中小学教育资源及组卷应用平台
考点通关02 数轴上的动点问题分类练(4种类型)
类型一 动点与定值问题
1.如图,点对应的有理数为,点对应的有理数为,点对应的有理数为,且,点向左移动3个单位长度到达点,向右移动5个单位长度到达点.
(1) , ;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,求与点重合的点表示的数;
(3)若点从点开始以3个单位长度/秒的速度向左运动,同时,点从点开始以6个单位长度/秒的速度向右运动,点从点开始以4个单位长度/秒的速度向右运动,设运动时间秒,则的值是否随着的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
2.已知数轴上有、、三个点,分别表示有理数,,,动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,设移动时间为秒.
(1)当时,点到点的距离 ______ ;此时点所表示的数为______ ;
(2)当点运动到点时,点同时从点出发,以每秒个单位的速度向点运动,点到达点后也停止运动,则点出发秒时与点之间的距离 ______ ;
(3)在(2)的条件下,当点到达点之前,请求出点移动几秒时恰好与点之间的距离为个单位?
3.如图:在数轴上,点A对应的数是,点B对应的数是16,两动点M、N同时从原点O出发,点M以每秒1个单位的速度沿数轴向点B运动;点N以每秒3个单位的速度沿数轴向左运动,到达点A后停留1秒,再从点A沿数轴向右到达点B后停止运动.设点M的运动时间为秒.
(1)当时,线段的长为________(直接填空);当时,线段的长为________(直接填空);
(2)在运动过程中,当点M与点N重合时,求t的值;
(3)当线段的长为7时,直接写出t的值.
4.如图,点对应的有理数为,点对应的有理数为,点对应的有理数为,且,点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点.
(1)___________,___________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,求与点重合的点表示的数;
(3)若点从点开始以个单位长度/秒的速度向左运动,同时,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,设运动时间秒,则的值是否随着的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
5.阅读下面的材料:
如图①,若线段在数轴上,A,B点表示的数分别为a,b,则线段的长(点A到点B的距离)可表示为.
请用上面材料中的知识解答下面的问题:
如图②,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1cm到达A点,再向左移动2cm到达B点,然后向右移动7cm到达C点,用1个单位长度表示1cm.
(1)请你在数轴上表示出、、三点的位置,并直接写出线段的长度;
(2)若将点A向右移动cm,请用代数式表示移动后的点表示的数?
(3)若点B以每秒2cm的速度向左移动至点,同时点A,点C分别以每秒1cm和4cm的速度向右移动至点,点,设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而变化?请说明理由.
类型二 动点与最值问题
6.如图,数轴上有三个点A、B、C,表示的数分别是﹣4、﹣2、3,请回答:
(1)若使C、B两点的距离与A、B两点的距离相等,则需将点C向左移动 ___________个单位(其中点C不与点A重合).
(2)若在表示﹣1的点处有一只小青蛙,一步跳1个单位长,小青蛙第1次先向左跳1步,第2次再向右跳3步,然后第3次再向左跳5步,第4次再向右跳7步…按此规律继续跳下去,那么跳第99次时,应跳 ___________步,落脚点表示的数是 ___________;
(3)若移动A、B、C三点中的两个点,使三个点表示的数相同,移动方法有 ___________种,其中移动所走的距离和最小的是 ___________个单位;
(4)若数轴上有个动点表示的数是x,则的最小值是 ___________.
7.如图,在数轴上A点表示数a,B点表示数b,C点表示数c,且a,c满足以下关系式:,.
(1)a=______;c=______;
(2)若将数轴折叠,使得A点与B点重合,则点C与数______表示的点重合;
(3)若点P为数轴上一动点,其对应的数为x,当代数式取得最小值时,此时x=______,最小值为______.
8.如图,在数轴上A点表示数a,B点表示数b,C点表示数c,且a、c满足.若点A与点B之间的距离表示为,点B与点C之间的距离表示为,点B在点A、C之间,且满足BC=2AB.
(1)a= ,b= ,c= ;
(2)若点P为数轴上一动点,其对应的数为x当时,x= ;当代数式取得最小值时,此时最小值为 .
(3)动点M从B点位置出发,沿数轴以每秒1个单位的速度向终点C运动,同时动点N从A点出发,以每秒2个单位的速度沿数轴向C点运动,设运动时间为t秒.问:当t为何值时,M、N两点之间的距离为2个单位?
9.点A,B为数轴上的两点,点A对应的数为a,点B对应的数为3,a3=﹣8.
(1)求A,B两点之间的距离;
(2)若点C为数轴上的一个动点,其对应的数记为x,试猜想当x满足什么条件时,点C到A点的距离与点C到B点的距离之和最小.请写出你的猜想,并说明理由;
(3)若P,Q为数轴上的两个动点(Q点在P点右侧),P,Q两点之间的距离为m,当点P到A点的距离与点Q到B点的距离之和有最小值4时,m的值为 .
10.数轴上两点之间的距离等于相对应的两数差的绝对值.
(1)数轴上表示2和5的两点之间的距离是___________;数轴上表示﹣2和﹣8的两点之间的距离是___________;
(2)数轴上表示数x和﹣1的两点之间的距离是2,那么x为_____________;
(3)若某动点表示的数为x,当式子|x+1|+|x﹣2|取得最小值时,相应的x的范围是________.
(4)若某动点表示的数为x,已知数轴上两点对应的数分别为、3,点为点A点B之间的一点(不与A,B重合),点对应的数为p.则式子|x﹣p|+|x﹣3|+|x﹣P﹣15|的最小值是________.
类型三 动点与存在性问题
11.如图,数轴上A,B两点对应的数分别.有一动点P从点A出发第一次向右运动1个单位长度;然后在新的位置第二次运动,向左运动2个单位长度;在此位置第三次运动,向右运动3个单位长度,…按照如此规律不断地左右运动.
(1)当点P运动到第5次时,求点P所对应的有理数;
(2)当点P运动到第2021次时,求点P所对应的有理数;
(3)琪琪发现:点P在线段AB之间运动时,恰好存在某一个位置,使点P到点B的距离是点P到点A的距离的3倍.请你验证琪琪的说法是否正确?
12.已知下列有理数:-4,-2,4,-1,2.5,3
(1)在给定的数轴上表示这些数:
(2)这些数中是否存在互为相反数的两个数?若存在,请指出来,并写出这两个数之间所有的整数;
(3)这些数在数轴上表示的点中是否存在两点之间的距离等于7的两个数?若存在,请指出来.
13.数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合,在一次数学探究活动中,数学兴趣小组通过探究发现可以通过用“两数的差”来表示“数轴上两点间的距离”,例如图1中线段的长度可表示为:,,,……结论:数轴上任意两点表示的数分别、,则这两个点间的距离为(即:用较大的数减去较小的数)
(1)如图1,计算:______,______;
(2)如图2,点表示数,点表示数,点表示数,且,求点和点表示的数;
(3)在(2)条件下,在图2的数轴上是否存在点,使,若存在,请直接写出点表示的数;若不存在,请说明理由
14.已知数轴上三点,,对应的数分别为,,,点为数轴上任意一点,其对应的数为.
(1)如果点到点,点的距离相等,那么的值是________;
(2)数轴上是否存在点,使点到点,点的距离之和是?如果存在,请求出的值;如果不存在,请说明理由;
(3)如果点以每秒个单位长度的速度从点向右运动时,点和点分别以每秒个单位长度和每秒个单位长度的速度也向右运动,且三点同时出发,那么经过几秒,.
15.阅读与思考:
点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,A、B两点之间的距离表示为,在数轴上A、B两点之间的距离.回答下列问题:
(1)数轴上表示2和5两点之间的距离是 ,数轴上表示1和的两点之间的距离是
(2)数轴上表示x和的两点之间的距离表示为 ;
(3)七年级研究性学习小组在数学老师指导下,对式子进行探究:
①请你在草稿纸上画出数轴,当表示数x的点在与4之间移动时,的值总是一个固定的值为
②请你画出数轴,探究:是否存在数x,使?如果存在,则在数轴上表示出来,并写出x的值;如果不存在,简要说明理由.
类型四 其他动点问题
16.已知:如图,点A、点B为数轴上两点,点A表示的数为a,点B表示的数为b,a与b满足.动点P从点A出发,以2个单位长度/秒的速度沿数轴向右运动,若在点B处放一挡板(挡板厚度忽略不计),点P在碰到挡板后立即返回,以3个单位长度/秒的速度在数轴上向左运动,到点A停止,设点P运动的时间为t(秒)(t>0).
(1)直接写出a、b的值,______,______;
(2)点P碰到挡板时,t的值为______;
(3)当时,点P表示的有理数为______;当时,点P表示的有理数为______;
(4)试探究:点P到挡板的距离与它到原点的距离可能相等吗?若能,直接写出相等时t的值;若不能,请说明理由.
17.如图1,在数轴上点M表示的数为m,点N表示的数为n,点M到点N的距离记为.我们规定:的大小可以用位于右边的点表示的数减去左边的点表示的数表示,即.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图2,在数轴上点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,b是最大的负整数.且a,c满足与互为相反数.
(1)______,______,______;
(2)若将数轴折叠,使得A点与B点重合,则C点与表示数______的点重合;
(3)动点P从点C出发,以每秒3个单位长度的速度沿x轴的负方向移动,当A,B,P中恰有一个点到其余两点的距离相等时(A,B,P三点互不重合),求点P移动的时间t的值.
18.(1)已知,化简:;
(2)是否有最小值?若有,请求出来,若没有,请说明理由;
(3)已知P为数轴上一动点,其对应的数为x,当x为何值时,有最小值?最小值是多少?
(4)如图,数轴上点A,B,C分别表示,1,5,若点A,B,C开始在数轴上运动,点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时B和C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向右运动,假设t秒过后,点B与点C之间的距离表示为,点A与点B之间的距离表示为,则的值是否随时间t的变化而变化?若改变,请说明理由,若不变,请求出其值.
19.已知多项式的常数项是a,次数是在数轴上分别表示的点是(如图),点A与点B之间的距离记作.
(1)求的值;
(2)求的长;
(3)动点P从数1对应的点开始向右运动,速度为每秒1个单位长度.同时点A,B在数轴上运动,点A,B的速度分别为每秒2个单位长度,每秒3个单位长度,运动时间为t秒.若点A向右运动,点B向左运动,,求t的值.
20.在数轴上,若点、点表示的数分别是、,则、两点间的距离可以表示为,例如,在数轴上,表示数和数的两点间的距离是,表示数和数的两点间的距离是,利用上述结论,解决问题:
(1)若,则=_____;
(2)若有一个半径为的圆上有一点,与数轴上表示的点重合,将圆沿数轴无滑动的滚动周,点到达点的位置,则点表示的数为______用含有的代数式表示;
(3),为数轴上的两个动点,点表示的数为,点表示的数为,且,点C表示的数为,若点、、、三点中的某一点到另外两点的距离相等,求、的值.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
考点通关02 数轴上的动点问题分类练(4种类型)
类型一 动点与定值问题
1.如图,点对应的有理数为,点对应的有理数为,点对应的有理数为,且,点向左移动3个单位长度到达点,向右移动5个单位长度到达点.
(1) , ;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,求与点重合的点表示的数;
(3)若点从点开始以3个单位长度/秒的速度向左运动,同时,点从点开始以6个单位长度/秒的速度向右运动,点从点开始以4个单位长度/秒的速度向右运动,设运动时间秒,则的值是否随着的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1),3
(2)0
(3)不改变,值是29
【分析】(1)根据题意求解即可;
(2)由题意可求得折叠点对应的数,再求点对应的数即可;
(3)分别表示出点、点、点运动后的数,再结合进行求解即可.
【详解】(1)解:,点向左移动3个单位长度到达点,向右移动5个单位长度到达点,
点表示的数为:,
点表示的数为:,
故答案为:,3;
(2)解:将数轴折叠,使得点与点重合,
折叠点对应的有理数为:,
点到折叠点的距离为:,
与点重合的点表示的数为:;
(3)解:的值不会随着的变化而变化,
理由如下:
点从点开始以3个单位长度/秒的速度向左运动,点从点开始以6个单位长度/秒的速度向右运动,点从点开始以4个单位长度/秒的速度向右运动,
运动后点表示的数为:,点表示的数为:,点表示的数为:,
,,
,
的值不会随着的变化而变化,该值是29.
【点睛】本题主要考查了用数轴上的点表示有理数、数轴上两点之间的距离、数轴上的动点问题,读懂题意,采用数形结合的思想解题,是解此题的关键.
2.已知数轴上有、、三个点,分别表示有理数,,,动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,设移动时间为秒.
(1)当时,点到点的距离 ______ ;此时点所表示的数为______ ;
(2)当点运动到点时,点同时从点出发,以每秒个单位的速度向点运动,点到达点后也停止运动,则点出发秒时与点之间的距离 ______ ;
(3)在(2)的条件下,当点到达点之前,请求出点移动几秒时恰好与点之间的距离为个单位?
【答案】(1),
(2)3
(3)秒或秒
【分析】(1)利用线段的长点的移动速度点的移动时间,可求出的长;利用点表示的数点的移动速度点的移动时间,可求出点所表示的数;
(2)由点,的出发点、移动方向、移动速度及移动时间,可求出点出发秒时点,表示的数,再利用数轴上两点间的距离公式,即可求出此时的长;
(3)当点的移动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,根据,可得出关于的一元二次方程,解之即可得出结论.
【详解】(1)动点从出发,以每秒个单位的速度向终点移动,
当移动时间为秒时,;
又点表示有理数,
当移动时间为秒时,点表示的数为.
故答案为:,;
(2)当点出发秒时,点表示的数为,点表示的数为,
此时.
故答案为:;
(3)当点的移动时间为秒时,点表示的数为,点表示的数为,
根据题意得:,
即或,
解得:或.
答:在的条件下,当点到达点之前,点移动秒或秒时恰好与点之间的距离为个单位.
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用以及数轴,找准等量关系,正确列出一元一次方程是解题的关键.
3.如图:在数轴上,点A对应的数是,点B对应的数是16,两动点M、N同时从原点O出发,点M以每秒1个单位的速度沿数轴向点B运动;点N以每秒3个单位的速度沿数轴向左运动,到达点A后停留1秒,再从点A沿数轴向右到达点B后停止运动.设点M的运动时间为秒.
(1)当时,线段的长为________(直接填空);当时,线段的长为________(直接填空);
(2)在运动过程中,当点M与点N重合时,求t的值;
(3)当线段的长为7时,直接写出t的值.
【答案】(1)4,3
(2)
(3)8或9
【分析】(1)分别求出当时,当点M和点N表示的数,然后利用数轴上两点距离公式求解即可;
(2)先判断出当点M与点N重合时,点N肯定是在从A向B的运动过程中,由此表示出运动t秒后点M和点N表示的数,再根据二者重合建立方程求解即可;
(3)分当点N向点A运动的过程时,当点N在点A停留时,点N从点A向点B运动过程中,且点N没有追上M时,当点N从点A向点B运动过程中,且点N追上M,且点N为到点B前,当点N从点A向点B运动过程中,且点N到达点B后,表示出点N和点M表示的数,再根据的长为7建立方程求解即可.
【详解】(1)解:当时,点M表示的数为,点N表示的数为,
∴;
当时,点N表示的数为,点N表示的数为,
∴;
故答案为:4,3;
(2)解:由题意得,当点M与点N重合时,点N肯定是在从A向B的运动过程中,此时运动t秒后,点M表示的数为,点N表示的数为,
∴,
解得;
(3)解:当点N向点A运动的过程时,由题意得,
解得,不符合题意;
当点N在点A停留时,由题意得,,
解得,不符合题意;
当点N从点A向点B运动过程中,且点N没有追上M时,由题意得,,
解得,不符合题意;
当点N从点A向点B运动过程中,且点N追上M,且点N为到达点B前,由题意得,,
解得;
当点N从点A向点B运动过程中,且点N到达点B后停止运动,由题意得,,
解得;
综上所述,或.
【点睛】本题主要考查了数轴上的动点问题,数轴上两点距离公式,利用分类讨论的思想求解是解题的关键.
4.如图,点对应的有理数为,点对应的有理数为,点对应的有理数为,且,点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点.
(1)___________,___________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,求与点重合的点表示的数;
(3)若点从点开始以个单位长度/秒的速度向左运动,同时,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,设运动时间秒,则的值是否随着的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1),
(2)
(3)不会随着的变化而改变,该值是
【分析】(1),点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点,根据点的移动即可求解;
(2)根据(1)可知点与点对应的有理数,根据折叠的性质即可求解;
(3)根据各点运动的情况可以用含的式子表示出,,对应的有理数,根据两点之间的距离,分别表示出,,由此即可求解.
【详解】(1)解:,点向左移动个单位长度到达点,向右移动个单位长度到达点,
∴,,
故答案为:,.
(2)解:点对应的有理数是,点对应的有理数是,若将数轴折叠,使得点与点重合,
∴折叠点对应的有理数为,且点对应的有理数是,
∴点到折叠点的距离为,
∴与点重合的点表示的数为.
(3)解:的值不会随着的变化而改变.
∵点从点开始以每秒个单位长度的速度向左运动,
∴运动后对应的点为,
∵点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,
∴运动后对应的点为,
∵点从点开始以个单位长度/秒的速度向右运动,
∴运动后对应的点为,
∴,,
∴,
∴的值不会随着的变化而改变,该值是.
【点睛】本题主要考查数轴上动点的问题,掌握数轴上两点之间的距离的计算方法,点与点之间的有理数表示方法是解题的关键.
5.阅读下面的材料:
如图①,若线段在数轴上,A,B点表示的数分别为a,b,则线段的长(点A到点B的距离)可表示为.
请用上面材料中的知识解答下面的问题:
如图②,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1cm到达A点,再向左移动2cm到达B点,然后向右移动7cm到达C点,用1个单位长度表示1cm.
(1)请你在数轴上表示出、、三点的位置,并直接写出线段的长度;
(2)若将点A向右移动cm,请用代数式表示移动后的点表示的数?
(3)若点B以每秒2cm的速度向左移动至点,同时点A,点C分别以每秒1cm和4cm的速度向右移动至点,点,设移动时间为t秒,试探索:的值是否会随着t的变化而变化?请说明理由.
【答案】(1)数轴见解析,cm
(2)
(3)不变,理由见解析
【分析】(1)根据题目中点的运动可直接得出点、、的位置,进而可得出的长度;
(2)根据“数轴上的点,越往右越大”可得出点A移动后所表示的数;
(3)先分别表示,点,点所对应的数,再表达两点间的距离,进而可表示,最后判断它的值是否变化即可.
【详解】(1)如图所示:
.
(cm);
(2)将点A向右移动cm,则移动后的点表示的数为;
(3)的值不会随着t的变化而变化,
理由如下:
由题意可知,,点,点所对应的数分别为:,,,
由点的运动可知,点在点的右侧,点在点的右侧,
∴,
,
∴,
∴的值不会随着t的变化而变化.
【点睛】本题考查了数轴上点的运动,掌握数轴上两点之间的距离求解方法是解决问题的关键.
类型二 动点与最值问题
6.如图,数轴上有三个点A、B、C,表示的数分别是﹣4、﹣2、3,请回答:
(1)若使C、B两点的距离与A、B两点的距离相等,则需将点C向左移动 ___________个单位(其中点C不与点A重合).
(2)若在表示﹣1的点处有一只小青蛙,一步跳1个单位长,小青蛙第1次先向左跳1步,第2次再向右跳3步,然后第3次再向左跳5步,第4次再向右跳7步…按此规律继续跳下去,那么跳第99次时,应跳 ___________步,落脚点表示的数是 ___________;
(3)若移动A、B、C三点中的两个点,使三个点表示的数相同,移动方法有 ___________种,其中移动所走的距离和最小的是 ___________个单位;
(4)若数轴上有个动点表示的数是x,则的最小值是 ___________.
【答案】(1)3
(2)197,
(3)3,7
(4)7
【分析】(1)由AB=2,结合数轴即可得出点C向左移动的距离;
(2)根据规律发现,所跳步数是奇数列,写出表达式,然后把n=100代入进行计算即可求解,根据向左跳是负数,向右跳是正数,列出算式,然后两个数一组,计算后再求和即可,当跳了n次时,分n是偶数与n是奇数两种情况讨论求解;
(3)分为三种:移动B、C;移动A、C;移动A、B.然后计算每种情况移动所走的距离和即可;
(4)根据绝对值的意义和线段的性质,两点之间,线段最短,可知当 5≤x≤4时,|x+1|+|x 4|+|x+5|有最小值.
【详解】(1)解:由数轴可知:A、B两点的距离为2,B点、C点表示的数分别为: 2、3,
所以当C、B两点的距离与A、B两点的距离相等时,需将点C向左移动3个单位,
故答案为:3;
(2)∵第1次跳1步,第2次跳3步,第3次跳5步,第4次跳7步,
…
∴第n次跳(2n 1)步,
当n=99时,2×99 1=198 1=197,
此时,所表示的数是: 1 1+3 5+7 …+195 197
= 1+( 1+3)+( 5+7)+…+( 195+197)
= 1 197+2×
= 100;
故答案为:197, 100;
(3)有3种方法:①移动B、C,把点B向左移动2个单位长度,把C向左移动7个单位长度,移动距离之和为:2+7=9;
②移动A、C,把点A向右移动2个单位长度,把C向左移动5个单位长度,移动距离之和为:2+5=7;
③移动B、A,把点A向右移动7个单位长度,把B向左右移动5个单位长度,移动距离之和为:7+5=12.
所以移动所走的距离和最小的是7个单位,
故答案为:3,7;
(4)∵|x+4|≥0, |x+2|≥0,|x 3|≥0,
当x≥3,原式=x+4+x+2+x﹣3=3x+3
最小值为x=3时,3x+3=12,
当 2≤x<3时,原式=x+4+x+2﹣x+3=x+9
最小值为x= 2时,x+9=7,
当 4<x< 2时,原式=x+4﹣x﹣2﹣x+3= x+5
最小值大于7,
当 x≤ 4时,原式=﹣x﹣4﹣x﹣2﹣x+3= 3x 3,
最小值为x= 4时, 3x 3=9,
综上,的最小值是7,
故答案为:7.
【点睛】本题借助数轴考查了数轴上两点之间的距离的求解问题,以及数字变化规律的探讨问题,综合性较强,难度较大,但只要仔细分析,从中理清问题变化的思路便不难求解,此题计算求解时一定要仔细认真.
7.如图,在数轴上A点表示数a,B点表示数b,C点表示数c,且a,c满足以下关系式:,.
(1)a=______;c=______;
(2)若将数轴折叠,使得A点与B点重合,则点C与数______表示的点重合;
(3)若点P为数轴上一动点,其对应的数为x,当代数式取得最小值时,此时x=______,最小值为______.
【答案】(1),9
(2)
(3)1,12
【分析】(1)根据非负数的性质求解即可;
(2)先求出AB的中点表示的数,由此即可得到答案;
(3)分图3-1,图3-2,图3-3,图3-4四种情况讨论求解即可.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
∴,
故答案为:-3;9;
(2)解:∵点A表示的数为-3,点B表示的数为1,
∴AB中点表示的数为-1,
∴点C到AB中点的距离为10,
∴点C与数-1-10=-11表示的点重合,
故答案为:-11;
(3)解:由题意得
,
∴代数式的值即为点P到A、B、C三点的距离和,
如图3-1所示,当点P在A点左侧时
如图3-2所示,当点P在线段AB上时,
如图3-3所示,当点P在线段BC上时,
如图3-4所示,当点P在C点右侧时,
∴综上所述,当P与B点重合时,.
【点睛】本题主要考查了非负性的性质,绝对值的几何意义,数轴上两点的距离,用数轴表示有理数等等,熟知相关知识是解题的关键.
8.如图,在数轴上A点表示数a,B点表示数b,C点表示数c,且a、c满足.若点A与点B之间的距离表示为,点B与点C之间的距离表示为,点B在点A、C之间,且满足BC=2AB.
(1)a= ,b= ,c= ;
(2)若点P为数轴上一动点,其对应的数为x当时,x= ;当代数式取得最小值时,此时最小值为 .
(3)动点M从B点位置出发,沿数轴以每秒1个单位的速度向终点C运动,同时动点N从A点出发,以每秒2个单位的速度沿数轴向C点运动,设运动时间为t秒.问:当t为何值时,M、N两点之间的距离为2个单位?
【答案】(1)-3,1,9;(2)0或-6;12;(3)当t为2或6时M、N两点之间的距离为2个单位.
【分析】(1)根据,,,即可求出,再由,,以及数轴上点的位置进行求解即可;
(2)由题意得即,解方程即可;即表示P点到A和到C的距离之和,利用绝对值的几何意义进行求解即可;
(3)由题意可知M点表示的数为,N点表示的数为,由题意得:,由此进行资金即可
【详解】解:(1)∵,,,
∴,
∴,
∴,,
∵,
∴,
由数轴上的位置可知,
∴,
∴,
故答案为:-3,1,9;
(2)∵,
∴,
∴,
∴,
∴或-6;
∵,
∴即表示P点到A和到C的距离之和
图下图所示,当P在-3的左侧时,此时,
同理可以求出当P在9的右侧时,
如图,当P在A、C之间(包含A、C)此时,
∴的最小值为12,
故答案为:0或-6;12;
(3)由题意可知M点表示的数为,N点表示的数为,
由题意得:即,
解得或,
∴当t为2或6时M、N两点之间的距离为2个单位.
【点睛】本题主要考查了绝对值的非负性,数轴上两点的距离,数轴上的动点问题,解题的关键在于能够熟练掌握相关知识进行求解.
9.点A,B为数轴上的两点,点A对应的数为a,点B对应的数为3,a3=﹣8.
(1)求A,B两点之间的距离;
(2)若点C为数轴上的一个动点,其对应的数记为x,试猜想当x满足什么条件时,点C到A点的距离与点C到B点的距离之和最小.请写出你的猜想,并说明理由;
(3)若P,Q为数轴上的两个动点(Q点在P点右侧),P,Q两点之间的距离为m,当点P到A点的距离与点Q到B点的距离之和有最小值4时,m的值为 .
【答案】(1)5;(2)当﹣2<x<3时,点C到A点的距离与点C到B点的距离之和最小,最小值为5,见详解;(3)1或9
【分析】(1)先根据立方根的定义求出a,再根据两点之间的距离公式即可求解;
(2)当点C在数轴上A、B两点之间时,点C到A点的距离与点C到B点的距离之和最小,依此即可求解;
(3)分两种情况:点P在点A的左边,点P在点B的右边,进行讨论即可求解.
【详解】解:(1)∵a3=﹣8.
∴a=﹣2,
∴AB=|3﹣(﹣2)|=5;
(2)点C到A的距离为|x+2|,点C到B的距离为|x﹣3|,
∴点C到A点的距离与点C到B点的距离之和为|x+2|+|x﹣3|,
当距离之和|x+2|+|x﹣3|的值最小,﹣2<x<3,
此时的最小值为3﹣(﹣2)=5,
∴当﹣2<x<3时,点C到A点的距离与点C到B点的距离之和最小,最小值为5;
(3)设点P所表示的数为x,
∵PQ=m,Q点在P点右侧,
∴点Q所表示的数为x+m,
∴PA=|x+2|,QB=|x+m﹣3|
∴点P到A点的距离与点Q到B点的距离之和为:PA+QB=|x+2|+|x+m﹣3|
当x在﹣2与3﹣m之间时,|x+2|+|x+m﹣3|最小,最小值为|﹣2﹣(3﹣m)|=4,
①﹣2﹣(3﹣m)=4,解得,m=9,
②(3﹣m)﹣(﹣2)=4时,解得,m=1,
故答案为:1或9.
【点睛】本题考查了数轴,绝对值的性质,读懂题目信息,理解数轴上两点间的距离的表示是解题的关键.
10.数轴上两点之间的距离等于相对应的两数差的绝对值.
(1)数轴上表示2和5的两点之间的距离是___________;数轴上表示﹣2和﹣8的两点之间的距离是___________;
(2)数轴上表示数x和﹣1的两点之间的距离是2,那么x为_____________;
(3)若某动点表示的数为x,当式子|x+1|+|x﹣2|取得最小值时,相应的x的范围是________.
(4)若某动点表示的数为x,已知数轴上两点对应的数分别为、3,点为点A点B之间的一点(不与A,B重合),点对应的数为p.则式子|x﹣p|+|x﹣3|+|x﹣P﹣15|的最小值是________.
【答案】(1)3;(2)-3或者1;(3)在-1和2之间,包括-1和2;(4)15
【分析】(1)计算2和5,﹣2和﹣8的差值的绝对值,即可得出答案;
(2)计算-1+2,-1-2,即可得到x的值;
(3)结合数轴和两点间的距离进行分析;
(4)结合数轴和两点间的距离进行分析;
【详解】(1)2和5的两点之间的距离为5-2=3,﹣2和﹣8的两点之间的距离为-2-(-8)=6;
(2)-1+2=1,-1-2=-3,
∴x=-3或1;
(3)|x+1|+|x﹣2|的几何意义是:数轴上表示数x的点到表示-1、2两点的距离之和,显然在-1和2之间,包括-1和2时,距离之和最小.
故答案为在-1和2之间,包括-1和2;
(4)|x﹣p|+|x﹣3|+|x﹣p﹣15|的几何意义是:数轴上表示数x的点到表示p、3、p+15三点的距离之和,
∵点为点A点B之间的一点(不与A,B重合),
∴p<3<p+15,
p到p+15的距离为15,显然当x=3时,|x﹣p|+|x﹣3|+|x﹣p﹣15|的最小值为15.
【点睛】本题主要考查数轴两点间的距离,数轴上两点之间的距离等于相应两数差的绝对值时解题的关键.
类型三 动点与存在性问题
11.如图,数轴上A,B两点对应的数分别.有一动点P从点A出发第一次向右运动1个单位长度;然后在新的位置第二次运动,向左运动2个单位长度;在此位置第三次运动,向右运动3个单位长度,…按照如此规律不断地左右运动.
(1)当点P运动到第5次时,求点P所对应的有理数;
(2)当点P运动到第2021次时,求点P所对应的有理数;
(3)琪琪发现:点P在线段AB之间运动时,恰好存在某一个位置,使点P到点B的距离是点P到点A的距离的3倍.请你验证琪琪的说法是否正确?
【答案】(1)-1
(2)1007
(3)琪琪的说法正确;理由见解析
【分析】(1)根据往右用加,往左用减,计算即可得出答案;
(2)根据往右用加,往左用减,找出运动时,点的规律,即可得出答案;
(3)点P在点A和点B之间,再分别求出PA和PB所表示的代数式,根据PB=3PA计算,即可得出答案.
【详解】(1)解:点P运动到第5次时,点P所对应的有理数为:
.
(2)当点P运动到第2021次时,点P所对应的有理数为:
(3)设点P对应的有理数的值为x,
∵点P在点A和点B之间,
∴PA=x-(-4)=x+4,PB=8-x,
∵PB=3PA,
∴,
解得:,
∴琪琪的说法正确.
【点睛】本题主要考查的是一元一次方程的应用,数轴以及有理数的运算,综合性较强,难度系数较大.
12.已知下列有理数:-4,-2,4,-1,2.5,3
(1)在给定的数轴上表示这些数:
(2)这些数中是否存在互为相反数的两个数?若存在,请指出来,并写出这两个数之间所有的整数;
(3)这些数在数轴上表示的点中是否存在两点之间的距离等于7的两个数?若存在,请指出来.
【答案】(1)见解析
(2)存在,和互为相反数,这两个数之间所有的整数有:-2,-1,0,1,2
(3)存在;-4和3;和
【分析】(1)将已知数表示在数轴上即可;
(2)根据相反数的定义,找出互为相反数的两个数,并写出这两个数之间的所有整数即可;
(3)根据数轴上两点的距离等于7,即可求得.
【详解】(1)解:将-4,,,-1,2.5,3表示在数轴上,如图所示:
(2)存在,和互为相反数,这两个数之间所有的整数有:-2,-1,0,1,2.
(3)存在;
∵,,
∴两点之间的距离等于7的有:-4和3,和.
【点睛】本题主要考查了用数轴上的点表示有理数,相反数的定义,数轴上两点间的距离,进行数形结合是解题的关键.
13.数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合,在一次数学探究活动中,数学兴趣小组通过探究发现可以通过用“两数的差”来表示“数轴上两点间的距离”,例如图1中线段的长度可表示为:,,,……结论:数轴上任意两点表示的数分别、,则这两个点间的距离为(即:用较大的数减去较小的数)
(1)如图1,计算:______,______;
(2)如图2,点表示数,点表示数,点表示数,且,求点和点表示的数;
(3)在(2)条件下,在图2的数轴上是否存在点,使,若存在,请直接写出点表示的数;若不存在,请说明理由
【答案】(1)3,7
(2)点F表示的数为,点H表示的数为1
(3)或
【分析】(1)根据数轴上两点距离公式求解即可;
(2)根据数轴上两点的距离得到,再由建立方程求解即可;
(3)设点Q表示的数为m,则,再由,得到方程,然后分m不同的取值范围进行去绝对值进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,,,
故答案为:3,7;
(2)解:∵点表示数,点表示数,点表示数,
∴,
∵,
∴,
解得,
∴,
∴点F表示的数为,点H表示的数为1;
(3)解:设点Q表示的数为m,
∴,
∵,
∴,
当时,则,
解得;
当时,则,
解得(舍去);
当时,则,
解得;
当时,则,
解得(舍去);
综上所述,m的值为或,
∴点Q表示的数为或.
【点睛】本题主要考查了数轴上两点距离公式,用数轴表示有理数,绝对值方程,熟知数轴上两点距离公式是解题的关键.
14.已知数轴上三点,,对应的数分别为,,,点为数轴上任意一点,其对应的数为.
(1)如果点到点,点的距离相等,那么的值是________;
(2)数轴上是否存在点,使点到点,点的距离之和是?如果存在,请求出的值;如果不存在,请说明理由;
(3)如果点以每秒个单位长度的速度从点向右运动时,点和点分别以每秒个单位长度和每秒个单位长度的速度也向右运动,且三点同时出发,那么经过几秒,.
【答案】(1);
(2)存在,或;
(3)或.
【分析】(1)根据列出关于x的方程求解即可;
(2)根据P点在N点右侧或在M点左侧分别求出即可;
(3)设经过t秒,则点P表示的数为,点M表示的数为,点N表示的数为,得,求解即可.
【详解】(1)解:依题意得,
解得
故答案为:
(2)存在,理由如下:
因为到,的距离之和是,所以不可能在中间,
当在左侧,
,
解得:;
当在的右边,
,
解得:,
故.
(3)依题意得:点P表示的数为,点M表示的数为,点N表示的数为,
因为,
,
解得.
【点睛】此题主要考查了一元一次方程的应用,以及数轴;关键是理解题意,表示出两点之间的距离,利用数形结合法列出方程.
15.阅读与思考:
点A、B在数轴上分别表示有理数a、b,A、B两点之间的距离表示为,在数轴上A、B两点之间的距离.回答下列问题:
(1)数轴上表示2和5两点之间的距离是 ,数轴上表示1和的两点之间的距离是
(2)数轴上表示x和的两点之间的距离表示为 ;
(3)七年级研究性学习小组在数学老师指导下,对式子进行探究:
①请你在草稿纸上画出数轴,当表示数x的点在与4之间移动时,的值总是一个固定的值为
②请你画出数轴,探究:是否存在数x,使?如果存在,则在数轴上表示出来,并写出x的值;如果不存在,简要说明理由.
【答案】(1)3,4
(2)
(3)①7;②存在,数轴见解析,x为5或
【分析】(1)(2)根据数轴上A、B两点之间的距离的表达式计算出绝对值;
(3)①先化简绝对值,然后合并同类项即可;②分为和两种情况讨论.
【详解】(1)解:根据题意知:
2和5两点之间的距离是,
1和的两点之间的距离是,
(2)x和的两点之间的距离表示为;
(3)①当时,;
②当时,,
解得:,
当时,.
解得:.
∴或.
即表示数轴上到4和距离之和为9,
这样的x值为5或.
【点睛】本题主要考查的是绝对值的定义和化简,根据题意找出数轴上任意两点之间的距离公式是解题的关键.
类型四 其他动点问题
16.已知:如图,点A、点B为数轴上两点,点A表示的数为a,点B表示的数为b,a与b满足.动点P从点A出发,以2个单位长度/秒的速度沿数轴向右运动,若在点B处放一挡板(挡板厚度忽略不计),点P在碰到挡板后立即返回,以3个单位长度/秒的速度在数轴上向左运动,到点A停止,设点P运动的时间为t(秒)(t>0).
(1)直接写出a、b的值,______,______;
(2)点P碰到挡板时,t的值为______;
(3)当时,点P表示的有理数为______;当时,点P表示的有理数为______;
(4)试探究:点P到挡板的距离与它到原点的距离可能相等吗?若能,直接写出相等时t的值;若不能,请说明理由.
【答案】(1);
(2)6;
(3)4,5;
(4)或 .
【分析】(1)由绝对值的非负性即可得出结论;
(2)求出点A与点B之间的距离为,再根据,即可求解;
(3)当时,点P表示的有理数为,当时,点P到达挡板后从B点出发运动了1秒,即点P表示的有理数为;
(4)分两种情况讨论:当时, ,当时,点P表示的数是 ,则有,分别解方程即可 .
【详解】(1)解:
,
,
故答案为:;
(2)解:点A表示的数为,点B表示的数为8,
,
点P碰到挡板时,t的值为,
故答案为:6;
(3)解:当时,点P表示的有理数为,
当时,点P表示的有理数为;
故答案为:4,5;
(4)解:点P到挡板的距离与它到原点的距离可能相等,理由如下:
当时,点P表示的数为,
,
解得,
当时,点P表示的数是 ,
则有,
解得,
综上所述,t的值为或 .
【点睛】本题考查了一元一次方程的应用,以及数轴上动点问题,解题的关键是能用含t的代数式正确的表示出点运动后所表示的数.
17.如图1,在数轴上点M表示的数为m,点N表示的数为n,点M到点N的距离记为.我们规定:的大小可以用位于右边的点表示的数减去左边的点表示的数表示,即.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图2,在数轴上点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,b是最大的负整数.且a,c满足与互为相反数.
(1)______,______,______;
(2)若将数轴折叠,使得A点与B点重合,则C点与表示数______的点重合;
(3)动点P从点C出发,以每秒3个单位长度的速度沿x轴的负方向移动,当A,B,P中恰有一个点到其余两点的距离相等时(A,B,P三点互不重合),求点P移动的时间t的值.
【答案】(1),,8
(2)
(3)1或4或7
【分析】(1)根据最大的负整数是,绝对值和偶次方具有非负性可求解;
(2)由题意容易得出折叠点表示的数是,再根据8与的距离可得答案;
(3)分点P在点B右边、点P在点A与点B之间和点P在点A左边三种情况求解即可.
【详解】(1)∵与互为相反数,
∴,
∴
即 ,
∵b是最大的负整数,
∴.
故答案为:,,8;
(2)当与重合时,折叠点是,
∴与点C点重合的点表示的数为:
故答案为:;
(3)根据题意可知,,,
①当点P在点B右边时,若,则,
所以点P表示的数是5,
∴,
∴(秒);
②当点P在点A与点B之间时,若,则,
所以点P表示的数是,
∴,
∴(秒);
③当点P在点A左边时,若,则,
所以点P表示的数是,
∴,
∴(秒);
综上可得,t的值为1或4或7.
【点睛】此题考查了数轴,掌握数轴上两点之间的距离求解方法是解决问题的关键.
18.(1)已知,化简:;
(2)是否有最小值?若有,请求出来,若没有,请说明理由;
(3)已知P为数轴上一动点,其对应的数为x,当x为何值时,有最小值?最小值是多少?
(4)如图,数轴上点A,B,C分别表示,1,5,若点A,B,C开始在数轴上运动,点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,同时B和C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向右运动,假设t秒过后,点B与点C之间的距离表示为,点A与点B之间的距离表示为,则的值是否随时间t的变化而变化?若改变,请说明理由,若不变,请求出其值.
【答案】(1)6;(2)有;6;(3)有;2023;(4)不随着时间t的变化而改变,其值是2,理由见解析
【分析】(1)由已知,得:,,再根据绝对值的性质进行化简;
(2)当时,最小值,就是到5的距离.
(3)在数轴上一点x到与2022距离之和的最小值,所以当时,它的最小值是;
(4)先根据数轴表示数的意义,用含有t的代数式表示、,再根据数轴上两点距离的计算方法进行计算即可.
【详解】解:(1)∵,
∴,,
∴;
(2)表示在数轴上一点x到与5距离之和,
所以它的最小值是;
(3),
即在数轴上一点x到与2022距离之和的最小值,
所以当时,它的最小值是,
有最小值为2023;
(4)的值不随着时间t的变化而改变,其值是2,理由如下:
∵点A都以每秒1个单位的速度向左运动,点B和点C分别以每秒2个单位长度和5个单位长度的速度向右运动,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查数轴、非负数的性质,理解绝对值的非负性以及数轴表示数的方法是正确解答的关键.
19.已知多项式的常数项是a,次数是在数轴上分别表示的点是(如图),点A与点B之间的距离记作.
(1)求的值;
(2)求的长;
(3)动点P从数1对应的点开始向右运动,速度为每秒1个单位长度.同时点A,B在数轴上运动,点A,B的速度分别为每秒2个单位长度,每秒3个单位长度,运动时间为t秒.若点A向右运动,点B向左运动,,求t的值.
【答案】(1)
(2)
(3)或
【分析】(1)根据多项式的次数和常数项的定义,即可进行解答;
(2)用点A到原点的距离加上点B到原点的距离即可;
(3)根据数轴上两点之间的距离,将和的长度表示出来,进行分类讨论即可.
【详解】(1)解:∵多项式,次数为30,常数项为,
∴.
(2)∵,
∴点A表示,点B表示30,
∴.
(3)∵经过t秒后,点P运动到数对应的点,
点A运动到数对应的点,
点B运动到数对应的点,
∴,,
∵,
∴,
解得:.
或,
则,
解得:.
综上:或.
【点睛】本题主要考查了用数轴上点表示数,数轴上两点之间的距离,解题的关键是熟练掌握数轴上两点之间距离的表示方法.
20.在数轴上,若点、点表示的数分别是、,则、两点间的距离可以表示为,例如,在数轴上,表示数和数的两点间的距离是,表示数和数的两点间的距离是,利用上述结论,解决问题:
(1)若,则=_____;
(2)若有一个半径为的圆上有一点,与数轴上表示的点重合,将圆沿数轴无滑动的滚动周,点到达点的位置,则点表示的数为______用含有的代数式表示;
(3),为数轴上的两个动点,点表示的数为,点表示的数为,且,点C表示的数为,若点、、、三点中的某一点到另外两点的距离相等,求、的值.
【答案】(1)10或-4;
(2)或;
(3),或,或,.
【分析】(1)根据距离公式进行求解即可;
(2)分向左和向右两种情况进行讨论,根据左减右加进行求解即可;
(3)分、、分别为线段的中点进行分类讨论进行求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴在数轴上,表示数的点与数的点之间的距离为,
或,
解得或.
故答案为:或;
(2)解:∵圆的半径为,
此圆的周长,
当圆向左滚动时点表示的数是;
当圆向右滚动时点表示的数是.
故答案为:或;
(3)解:∵,
∴在数轴上,点与点之间的距离为,且点在点的右侧.
①当点为线段的中点时,
.
点表示的数为,
,.
②当点为线段的中点时,
.
点表示的数为,
,.
③当点为线段的中点时,
.
点表示的数为,
,.
综上所述,,或,或,.
【点睛】本题考查数轴上两点间的距离问题.熟练掌握两点间的距离公式是解题的关键.
21世纪教育网(www.21cnjy.com)