(diǎn)B與點(diǎn)C之間的距離表示為BC,點(diǎn)A與點(diǎn)B之間的距離表示為AB,點(diǎn)A與點(diǎn)C之間的距離表示為AC.
①t秒鐘過(guò)后,AC的長(zhǎng)度為 (用含t的關(guān)系式表示);
②請(qǐng)問(wèn):BC-AB的值是否會(huì)隨著時(shí)間t的變化而改變?若變化,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不變,請(qǐng)求出其值.
【答案】(1)-1,1,5;(2)①4t+6;②不會(huì)變化,2
【解析】(1)解:由題意得,
單項(xiàng)式-xy2的系數(shù)a=-1,最小的正整數(shù)b=1,
多項(xiàng)式2m2n-m3n2-m-2的次數(shù)c=5;
故答案為:-1,1,5
(2)①t秒后點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的數(shù)為a-t,點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的數(shù)為b+t,點(diǎn)C對(duì)應(yīng)的數(shù)為c+3t,
故AC=|c+3t-a+t|=|5+4t+1|=6+4t;
故答案為:6+4t
②∵BC=5+3t-(1+t)=4+2t,
AB=1+t-(-1-t)=2+2t;
∴BC-AB=4+2t-2-2t=2,
故BC-AB的值不會(huì)隨時(shí)間t的變化而改變.其值為2.
【變式訓(xùn)練1】如圖,已知數(shù)軸上點(diǎn)A表示的數(shù)為12,B是數(shù)軸上一點(diǎn).且.動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒5個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒.
(1)寫出數(shù)軸上點(diǎn)B表示的數(shù)___,點(diǎn)P表示的數(shù)___(用含t的代數(shù)式表示);
(2)動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),若點(diǎn)P,Q同時(shí)出發(fā),問(wèn)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)多少秒時(shí)追上點(diǎn)Q;
(3)若M為AP的中點(diǎn),N為PB的中點(diǎn),點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,線段MN的長(zhǎng)度是否發(fā)生變化?若變化,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不變,請(qǐng)你畫出圖形,并求出線段MN的長(zhǎng).
【答案】(1)﹣8,12﹣5t;(2)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)10秒時(shí)追上點(diǎn)Q;
(3)線段MN的長(zhǎng)度不發(fā)生變化,都等于10;理由見解析.
【解析】(1)解:∵點(diǎn)A表示的數(shù)為12,B在A點(diǎn)左邊,AB=20,
∴點(diǎn)B表示的數(shù)是12-20=-8,
∵動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒5個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(t>0)秒,
∴點(diǎn)P表示的數(shù)是12-5t.故答案為:-8,12-5t;
(2)解:設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)x秒追上點(diǎn)Q,Q表示的數(shù)是-8-3t,
根據(jù)題意得:12-5x=-8-3x,解得:x=10,
∴點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)10秒時(shí)追上點(diǎn)Q;
(3)解:線段MN的長(zhǎng)度不發(fā)生變化,都等于10;理由如下:
∵點(diǎn)A表示的數(shù)為12,點(diǎn)P表示的數(shù)是12-5t,M為AP的中點(diǎn),
∴M表示的數(shù)是,
∵點(diǎn)B表示的數(shù)是-8,點(diǎn)P表示的數(shù)是12-5t,N為PB的中點(diǎn),
∴N表示的數(shù)是,
∴MN=(12-t)-(2-t)=10.
【變式訓(xùn)練2】如圖,已知數(shù)軸上點(diǎn)A表示的數(shù)為9,B是數(shù)軸負(fù)方向上一點(diǎn),且.動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒5個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒.
(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的代數(shù)式表示)
(2)動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),若點(diǎn)P,Q同時(shí)出發(fā),問(wèn)t為何值時(shí),點(diǎn)P追上點(diǎn)Q?此時(shí)P點(diǎn)表示的數(shù)是多少?
(3)若點(diǎn)M是線段的中點(diǎn),點(diǎn)N是線段的中點(diǎn).點(diǎn)P在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,線段的長(zhǎng)度是否發(fā)生變化?若變化,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不變化,請(qǐng)求出的長(zhǎng)度;
【答案】(1),;(2)-16;(3)不發(fā)生變化,
【解析】(1)解:∵數(shù)軸上點(diǎn)A表示的數(shù)為8,且AB=14,
∴點(diǎn)B表示的數(shù)為?6,
點(diǎn)P表示的數(shù)為,
故答案為:,.
(2)解:設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)t秒時(shí),在點(diǎn)C處追上點(diǎn)Q,如圖,則,
因?yàn)椋裕獾茫?
所以點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)5秒時(shí),在點(diǎn)C處追上點(diǎn)Q.
當(dāng)時(shí),.此時(shí)P點(diǎn)表示的數(shù)是.
(3)解:不發(fā)生變化.理由是:
因?yàn)镸是線段的中點(diǎn),N是線段的中點(diǎn),所以.
分兩種情況:①當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A、B兩點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)時(shí),如圖所示,
所以.
②當(dāng)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的左側(cè)時(shí),如圖所示,
所以.
綜上所述,線段的長(zhǎng)度不發(fā)生變化,其值為.
【變式訓(xùn)練3】點(diǎn)A、B在數(shù)軸上對(duì)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(zhǎng);
(2)若點(diǎn)C在數(shù)軸上對(duì)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(duì)應(yīng)的數(shù),若不存在,說(shuō)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(qǐng)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(zhǎng)為4;
(2)解:存在,∵,∴x=-2,∴BC==5.
設(shè)點(diǎn)P在數(shù)軸上對(duì)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.
類型三、點(diǎn)之間的位置關(guān)系問(wèn)題
例1.如圖,已知在數(shù)軸上有A,B兩點(diǎn),點(diǎn)A表示的數(shù)為8,點(diǎn)B在A點(diǎn)的左邊,且.若有一動(dòng)點(diǎn)P從數(shù)軸上點(diǎn)A出發(fā),以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)B出發(fā),以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿著數(shù)軸向右勻速運(yùn)動(dòng).設(shè)點(diǎn)P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒.
(1)解決問(wèn)題:
①當(dāng)時(shí),寫出數(shù)軸上點(diǎn)B,P所表示的數(shù);
②若點(diǎn)P,Q分別從A,B兩點(diǎn)同時(shí)出發(fā),問(wèn)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)多少秒與點(diǎn)Q相距3個(gè)單位長(zhǎng)度?
(2)探索問(wèn)題:若M為AQ的中點(diǎn),N為BP的中點(diǎn).當(dāng)點(diǎn)P在A,B兩點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)時(shí),探索線段MN與線段PQ的數(shù)量關(guān)系(寫出過(guò)程).
【答案】(1)①點(diǎn)B表示-4,點(diǎn)P表示5;②1.8秒或3秒
(2)2MN+PQ=12或2MN-PQ=12,過(guò)程見解析
【解析】(1)解:①∵點(diǎn)A表示的數(shù)為8,B在A點(diǎn)左邊,AB=12,∴點(diǎn)B表示的數(shù)是8-12=-4,
∵動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),
∴點(diǎn)P表示的數(shù)是8-3×1=5.
②設(shè)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)x秒時(shí),與Q相距3個(gè)單位長(zhǎng)度,
則AP=3x,BQ=2x,
∵AP+BQ=AB-3,∴3x+2x=9,解得:x=1.8,
∵AP+BQ=AB+3,∴3x+2x=15,解得:x=3.
∴點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)1.8秒或3秒時(shí)與點(diǎn)Q相距3個(gè)單位長(zhǎng)度.
(2)2MN+PQ=12或2MN-PQ=12;理由如下:
P在Q右側(cè)時(shí)有:MN=MQ+NP-PQ=AQ+BP-PQ=(AQ+BP-PQ)-PQ=AB-PQ=(12-PQ),
即2MN+PQ=12.
同理P在Q左側(cè)時(shí)有:2MN-PQ=12.
例2.如圖,在數(shù)軸上A點(diǎn)表示的數(shù)為a,B點(diǎn)表示的數(shù)為b,C點(diǎn)表示的數(shù)為c,b是最大的負(fù)整數(shù),且a,c滿足|a+3|+(c﹣9)2=0.點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā)以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向左運(yùn)動(dòng),到達(dá)點(diǎn)A后立刻返回到點(diǎn)C,到達(dá)點(diǎn)C后再返回到點(diǎn)A并停止.
(1)a= ,b= ;
(2)點(diǎn)P從點(diǎn)B離開后,在點(diǎn)P第二次到達(dá)點(diǎn)B的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)x秒鐘,PA+PB+PC=13,求x的值.
(3)點(diǎn)P從點(diǎn)B出發(fā)的同時(shí),數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)M,N分別從點(diǎn)A和點(diǎn)C同時(shí)出發(fā),相向而行,速度分別為每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度和每秒5個(gè)單位長(zhǎng)度,假設(shè)t秒鐘時(shí),P、M、N三點(diǎn)中恰好有一個(gè)點(diǎn)是另外兩個(gè)點(diǎn)的中點(diǎn),請(qǐng)直接寫出所有滿足條件的t的值.
【答案】(1)﹣3,﹣1;(2)或1或或;(3)1,,,8.
【解析】(1)解:b是最大的負(fù)整數(shù),即b=﹣1,|a+3|+(c﹣9)2=0,
∴|a+3|=0,(c﹣9)2=0,∴a=﹣3,c=9,故答案為:﹣3,﹣1;
(2)解:AB=2,BC=10,AC=12,PA+PB+PC=13,PA+PC=12,則PB=1,
∴此時(shí)P點(diǎn)位置為﹣2或0,根據(jù)P的運(yùn)動(dòng)軌跡得:
由B到A時(shí):x=1÷3=,由A到B時(shí):x=3÷3=1,由B到C時(shí):x=5÷3=,
由C到B時(shí):x=23÷3=;故x的值為:或1或或.
(3)解:當(dāng)P點(diǎn)由B到A運(yùn)動(dòng)時(shí)P=﹣3t-1(0≤t<),
當(dāng)P點(diǎn)由A到C運(yùn)動(dòng)時(shí)P=﹣3+(3t-2)=3t-5(≤t<),
當(dāng)P點(diǎn)由C到B運(yùn)動(dòng)時(shí)P=9-(3t-14)=﹣3t+23(≤t≤8),
當(dāng)M點(diǎn)由A到C運(yùn)動(dòng)時(shí)M=4t-3,當(dāng)N點(diǎn)由C到A運(yùn)動(dòng)時(shí)N=﹣5t+9,
PM相遇時(shí)3t+4t=2,t=,MN相遇時(shí)4t+5t=12,t=,PN相遇時(shí)3t+5t=12+2,t=,
0≤t<,P在中間,則4t-3﹣5t+9=2(﹣3t-1)解得t=﹣舍去;
<t<,M在中間,則﹣5t+9﹣3t-1=2(4t-3)解得t=舍去;
≤t<,M在中間,則﹣5t+9+3t-5=2(4t-3)解得t=1;
<t<,N在中間,則4t-3+3t-5=2(﹣5t+9)解得t=;
<t<,P在中間,則4t-3﹣5t+9=2(3t-5)解得t=;
≤t≤8,P在中間,則4t-3﹣5t+9=2(﹣3t+23)解得t=8;故t的值為:1,,,8.
【變式訓(xùn)練1】如圖,已知A、B、C是數(shù)軸上三點(diǎn),點(diǎn)O為原點(diǎn),點(diǎn)C表示的數(shù)為6,BC=4, AB=12.
(1)寫出數(shù)軸上點(diǎn)A、B表示的數(shù);
(2)動(dòng)點(diǎn)P、Q分別從A、C同時(shí)出發(fā),沿?cái)?shù)軸向右勻速運(yùn)動(dòng).點(diǎn)P的速度是每秒6個(gè)單位長(zhǎng)度,點(diǎn)Q的速度是每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度,點(diǎn)M為AP的中點(diǎn),點(diǎn)N在線段CQ上,且CN=CQ,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t(t>0)秒.
①求數(shù)軸上點(diǎn)M、N表示的數(shù)(用含t的式子表示);
②當(dāng)M、B、N三個(gè)點(diǎn)中的其中一個(gè)點(diǎn)是另兩點(diǎn)構(gòu)成的線段的中點(diǎn)的時(shí)候,求t的值.
【答案】(1)A點(diǎn)表示-10, B表示2,
(2)①點(diǎn)M表示的數(shù)為:-10+3t,點(diǎn)N表示的數(shù)為:6+t,②t的值為:2秒或秒或20秒;
【解析】(1)解:∵O為原點(diǎn),C表示6,BC=4,∴B表示2,∵AB=12,∴A點(diǎn)表示-10;
(2)解:①∵點(diǎn)P從A點(diǎn)以每秒6個(gè)單位長(zhǎng)度沿?cái)?shù)軸向右勻速運(yùn)動(dòng),∴P點(diǎn)表示的數(shù)為-10+6t,
∵點(diǎn)M為AP的中點(diǎn),∴點(diǎn)M表示的數(shù)為:(-10-10+6t)=-10+3t,
∵點(diǎn)Q從C點(diǎn)以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度沿?cái)?shù)軸向右勻速運(yùn)動(dòng),
∴Q點(diǎn)表示的數(shù)為6+3t,
∵點(diǎn)N為CQ,∴點(diǎn)N表示的數(shù)為:6+×(6+3t-6)=6+t,
②當(dāng)M是B、N中點(diǎn),B點(diǎn)在左側(cè)時(shí),BM=MN,即-10+3t-2=6+t-(-10+3t),解得:t=,
當(dāng)B是M、N中點(diǎn),M點(diǎn)在左側(cè)時(shí),BM=BN,即2-(-10+3t)=6+t-2,解得:t=2,
當(dāng)N是B、M中點(diǎn),B點(diǎn)在左側(cè)時(shí),BN=MN,即6+t-2=-10+3t-(6+t),解得:t=20,
∴t的值為:2秒或秒或20秒;
【變式訓(xùn)練2】已知,如圖1:數(shù)軸上有A、B、C三點(diǎn),點(diǎn)A表示的數(shù)為-5, 點(diǎn)B表示的數(shù)為13, 點(diǎn)C表示的數(shù)為-2,將一條長(zhǎng)為9個(gè)單位長(zhǎng)度的線段MN放在該數(shù)軸上(點(diǎn)M在點(diǎn)N的左邊).
(1)求線段AB中點(diǎn)表示的數(shù);
(2)如圖2:若從點(diǎn)M與點(diǎn)A重合開始,將線段MN以0.3個(gè)單位長(zhǎng)度/秒的速度沿?cái)?shù)軸向右移動(dòng),經(jīng)過(guò)x秒后,點(diǎn)N恰為線段BC的中點(diǎn),求x的值;
(3)如圖3:在(2)的基礎(chǔ)上,若線段MN向右移動(dòng)的同時(shí),動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)C開始以0.6個(gè)單位長(zhǎng)度/秒的速度也沿?cái)?shù)軸向右移動(dòng),設(shè)移動(dòng)的時(shí)間為t秒,當(dāng)P、N、B三個(gè)點(diǎn)中恰有一個(gè)點(diǎn)為另兩個(gè)點(diǎn)所組成線段的中點(diǎn)時(shí),求t的值.
【答案】(1)4;(2)5;(3)或
【解析】(1)解:線段AB中點(diǎn)表示的數(shù)為,∴線段AB中點(diǎn)表示的數(shù)為4;
(2)解:點(diǎn)N表示的數(shù)為:-5+9=4
線段BC中點(diǎn)表示的數(shù)為:
根據(jù)題意,得4+0.3x=5.5,解得:x=5,
∴點(diǎn)N恰為線段BC的中點(diǎn)重合時(shí),x的值為5;
(3)解:當(dāng)點(diǎn)N恰為線段BP的中點(diǎn)時(shí),根據(jù)題意,得,方程無(wú)解,
當(dāng)點(diǎn)P恰為線段BN的中點(diǎn)時(shí),根據(jù)題意,得,解得:t=,
當(dāng)點(diǎn)B恰為線段PN的中點(diǎn)時(shí),根據(jù)題意,得,解得:t=,
綜上,當(dāng)P、N、B三個(gè)點(diǎn)中恰有一個(gè)點(diǎn)為另兩個(gè)點(diǎn)所組成線段的中點(diǎn)時(shí),t的值為或.
【變式訓(xùn)練3】已知A、B、C為數(shù)軸上三點(diǎn),若點(diǎn)C到A的距離是點(diǎn)C到B的距離的2倍,我們就稱點(diǎn)C是的優(yōu)點(diǎn).
例如:如圖1,A,B為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)A表示的數(shù)為-1,點(diǎn)B表示的數(shù)為2,表示數(shù)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是的優(yōu)點(diǎn);表示數(shù)0的點(diǎn)D到點(diǎn)C的距離是1,到點(diǎn)B的距離是2,那么點(diǎn)D是的優(yōu)點(diǎn).
(1)在圖1中,點(diǎn)C是的優(yōu)點(diǎn),也是(A,_____________)的優(yōu)點(diǎn);點(diǎn)D是的優(yōu)點(diǎn),也是(B,_____________)的優(yōu)點(diǎn);
(2)如圖2,A,B為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)A所表示的數(shù)為-2,點(diǎn)B所表示的數(shù)為4.設(shè)數(shù)所表示的點(diǎn)是的優(yōu)點(diǎn),求的值;
(3)如圖3,A,B為數(shù)軸兩點(diǎn),點(diǎn)A所表的數(shù)為-20,點(diǎn)B所表示的數(shù)為40.現(xiàn)有一只電子螞蟻Р從點(diǎn)B出發(fā),以5個(gè)單位每秒的速度向左運(yùn)動(dòng),到達(dá)點(diǎn)A停止,設(shè)點(diǎn)Р的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,在點(diǎn)Р運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,是否存在P、A和B中恰有一個(gè)點(diǎn)為其余兩點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)﹖如果存在請(qǐng)求出t的值;如果不存在,說(shuō)明理由.
【答案】(1)D,A;(2)10或2;(3)當(dāng)或或時(shí),P、A和B中恰有一個(gè)點(diǎn)為其余兩點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)
【解析】(1)解:A,B為數(shù)軸上兩點(diǎn),點(diǎn)A表示的數(shù)為-1,點(diǎn)D表示的數(shù)為0,表示數(shù)1的點(diǎn)C到點(diǎn)A的距離是2,到點(diǎn)D的距離是1,那么點(diǎn)C是的優(yōu)點(diǎn);表示數(shù)0的點(diǎn)D到點(diǎn)B的距離是2,到點(diǎn)A的距離是1,那么點(diǎn)D是A的優(yōu)點(diǎn),
故答案為:D;A;
(2)解:由題意得,
∴或,
解得或;
(3)解:由題意得運(yùn)動(dòng)t秒時(shí)點(diǎn)P表示的數(shù)為,
∴,,,
當(dāng)A是(B,P)的優(yōu)點(diǎn)時(shí),
∴,
數(shù)軸上的四種動(dòng)點(diǎn)問(wèn)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(zhǎng)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(zhǎng)度后到達(dá)點(diǎn)表示的數(shù)為a-b.
類型一、求動(dòng)點(diǎn)表示的數(shù)
例.在數(shù)軸上,點(diǎn),在原點(diǎn)的兩側(cè),分別表示數(shù),2,將點(diǎn)向右平移3個(gè)單位長(zhǎng)度得到點(diǎn).若,則的值為( )
A.B.C.或D.
【答案】C
【解析】∵CO=BO,B點(diǎn)表示2,∴點(diǎn)C表示的數(shù)為±2,
∴a=-2-3=-5或a=2-3=-1,
故選:C.
【變式訓(xùn)練1】在數(shù)軸上,點(diǎn)P從某點(diǎn)A開始移動(dòng),先向右移動(dòng)5個(gè)單位長(zhǎng)度,再向左移動(dòng)4個(gè)單位長(zhǎng)度,最后到達(dá),則點(diǎn)A表示的數(shù)是( )
A.3B.C.D.
【答案】C
【解析】由題意可得:-1+4-5=-2,
故選C.
【變式訓(xùn)練2】如圖,將一個(gè)半徑為1個(gè)單位長(zhǎng)度的圓片上的點(diǎn)A放在原點(diǎn),并把圓片沿?cái)?shù)軸滾動(dòng)1周,點(diǎn)A到達(dá)點(diǎn)的位置,則點(diǎn)表示的數(shù)是 _______;若起點(diǎn)A開始時(shí)是與—1重合的,則滾動(dòng)2周后點(diǎn)表示的數(shù)是______.
【答案】或 或
【解析】因?yàn)榘霃綖?的圓的周長(zhǎng)為2,
所以每滾動(dòng)一周就相當(dāng)于圓上的A點(diǎn)平移了個(gè)單位,滾動(dòng)2周就相當(dāng)于平移了個(gè)單位;當(dāng)圓向左滾動(dòng)一周時(shí),則A'表示的數(shù)為,
當(dāng)圓向右滾動(dòng)一周時(shí),則A'表示的數(shù)為;
當(dāng)A點(diǎn)開始時(shí)與重合時(shí),
若向右滾動(dòng)兩周,則A'表示的數(shù)為,
若向左滾動(dòng)兩周,則A'表示的數(shù)為;
故答案為:或;或.
【變式訓(xùn)練3】已知數(shù)軸上點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的數(shù)為,點(diǎn)B在點(diǎn)A右側(cè),且兩點(diǎn)間的距離為8.點(diǎn)P為數(shù)軸上一動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)C在原點(diǎn)位置.
(1)點(diǎn)B的數(shù)為____________;
(2)①若點(diǎn)P到點(diǎn)A的距離比到點(diǎn)B的距離大2,點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)為_________;
②數(shù)軸上是否存在點(diǎn)P,使點(diǎn)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,求出點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;
(3)已知在數(shù)軸上存在點(diǎn)P,當(dāng)點(diǎn)P到點(diǎn)A的距離與點(diǎn)P到點(diǎn)C的距離之和等于點(diǎn)P到點(diǎn)B的距離時(shí),點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)為___________;
【答案】(1)2;(2)①-1;②或10;(3)-8和-4
【解析】(1)∵點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的數(shù)為-6,點(diǎn)B在點(diǎn)A右側(cè),A,B兩點(diǎn)間的距離為8,
∴-6+8=2,即點(diǎn)B表示的數(shù)為2;
(2)①設(shè)點(diǎn)P表示的數(shù)為x,當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A的左側(cè),PA<PB,不符合;
當(dāng)點(diǎn)P在A、B之間,x-(-6)=2-x+2,解得:x=-1;
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B右側(cè),PA-PB=AB=8,不符合;故答案為:-1;
②當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A的左側(cè),PA<PB,不符合;
當(dāng)點(diǎn)P在A、B之間,x-(-6)=2(2-x),解得:x=;
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B右側(cè),x-(-6)=2(x-2),解得:x=10;∴P對(duì)應(yīng)的數(shù)為或10;
(3)當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)A左側(cè)時(shí),-6-x+0-x=2-x,解得:x=-8;
當(dāng)點(diǎn)P在A、O之間時(shí),x-(-6)+0-x=2-x,解得:x=-4;
當(dāng)點(diǎn)P在O、B之間時(shí),x-(-6)+x-0=2-x,解得:x=,不符合;
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)B右側(cè)時(shí),x-(-6)+x-0=x-2,解得:x=-8,不符合;
綜上:點(diǎn)P表示的數(shù)為-8和-4.
類型二、求動(dòng)點(diǎn)的速度
例.已知多項(xiàng)式的常數(shù)項(xiàng)是a,次數(shù)是b,且a,b兩個(gè)數(shù)軸上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)分別為A、B,若點(diǎn)A、點(diǎn)B同時(shí)沿?cái)?shù)軸向正方向運(yùn)動(dòng),點(diǎn)A的速度是點(diǎn)B的2倍,且3秒后,,求點(diǎn)B的速度為( )
A.B. 或 C.或D.
【答案】C
【解析】∵多項(xiàng)式x3-3xy2-4的常數(shù)項(xiàng)是a,次數(shù)是b,∴a=-4,b=3,
設(shè)B速度為v,則A的速度為2v,3秒后點(diǎn)A在數(shù)軸上表示的數(shù)為(-4+6v),B點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)為3+3v,且OB=3+3v
當(dāng)A還在原點(diǎn)O的左邊時(shí),OA=0-(-4+6v)=4-6v,
由可得,解得;
當(dāng)A還在原點(diǎn)O的右邊時(shí),OA=(-4+6v)-0=6v-4,
由可得,解得.
故B的速度為或,選C.
故答案為:C
類型三、求動(dòng)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
例.如圖所示,A、B是數(shù)軸上的兩點(diǎn),O是原點(diǎn),AO=10,OB=15,點(diǎn)P、Q分別從A、B同時(shí)出發(fā),點(diǎn)P以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q以每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),M為線段AP的中點(diǎn),設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t(t≥0) 秒,M、Q兩點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離相等時(shí),t的值是( )
A.或B.或
C.或D.或
【答案】C
【解析】∵O是原點(diǎn),AO=10,OB=15,∴點(diǎn)A表示的數(shù)是-10,點(diǎn)B表示的數(shù)是15,
∵點(diǎn)P以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),M為線段AP的中點(diǎn),∴OM=|-10-t|,
∵點(diǎn)Q以每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),∴OQ=|15-4t|,
∵M(jìn)、Q兩點(diǎn)到原點(diǎn)O的距離相等,∴|-10-t|=|15-4t|,
∴-10-t=15-4t或-10-t=-(15-4t),解得:t=或t=1,
故選:C.
【變式訓(xùn)練1】如圖,點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是,在數(shù)軸上表示的數(shù)是8.若點(diǎn)以6個(gè)單位長(zhǎng)度/秒的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)以2個(gè)單位長(zhǎng)度/秒的速度向左勻速運(yùn)動(dòng),問(wèn):當(dāng)時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為多少秒?( )
A.2秒B.13.4秒C.2秒或4秒D.2秒或6秒
【答案】C
【解析】設(shè)當(dāng)AB=8時(shí),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,
①當(dāng)點(diǎn)A在點(diǎn)B的左邊時(shí),由題意得6t+2t+8=8-(-16),解得:t=2
②當(dāng)點(diǎn)A在點(diǎn)B的右邊時(shí),6t+2t=8-(-16)+8,解得: t=4.
故選:C.
【變式訓(xùn)練2】如圖,數(shù)軸上的點(diǎn)和點(diǎn)分別表示0和10,點(diǎn)是線段上一動(dòng)點(diǎn).點(diǎn)沿以每秒2個(gè)單位的速度往返運(yùn)動(dòng)1次,是線段的中點(diǎn),設(shè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒(不超過(guò)10秒).若點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,當(dāng)時(shí),則運(yùn)動(dòng)時(shí)間的值為( )
A.秒或秒B.秒或秒或或秒
C.3秒或7秒D.3秒或或7秒或秒
【答案】B
【解析】∵數(shù)軸上的點(diǎn)和點(diǎn)分別表示0和10,∴OA=10
∵是線段的中點(diǎn),∴OB=AB=
①當(dāng)點(diǎn)P由點(diǎn)O向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),且未到點(diǎn)B時(shí),如下圖所示,
此時(shí)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程OP=OB-PB=3,∴點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3÷2=s;
②當(dāng)點(diǎn)P由點(diǎn)O向點(diǎn)A運(yùn)動(dòng),且已過(guò)點(diǎn)B時(shí),如下圖所示,
此時(shí)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程OP=OB+PB=7,∴點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為7÷2=s;
③當(dāng)點(diǎn)P由點(diǎn)A向點(diǎn)O運(yùn)動(dòng),且未到點(diǎn)B時(shí),如下圖所示,
此時(shí)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為OA+AP=OA+AB-PB=13,∴點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為13÷2=s;
④當(dāng)點(diǎn)P由點(diǎn)A向點(diǎn)O運(yùn)動(dòng),且已過(guò)點(diǎn)B時(shí),如下圖所示,
此時(shí)點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的路程為OA+AP=OA+AB+PB=17,∴點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為17÷2=s;
綜上所述:當(dāng)時(shí),則運(yùn)動(dòng)時(shí)間的值為秒或秒或或秒
故選B.
【變式訓(xùn)練3】已知數(shù)軸上有三點(diǎn),分別表示數(shù),10,若兩只電子螞蟻甲、乙分別從兩點(diǎn)同時(shí)相向而行,甲的速度為4個(gè)單位長(zhǎng)度/秒,乙的速度為6個(gè)單位長(zhǎng)度/秒,
(1)甲、乙兩點(diǎn)在數(shù)軸上哪個(gè)點(diǎn)相遇?
(2)多少秒后甲到三點(diǎn)的距離之和是40個(gè)單位長(zhǎng)度?
【答案】(1)-10.4;(2)2秒或5秒
【解析】(1)設(shè)x秒后甲與乙相遇,則4x+6x=34,解得x=3.4,
4×3.4=13.6,-24+13.6=-10.4.故甲、乙在數(shù)軸上的-10.4相遇;
(2)設(shè)y秒后甲到A,B,C三點(diǎn)的距離之和為40個(gè)單位,
B點(diǎn)距A,C兩點(diǎn)的距離為14+20=34<40,A點(diǎn)距B、C兩點(diǎn)的距離為14+34=48>40,C點(diǎn)距A、B的距離為34+20=54>40,故甲應(yīng)位于AB或BC之間.
①AB之間時(shí):4y+(14-4y)+(14-4y+20)=40解得y=2;
②BC之間時(shí):4y+(4y-14)+(34-4y)=40,解得y=5,
綜上:2秒或5秒后甲到三點(diǎn)的距離之和是40個(gè)單位長(zhǎng)度.
類型四、綜合問(wèn)題
例.如圖,在數(shù)軸上點(diǎn)A、B表示的數(shù)分別為﹣2、4.
(1)若點(diǎn)M到點(diǎn)A、點(diǎn)B的距離相等,那么點(diǎn)M所對(duì)應(yīng)的數(shù)是 .
(2)若點(diǎn)M從點(diǎn)B出發(fā),以1個(gè)單位/秒的速度向左運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)N恰好從點(diǎn)A出發(fā),以2個(gè)單位/秒的速度向右運(yùn)動(dòng),設(shè)M、N兩點(diǎn)在數(shù)軸上的點(diǎn)E相遇,則點(diǎn)E對(duì)應(yīng)的數(shù)是 .
(3)若點(diǎn)D是數(shù)軸上一動(dòng)點(diǎn),當(dāng)動(dòng)點(diǎn)D到點(diǎn)A的距離與到點(diǎn)B的距離之和等于10時(shí),則點(diǎn)D對(duì)應(yīng)的數(shù)是 .
(4)若點(diǎn)M從A點(diǎn)出發(fā)以每秒5個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向右勻速運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N從B點(diǎn)出發(fā)以每秒4個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸勻速運(yùn)動(dòng),設(shè)點(diǎn)M、N同時(shí)出發(fā),運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,經(jīng)過(guò)多少秒后,M、N兩點(diǎn)間的距離為24個(gè)單位長(zhǎng)度.
【答案】(1)1;(2)2;(3)﹣4或6;(4)經(jīng)過(guò)30秒或秒后,M、N兩點(diǎn)間的距離為24個(gè)單位長(zhǎng)度
【解析】(1)∵點(diǎn)A、B對(duì)應(yīng)的數(shù)分別為﹣2、4,∴AB=4-(-2)=6,
∵點(diǎn)M到點(diǎn)A、點(diǎn)B的距離相等,∴MA=3,
∴點(diǎn)M對(duì)應(yīng)的數(shù)是-2+3=1;故答案為:1;
(2)t秒后,點(diǎn)M表示4﹣t,點(diǎn)N表示﹣2+2t,
若兩點(diǎn)相遇則4﹣t=﹣2+2t,解得t=2,4﹣2=2,
所以點(diǎn)E對(duì)應(yīng)的數(shù)是2.故答案為:2;
(3)設(shè)點(diǎn)D對(duì)應(yīng)的數(shù)是x,∵AB=6,∴點(diǎn)D不可能在線段AB上.
①點(diǎn)D在A的左邊時(shí),DA=﹣2﹣x,DB=4﹣x,
(﹣2﹣x)+(4﹣x)=10,解得x=﹣4;
②點(diǎn)D在B的右邊時(shí),DA=2+x,DB=x﹣4,
(2+x)+(x﹣4)=10,解得x=6;故答案為:﹣4或6;
(4)①若點(diǎn)N向右運(yùn)動(dòng),
t秒后,點(diǎn)M對(duì)應(yīng)的數(shù)是5t﹣2,點(diǎn)N對(duì)應(yīng)的數(shù)是4+4t,
MN=|(5t﹣2)﹣(4+4t)|=|t﹣6|=24,解得t=30或﹣18(舍去);
②若點(diǎn)N向左運(yùn)動(dòng),
t秒后,點(diǎn)M對(duì)應(yīng)的數(shù)是5t﹣2,點(diǎn)N對(duì)應(yīng)的數(shù)是4﹣4t,
MN=|(5t﹣2)﹣(4﹣4t)|=|9t﹣6|=24,解得t=或﹣2(舍去);
答:經(jīng)過(guò)30秒或秒后,M、N兩點(diǎn)間的距離為24個(gè)單位長(zhǎng)度.
故答案為:(1)1;(2)2;(3)﹣4或6;(4)經(jīng)過(guò)30秒或秒后,M、N兩點(diǎn)間的距離為24個(gè)單位長(zhǎng)度
【變式訓(xùn)練1】已知若數(shù)軸上點(diǎn)、點(diǎn)表示的數(shù)分別為,則,線段的中點(diǎn)表示的數(shù)為.如圖,數(shù)軸上點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為8,點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向右勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向左勻速運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒.
(1)填空:
①兩點(diǎn)間的距離______,線段的中點(diǎn)表示的數(shù)為_____;
②用含的代數(shù)式表示:秒后,點(diǎn)表示的數(shù)為_______;點(diǎn)表示的數(shù)為______.
(2)求當(dāng)為何值時(shí),兩點(diǎn)相遇,并寫出相遇點(diǎn)所表示的數(shù).
(3)若點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)為的中點(diǎn),點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線段的長(zhǎng)度是否發(fā)生變化?若變化,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不變,請(qǐng)求出線段的長(zhǎng).
【答案】(1)①10,3;②-2+3t,8-2t;(2)t=2,4;(3)5
【解析】(1)①AB=8-(-2)=10,AB中點(diǎn)為=3,故答案為:10,3;
②t秒后,點(diǎn)P表示的數(shù)為-2+3t,點(diǎn)Q表示的數(shù)為8-2t,故答案為:-2+3t,8-2t;
(2)∵當(dāng)P、Q兩點(diǎn)相遇時(shí),P、Q表示的數(shù)相等
∴-2+3t=8-2t,解得:t=2,∴當(dāng)t=2時(shí),P、Q相遇,
此時(shí),-2+3t=-2+3×2=4,∴相遇點(diǎn)表示的數(shù)為4;
(3)∵點(diǎn)M表示的數(shù)為,
點(diǎn)N表示的數(shù)為,∴MN==5.
故答案為:(1)①10,3;②-2+3t,8-2t;(2)t=2,4;(3)5
【變式訓(xùn)練2】如圖,數(shù)軸上原點(diǎn)為O,A,B是數(shù)軸上的兩點(diǎn),點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的數(shù)是a,點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的數(shù)是b,且a,b滿足,動(dòng)點(diǎn)M,N同時(shí)從A,B出發(fā),分別以1個(gè)單位/秒和3個(gè)單位/秒的速度沿著數(shù)軸正方向運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為x秒(x>0).
(1)A、B兩點(diǎn)間的距離是 ;動(dòng)點(diǎn)M對(duì)應(yīng)的數(shù)是 (用含x的代數(shù)式表示);動(dòng)點(diǎn)N對(duì)應(yīng)的數(shù)是 ;(用含x的代數(shù)式表示)
(2)幾秒后,線段OM與線段ON恰好滿足3OM=2ON?
(3)若M,N開始運(yùn)動(dòng)的同時(shí),R從﹣1出發(fā)以2個(gè)單位/秒的速度沿著數(shù)軸正方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)R與M不重合時(shí),求的值.
【答案】(1),,;(2)秒或秒;(3)或
【解析】(1)∵a,b滿足,∴a﹣2=0,b+4=0,
∴a=2,b=﹣4,
∵點(diǎn)A對(duì)應(yīng)的數(shù)是a,點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的數(shù)是b,AB=2﹣(﹣4)=6.
當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為x秒時(shí),動(dòng)點(diǎn)M對(duì)應(yīng)的數(shù)是x+2,動(dòng)點(diǎn)N對(duì)應(yīng)的數(shù)是3x﹣4.故答案為:6;x+2;3x﹣4.
(2)由(1)中M,N所對(duì)的數(shù)得OM=x+2,ON=3x﹣4,
∵3OM=2ON, ∴,
①3(2+x)=2(3x﹣4),解得x=;②3(2+x)=﹣2(3x﹣4),解得x=;
綜上,或秒后,線段OM與線段ON恰好滿足3OM=2ON;
(3)由題意得動(dòng)點(diǎn)R所對(duì)的數(shù)為﹣1+2x,
,, ∴MB﹣NB=6+x﹣3x=6﹣2x,∵2+x=﹣4+3x,解得x=3,∴M與N相遇時(shí)時(shí)間為3s,
N與M相遇前,x<3s時(shí),==2,
N與M相遇后,x>3s時(shí),===﹣2,綜上所述的值為2或﹣2.
故答案為:(1),,;(2)秒或秒;(3)或
【變式訓(xùn)練3】如圖,直線l上有A、B、C三點(diǎn),AB=8cm,直線l上有兩個(gè)動(dòng)點(diǎn)P、Q,點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),以cm/秒的速度沿AB方向運(yùn)動(dòng),點(diǎn)Q從點(diǎn)B同時(shí)出發(fā),以cm/秒的速度沿BC方向運(yùn)動(dòng).
(1)點(diǎn)P、Q出發(fā)幾秒鐘后,點(diǎn)B是線段PQ的中點(diǎn)?
(2)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,點(diǎn)P和點(diǎn)Q能否重合?若能重合,幾秒后重合?
(3)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,線段PQ與線段AQ的長(zhǎng)度能否相等?說(shuō)明你的理由.
【答案】(1);(2)能,;(3)能,理由見解析
【解析】(1)設(shè)點(diǎn)P、Q出發(fā)t秒鐘后,點(diǎn)B是線段PQ的中點(diǎn),則
8﹣t=t,解得:t=,即點(diǎn)P、Q出發(fā)秒鐘后,點(diǎn)B是線段PQ的中點(diǎn);
(2)假設(shè)點(diǎn)P、Q出發(fā)t秒鐘后,點(diǎn)P和點(diǎn)Q重合,則
8+t=t.解得:t=;
(3)當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)Q左側(cè)時(shí),線段PQ與線段AQ的長(zhǎng)度不可能相等.
當(dāng)點(diǎn)P在點(diǎn)Q右側(cè)時(shí),設(shè)點(diǎn)P、Q出發(fā)t秒鐘后,線段PQ與線段AQ的長(zhǎng)度相等,則
8+t=t﹣(8+t),
解得:t=160.
當(dāng)t=160時(shí),線段PQ與線段AQ的長(zhǎng)度相等.
故答案為:(1);(2)能,;(3)能,理由見解析

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