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6.4线段的和差 同步分层作业
基础过关
1. 下列关系式中,与如图不符合的是( )
A.AD﹣CD=AB+BC B.AC﹣BC=AD﹣DB
C.AC﹣BC>AC+BD D.AD﹣AC=BD﹣BC
2. 如图,下列说法错误的是( )
A.BM=BN+MN B.BM=AB﹣AM
C.BM=BN+AN﹣MN D.BM=AB﹣AN+MN
3. 如图,C是AB的中点,D是BC的中点,下列等式中,错误的是( )
A.CD=AD﹣AC B.CD=AD﹣BC C.CD=AB﹣AC D.CD=AB
4. 如图,点D是线段AC上一点,点C是线段AB的中点,则下列等式不成立的是( )
A.AD+BD=AB B.BD﹣CD=CB C.AB=2AC D.
5. 已知线段AB=60,点C为线段AB的中点,点D为射线CB上的一点,点E为线段BD的中点,且线段EB=5,则线段CD的长为( )
A.20 B.30 C.40 D.20或40
6. 根据所示图形填空.
①AD= + + ;
②BD= + ;
③BC=AC﹣ =BD﹣ ;
④AB+CD=AD﹣ .
16.如图所示:
(1)AC= + ;
(2)AC= ﹣ ;
(3)BC= ﹣ ;
(4)BC+CD= ;
(5)CD=AD﹣ ;
(6)AC+BD﹣BC= .
7. 如图,点C,D在线段AB上.若C是线段AB中点,CD=AC,AB=16,则BD长为 6 .
8. 如图,AB=12cm,点C在线段AB上,图中共有三条线段AB、AC和BC,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是线段AB的“巧点”.若点C是线段AB的巧点,则AC= cm.
9. 已知:线段a,b.
求作:线段AB,使AB=a﹣2b.
10.如图,点E是线段AB的中点,C是EB上一点,且EC:CB=1:4,AC=12cm.
(1)求AB的长;
(2)若F为CB的中点,求EF长.
11.已知点B在线段AC上,点D在线段AB上,
(1)如图1,若AB=6cm,BC=4cm,D为线段AC的中点,求线段DB的长度:
(2)如图2,若BD=AB=CD,E为线段AB的中点,EC=12cm,求线段AC的长度.
能力提升
12. 如图,O是AC的中点,B是线段AC上任意一点,M是AB的中点,N是BC的中点,那么下列四个等式中,不成立的是( )
A.MN=OC B.MO=(AC﹣AB)
C.ON=(AC﹣CB) D.MN=(AC+OB)
13. 下列说法中,正确的是( )
A.若AC=AB,则C是AB的中点
B.若AC=BC,则C是AB的中点
C.若C在线段AB上,且AC=BC,则C是AB的中点
D.若C在直线AB上,且AC=AB,则C是线段AB的中点
14. 如图,已知点C是线段AB上一点,点M,N分别是线段AC,BC的中点,则MN=AB,小明对这个问题做了进一步的探究,并得出了相应的结论:
(1)若点C是线段AB延长线上一点,其余条件不变,则MN=AB;
(2)若点C是线段AB反向延长线上一点,其余条件不变,则MN=AB.
在上述结论中( )
A.(1)正确,(2)不正确 B.(1)不正确,(2)正确
C.(1)(2)都不正确 D.(1)(2)都正确
15. 如图,点C在线段AB上,图中共有三条线段AC、BC和AB,若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是段AB的“2倍点”.
(1)线段的中点 是 这条线段的“2倍点”;(填“是”或“不是”)
(2)若AB=18,点C是线段AB的“2倍点”,则AC的长为 .
16. 如图,已知线段a,b,c(a>b).求作:线段AB,使AB=2c﹣b+a.
17.如图,点D是线段AC的中点,点E是线段BC的中点,且AB=BC.
(1)若BC=8,求DC的长;
(2)若DE=6,求AC的长.
18. 如图所示,点C在线段AB上,AB=30cm,AC=12cm,点M,N分别是AB,BC的中点.
(1)求CN的长度;
(2)求MN的长度;
(3)若点P在直线AB上,且PA=2cm,点Q为BP的中点,请直接写出QN的长度,不用说明理由.
19. 已知线段AB,反向延长线段AB到C,使BC=AB,D为BC的中点,E为BD的中点.
(1)①补全图形;
②若AB=4,则AE= (直接写出结果).
(2)若AE=2,求AC的长.
培优拔尖
20. 如图,C、D是线段AB上两点,M、N分别是线段AD,BC的中点,下列结论:①若AD=BM,则AB=3BD;②AC=BD,则AM=BN;③AC﹣BD=2(MC﹣DN);④2MN=AB﹣CN.其中正确的结论是 .
21. 已知A,B,C,D四点在同一直线上,线段AB=8,点D在线段AB上.
(1)如图1,点C是线段AB的中点,,求线段AD的长度;
(2)若点C是直线AB上一点,且满足AC:BC=4:1,BD=2,求线段CD的长度.
22. 如图,点P是线段AB上的一点,点M、N分别是线段AP、PB的中点.
(1)如图1,若点P是线段AB的中点,且MP=5cm,则线段AB的长 cm,线段MN的长 cm;
(2)如图2,若点P是线段AB上的任一点,且AB=12cm,求线段MN的长;
(3)若点P是直线AB上的任意一点,且AB=a,直接写出线段MN的长.
23.已知:如图,M是线段AB上一定点,C,D两点分别从M,B出发以1cm/s,3cm/s的速度沿直线BA向A,M运动,运动方向如箭头所示.
(1)若AB=10cm,当点C,D运动了2s时,求AC+MD的值.
(2)若点C,D运动时,总有MD=3AC,则AM= AB.
(3)在(2)的条件下,N是直线AB上一点,且AN﹣BN=MN,求的值.
24.如图,点C在线段AB上,AC=6cm,CB=4cm,点M以1cm/s的速度从点A沿线段AC向点C运动;同时点N以2cm/s从点C出发,在线段CB上做来回往返运动(即沿C→B→C→B→…运动),当点M运动到点C时,点M、N都停止运动,设点M运动的时间为ts.
(1)当t=1时,求MN的长;
(2)当t为何值时,点C为线段MN的中点?
(3)若点P是线段CN的中点,在整个运动过程中,是否存在某个时间段,使PM的长度保持不变?如果存在,求出PM的长度;如果不存在,请说明理由.
答案与解析
基础过关
1. 下列关系式中,与如图不符合的是( )
A.AD﹣CD=AB+BC B.AC﹣BC=AD﹣DB
C.AC﹣BC>AC+BD D.AD﹣AC=BD﹣BC
【思路点拨】根据两点间的距离,即可解答.
【解析】解:A、AD﹣CD=AC,AB+BC=AC,AC=AC,所以正确,不符合题意;
B、AC﹣BC=AB,AD﹣DB=AB,AB=AB,所以正确,不符合题意;
C、AC﹣BC=AB,AC+BD=AD+BC,AB<AD+BC,所以错误,符合题意;
D、AD﹣AC=CD,BD﹣BC=CD,CD=CD,所以正确,不符合题意;
故选:C.
【点睛】本题考查了两点间的距离,解决本题的关键是明确两点间的距离.
2. 如图,下列说法错误的是( )
A.BM=BN+MN B.BM=AB﹣AM
C.BM=BN+AN﹣MN D.BM=AB﹣AN+MN
【思路点拨】根据题意对各选项进行分析不难得出答案.
【解析】解:∵M、N是线段AB上的两点,
∴A、BM=BN+MN,正确,
B、BM=AB﹣AM,正确,
C、BM=BN+AN﹣MN,故本选项错误,
D、BM=AB﹣AN+MN,正确.
故选:C.
【点睛】本题主要考查线段的定义和等量代换,只要细心进行线段的代换便不难得到正确答案,难度不大.
3. 如图,C是AB的中点,D是BC的中点,下列等式中,错误的是( )
A.CD=AD﹣AC B.CD=AD﹣BC
C.CD=AB﹣AC D.CD=AB
【思路点拨】根据线段中点的性质,可得CD=BD=BC=AB,再根据线段的和差,可得答案.
【解析】解:∵C是AB的中点,D是BC的中点,
∴CD=BD=BC=AB,
∴AD﹣AC=CD,A选项正确,不符合题意;
AD﹣BC=AD﹣AC=CD,B选项正确,不符合题意;
AB﹣AC=BC﹣BD=CD,C选项正确,不符合题意;
CD=AB,D选项错误,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了两点间的距离,利用线段中点的性质得出CD=BD=BC=AB是解题关键,或令CD=BD=a,则BC=2a,AB=4a,再根据线段的和差进行计算.
4. 如图,点D是线段AC上一点,点C是线段AB的中点,则下列等式不成立的是( )
A.AD+BD=AB B.BD﹣CD=CB C.AB=2AC D.
【思路点拨】根据图形和题意可以分别判断各个选项是否正确,本题得以解决.
【解析】解:∵点C是线段AB的中点,
∴AB=2AC,故选项C符合题意;
∵D是不是线段AC的中点,
∴AD=CD≠AC,
∴BD﹣AD=BD﹣CD=CB,故选项B符合题意;
由图形知AD+BD=AB,故选项A符合题意;
∵D是不是线段AC的中点,
∴AD≠AC,故选项D不合题意.
故选:D.
【点睛】本题考查两点间的距离,解答本题的关键是明确题意,利用数形结合的思想解答.
5. 已知线段AB=60,点C为线段AB的中点,点D为射线CB上的一点,点E为线段BD的中点,且线段EB=5,则线段CD的长为( )
A.20 B.30 C.40 D.20或40
【思路点拨】根据中点的定义求出BC,BD,再由CD=BC﹣BD或CD=BC+BD,可得出答案.
【解析】解:∵AB=60,C是AB的中点,
∴BC=AB=30,
又∵E为BD的中点,EB=5,
∴BD=2EB=10,
∴CD=CB﹣BD=30﹣10=20,
或CD=CB+BD=30+10=40.
故选:D.
【点睛】本题考查了两点间的距离,解答本题的关键是掌握线段中点的定义,注意数形结合思想的运用.
6. 根据所示图形填空.
①AD= AB + BC + CD ;
②BD= BC + CD ;
③BC=AC﹣ AB =BD﹣ CD ;
④AB+CD=AD﹣ BC .
【思路点拨】根据图形和线段的和差填空即可.
【解析】解:①AD=AB+BC+CD;
②BD=BC+CD;
③BC=AC﹣AB=BD﹣CD;
④AB+CD=AD﹣BC;
故答案为:①AB,BC,CD;②BC,CD;③AB,CD;④BC.
【点睛】本题考查线段的和差,解题的关键是能根据图形计算线段的和差.
16.如图所示:
(1)AC= AB + BC ;
(2)AC= AD ﹣ CD ;
(3)BC= AC ﹣ AB ;
(4)BC+CD= BD ;
(5)CD=AD﹣ AC ;
(6)AC+BD﹣BC= AD .
【思路点拨】根据图形和线段之间的关系填空即可.
【解析】解:(1)AC=AB+BC;
(2)AC=AD﹣CD;
(3)BC=AC﹣AB;
(4)BC+CD=BD;
(5)CD=AD﹣AC;
(6)AC+BD﹣BC=AD.
故答案为:(1)AB、BC;(2)AD、CD;(3)AC、AB;(4)BD;(5)AC;(6)AD.
【点睛】本题考查线段的和差,能够根据图形得到线段之间的关系是解题关键.
7. 如图,点C,D在线段AB上.若C是线段AB中点,CD=AC,AB=16,则BD长为 6 .
【思路点拨】利用线段的中点的定义,线段的和差计算.
【解析】解:∵点C,D在线段AB上.C是线段AB中点,
∴AC=CB=AB,
∵CD=AC,AB=16,
∴BD=AC=AB=×16=6.
故答案为:6.
【点睛】本题考查了两点间的距离和线段的和差,解题的关键是掌握线段的中点的定义和线段的和差.
8. 如图,AB=12cm,点C在线段AB上,图中共有三条线段AB、AC和BC,若其中有一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是线段AB的“巧点”.若点C是线段AB的巧点,则AC= 6;8;4 cm.
【思路点拨】由线段的巧点的概念,分三种情况讨论,即可求出AC的长.
【解析】解:(1)当AB=2AC时,C为AB中点,AC=6cm;
(2)当AC=2BC时,AC=AB=8cm;
(3)当BC=2AC时,AC=AB=4cm.
故答案为:6;8;4cm.
【点睛】本题考查线段的新定义问题,关键是理解题目中的新概念“线段的巧点”.
9. 已知:线段a,b.
求作:线段AB,使AB=a﹣2b.
【思路点拨】作射线AM,在射线AM上截取AC=a,在线段CA上截取CB=2b,线段AB即为所求.
【解析】解:如图线段AB即为所求.
【点睛】本题考查作图﹣复杂作图,解题的关键是熟练掌握五种基本作图,属于中考常考题型.
10.如图,点E是线段AB的中点,C是EB上一点,且EC:CB=1:4,AC=12cm.
(1)求AB的长;
(2)若F为CB的中点,求EF长.
【思路点拨】(1)由线段的和差倍分,线段的中点,方程解得AB的长20cm;
(2)由线段的中点,线段的和差计算出EF长为6cm.
【解析】解:如图所示:
(1)设EC的长为x,
∵EC:CB=1:4,
∴BC=4x,
又∵BE=BC+CE,
∴BE=5x,
又∵E为线段AB的中点,
∴AE=BE=,
∴AE=5x,
又∵AC=AE+EC,AC=12cm,
∴6x=12,
解得:x=2,
∴AB=10x=20cm;
(2)∵F为线段CB的中点,
∴,
又∵EF=EC+CF
∴EF=3x=6cm.
【点睛】本题综合考查了线段的和差倍分,线段的中点等知识点,重点掌握两点间距离计算方法.
11.已知点B在线段AC上,点D在线段AB上,
(1)如图1,若AB=6cm,BC=4cm,D为线段AC的中点,求线段DB的长度:
(2)如图2,若BD=AB=CD,E为线段AB的中点,EC=12cm,求线段AC的长度.
【思路点拨】(1)由线段的中点,线段的和差求出线段DB的长度为1cm;
(2)由线段的中点,线段的和差倍分求出AC的长度为18cm.
【解析】解:(1)如图1所示:
∵AC=AB+BC,AB=6cm,BC=4cm
∴AC=6+4=10cm
又∵D为线段AC的中点
∴DC=AC=×10=5cm
∴DB=DC﹣BC=6﹣5=1cm
(2)如图2所示:
设BD=xcm
∵BD=AB=CD
∴AB=4BD=4xcm,CD=3BD=3xcm,
又∵DC=DB+BC,
∴BC=3x﹣x=2x,
又∵AC=AB+BC,
∴AC=4x+2x=6xcm,
∵E为线段AB的中点
∴BE=AB=×4x=2xcm
又∵EC=BE+BC,
∴EC=2x+2x=4xcm
又∵EC=12cm
∴4x=12,
解得:x=3,
∴AC=6x=6×3=18cm.
【点睛】本题综合考查了线段的中点,线段的和差倍分等相关知识点,重点掌握直线上两点之间的距离公式计算方法.
能力提升
12. 如图,O是AC的中点,B是线段AC上任意一点,M是AB的中点,N是BC的中点,那么下列四个等式中,不成立的是( )
A.MN=OC B.MO=(AC﹣AB)
C.ON=(AC﹣CB) D.MN=(AC+OB)
【思路点拨】由中点的定义结合图形逐一判断每个选项;
【解析】解:∵O是AC的中点,M是AB的中点,N是BC的中点,
∴AO=CO=,AM=BM=AB,BN=CN=BC,
A、MN=MB+BN=(AB+BC)=OC,故本选项不符合题意,
B.MO=AO﹣AM=AC﹣AB=(AC﹣AB),故本选项不符合题意,
C.ON=OC﹣NC=AC﹣BC=(AC﹣CB),故本选项不符合题意,
D.MN=MB+BN=AB+BC=AC≠(AC+OB)=AC+OB,故本选项符合题意.
故选:D.
【点睛】本题考查线段的中点、线段的和差,结合图形列出等式适当变形即可.
13. 下列说法中,正确的是( )
A.若AC=AB,则C是AB的中点
B.若AC=BC,则C是AB的中点
C.若C在线段AB上,且AC=BC,则C是AB的中点
D.若C在直线AB上,且AC=AB,则C是线段AB的中点
【思路点拨】根据线段之间的关系判定点的位置有几种情况来解答.
【解析】解:A、若AC=AB,则C是AB的中点,点C不在线段AB上时不成立,故A选项错误;
B、若AC=BC,则C是AB的中点,在AB中垂线的点都满足AC=BC,但只有一个是AB的中点,故B选项错误;
C、若C在线段AB上,且AC=BC,则C是AB的中点,故C选项正确;
D、若C在直线AB上,且AC=AB,则C是线段AB的中点,当C点在A点的左边时不成立,故D选项错误.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了两点间的距离,解题的关键是根据线段之间的关系判定点的位置,可作图说明.
14. 如图,已知点C是线段AB上一点,点M,N分别是线段AC,BC的中点,则MN=AB,小明对这个问题做了进一步的探究,并得出了相应的结论:
(1)若点C是线段AB延长线上一点,其余条件不变,则MN=AB;
(2)若点C是线段AB反向延长线上一点,其余条件不变,则MN=AB.
在上述结论中( )
A.(1)正确,(2)不正确 B.(1)不正确,(2)正确
C.(1)(2)都不正确 D.(1)(2)都正确
【思路点拨】(1)、(2)根据题意画出图形,再根据各线段之间的关系求解.
【解析】解:(1)如图1所示:
∵点M,N分别是线段AC,BC的中点,
∴AM=MC,BN=CN,
∴MN=MC﹣NC=(AC﹣BC)
=(AB+BC﹣BC)
=AB,故此结论正确;
(2)如图2所示:
∵点M,N分别是线段AC,BC的中点,
∴AM=MC,BN=CN,
∴MN=CN﹣MC=(BC﹣AC)=(AB+AC﹣AC)=AB,故此结论正确.
故选:D.
【点睛】本题考查的是两点间的距离,根据题意画出图形,利用数形结合求解是解答此题的关键.
15. 如图,点C在线段AB上,图中共有三条线段AC、BC和AB,若其中一条线段的长度是另外一条线段长度的2倍,则称点C是段AB的“2倍点”.
(1)线段的中点 是 这条线段的“2倍点”;(填“是”或“不是”)
(2)若AB=18,点C是线段AB的“2倍点”,则AC的长为 6或12或9 .
【思路点拨】(1)根据“2倍点”的定义即可求解;
(2)分点C在中点的左边,点C在中点,点C在中点的右边,进行讨论求解即可.
【解析】解:(1)∵线段的长是线段中点分割的两条线段长度的2倍,
∴线段的中点是这条线段的“2倍点”;
故答案为:是;
(2)∵AB=18,点C是线段AB的“2倍点”,
若C在中点的左边,则;
若C在中点的右边,则;
若点C在中点,则.
故AC的长度为6或12或9.
故答案为:6或12或9.
【点睛】本题考查线段的和差倍分.(1)能理清题意,并根据题意进行判断是解决此题的关键;(2)能分情况讨论是解决此题的关键.
16. 如图,已知线段a,b,c(a>b).求作:线段AB,使AB=2c﹣b+a.
【思路点拨】首先画一条射线,接下来在射线上截取两条c,和一条a,此时还需截取一个“﹣b”;以线段2c+a的另一端点为圆心,在线段2c+a上截取一条线段长度为b,即可完成作图.
【解析】解:AB即为所求.
【点睛】本题是一道关于尺规作图的题目,解答本题的关键是熟练掌握利用尺规作图作一条线段等于已知线段.
17.如图,点D是线段AC的中点,点E是线段BC的中点,且AB=BC.
(1)若BC=8,求DC的长;
(2)若DE=6,求AC的长.
【思路点拨】(1)根据线段之间的和差关系及线段中点的性质求解即可;
(2)结合图形易得AC=AB+BC=BC+BC=BC,再根据线段中点的性质推出DC=DA=AC=×BC=BC,EC=BE=BC,进而根据线段之间的和差关系求解即可.
【解析】解:(1)∵BC=8,
∴AB=BC=×8=6,
∴AC=AB+BC=6+8=14,
∵点D是线段AC的中点,
∴DC=DA=AC=×14=7;
(2)∵AB=BC,
∴AC=AB+BC=BC+BC=BC,
∵点D是线段AC的中点,点E是线段BC的中点,
∴DC=DA=AC=×BC=BC,EC=BE=BC,
∴DE=DC﹣EC=BC﹣BC=BC=6,
解得BC=16,
∴AC=×16=28.
【点睛】本题考查两点间的距离及线段的和差,解题的关键是根据线段中点的性质得出DC=DA=AC=×BC=BC,EC=BE=BC,并且应充分运用数形结合的思想方法,寻找各线段之间的和差关系.
18. 如图所示,点C在线段AB上,AB=30cm,AC=12cm,点M,N分别是AB,BC的中点.
(1)求CN的长度;
(2)求MN的长度;
(3)若点P在直线AB上,且PA=2cm,点Q为BP的中点,请直接写出QN的长度,不用说明理由.
【思路点拨】(1)利用线段的和差关系可得BC=18cm,然后利用线段的中点定义进行计算,即可解答;
(2)利用线段的中点定义可得AM=BM=15cm,然后利用(1)的结论进行计算,即可解答;
(3)分两种情况:当点P在线段AB上时;当点P在线段BA的延长线上时;然后分别进行计算即可解答.
【解析】解:(1)∵AB=30cm,AC=12cm,
∴BC=AB﹣AC=30﹣12=18(cm),
∵点N是BC的中点,
∴CN=BN=BC=9(cm),
∴CN的长为9cm;
(2)∵点M是AB的中点,
∴AM=BM=AB=15(cm),
∵BN=9cm,
∴MN=BM﹣BN=15﹣9=6(cm),
∴MN的长度为6cm;
(3)QN的长度为5cm或7cm,
理由:分两种情况:
当点P在线段AB上时,如图:
∵PA=2cm,AB=30cm,
∴BP=AB﹣AP=30﹣2=28(cm),
∵点Q为BP的中点,
∴QB=BP=14(cm),
∵BN=9cm,
∴QN=QB﹣BN=5(cm);
当点P在线段BA的延长线上时,如图:
∵PA=2cm,AB=30cm,
∴BP=AB+AP=30+2=32(cm),
∵点Q为BP的中点,
∴QB=BP=16(cm),
∵BN=9cm,
∴QN=QB﹣BN=7(cm);
综上所述:QN的长度为5cm或7cm.
【点睛】本题考查了两点间的距离,分两种情况讨论是解题的关键.
19. 已知线段AB,反向延长线段AB到C,使BC=AB,D为BC的中点,E为BD的中点.
(1)①补全图形;
②若AB=4,则AE= (直接写出结果).
(2)若AE=2,求AC的长.
【思路点拨】(1)由尺规作图画出符合题意的图,线段的中点,线段的和差倍分计算出AE的长为;
(2)由线段的中点,线段的和差倍分,方程计算出AC的长为8.
【解析】解:(1)依题意得:
①如图所示:
②∵AB=4,BC=AB,
∴BC=10,
又∵D为BC的中点,
∴DB===5,
又∵E为BD的中点,
∴BE===,
又∵AE=AB﹣BE,
∴AE=4﹣=,
故答案为;
(2)设BE=x,则BD=2x,BC=4x,
∵BC=AB,
∴4x=,
解得:x=,
又∵AD=DE﹣AE
∴AD=﹣2=,
又∵AC=AD+CD,
∴AC=2×+=8,
【点睛】本题综合考查了线段的中点,线段的和差倍分,尺规作图等知识点,重点掌握两点间的距离计算方法.
培优拔尖
20. 如图,C、D是线段AB上两点,M、N分别是线段AD,BC的中点,下列结论:①若AD=BM,则AB=3BD;②AC=BD,则AM=BN;③AC﹣BD=2(MC﹣DN);④2MN=AB﹣CN.其中正确的结论是 ①②③ .
【思路点拨】由AD=BM可得AM=BD得出AD=MD+BD,由中点的意义得出AD=2BD,进一步得出AD+BD=2BD+BD,从而可判断①正确;由AC=BD可得AD=BC,由中点的意义可得结论,从而判断②正确;由中点的意义可得AD=2MD,BC=2CN代入AC﹣BD=AD﹣BC可判断③正确;由2MN=2MC+2CN,MC=MD﹣CD得2MN=2(MD﹣CD)+2CN,代入可得2MN=AB﹣CD故可判断④错误.
【解析】解:如图
∵AD=BM,
∴AM=BD
∴AD=MD+BD,
∴,
∴AD=2BD,
∴AD+BD=2BD+BD,即AB=3BD,故①正确;
∵AC=BD,
∴AD=BC,
∵M、N分别是线段AD、BC的中点,
∴,
∴AM=BN,故②正确;
∵M、N分别是线段AD、BC的中点,
∴AD=2MD,BC=2CN
∵AC﹣BD=AD﹣BC,
∴AC﹣BD=2MD﹣2CN=2(MC﹣DN),故③正确;
∵2MN=2MC+2CN,MC=MD﹣CD,
∴2MN=2(MD﹣CD)+2CN,
∵,
∴,故④错误,
故答案为:①②③.
【点睛】本题考查了两点间的距离,能够利用中点的性质求解一些线段之间的关系是解题关键.
21. 已知A,B,C,D四点在同一直线上,线段AB=8,点D在线段AB上.
(1)如图1,点C是线段AB的中点,,求线段AD的长度;
(2)若点C是直线AB上一点,且满足AC:BC=4:1,BD=2,求线段CD的长度.
【思路点拨】(1)由线段中点的定义可得AC=BC=4,再由求得CD=1,于是AD=AC+CD;
(2)分三种情况讨论:点C在线段AB上,分别求得BC,CD,则CD=BD﹣BC;点C在点B的右侧,分别求得BC,CD,则CD=BD+BC;点C在点A的左侧,此种情况不满足题意.
【解析】解:(1)∵AB=8,点C是线段AB的中点,
∴AC=BC=AB=4,
又∵CD=BD,CD+BD=BC=4,
∴CD=1,
∴AD=AC+CD=5;
(2)①当点C在线段AB上时,如图,
∵AC:BC=4:1,AB=8,
∴BC=,
∴CD=BD﹣BC=2﹣=;
②当点C在点B的右侧时,如图,
∵AC:BC=4:1,AB=8,
∴,
∴BC=,
∴CD=BD+BC=2+=;
③当点C在点A的左侧时,此时,不存在符合题意的点C.
综上,线段CD的长度为或.
【点睛】本题主要考查线段中点的定义、两点间的距离,学会利用数形结合和分类讨论思想是解题关键.
22. 如图,点P是线段AB上的一点,点M、N分别是线段AP、PB的中点.
(1)如图1,若点P是线段AB的中点,且MP=5cm,则线段AB的长 20 cm,线段MN的长 10 cm;
(2)如图2,若点P是线段AB上的任一点,且AB=12cm,求线段MN的长;
(3)若点P是直线AB上的任意一点,且AB=a,直接写出线段MN的长.
【思路点拨】(1)根据线段中点的定义得AB=2AP,AP=2MP,进而得出AB=4MP,然后再根据MP=5cm可得线段AB的长;根据线段中点的定义得AP=BP,MP=AP,NP=BP,进而得MP=NP,则MN=MP+NP=2MP,然后根据MP=5cm可得出MN的长;
(2)根据线段中点的定义得MP=AP,NP=BP,进而得MP+NP=(AP+BP)=AB,然后根据MN=MP+NP可得出MN=AB,由此可得线段MN的长;
(3)由(2)即可得出线段MN的长.
【解析】解:(1)∵点P是线段AB的中点,
∴AB=2AP,
∵点M是AP的中点,
∴AP=2MP,
∴AB=4MP,
又∵MP=5cm,
∴AB=20cm;
∵点P是线段AB的中点,
∴AP=BP,
∵点M、N分别是线段AP、PB的中点,
∴MP=AP,NP=BP,
∴MP=NP,
∴MN=MP+NP=2MP,
又∵MP=5cm,
∴MN=10cm;
故答案为:20,10.
(2)点M、N分别是线段AP、PB的中点,
∴MP=AP,NP=BP,
∴MP+NP=(AP+BP)=AB,
又∵MN=MP+NP,AB=12cm,
∴MN=AB=×12=6(cm),
(3)∵点P是直线AB上的任意一点,
∴有以下三种情况,
①当点P在线段AB上时,由(2)可知:MN=AB=;
②点P在AB的延长线上时,如图1所示:
∵点M、N分别是线段AP、PB的中点,
∴PM=AP=(AB+BP),PPN=BP,
∴MN=PM﹣PN=(AB+BP)﹣BP=AB=;
③当点P在BA的延长线上时,如图2所示:
∵点M、N分别是线段AP、PB的中点,
∴PM=AP,NP=BP=(AB+AP),
∴MN=NP﹣PM=(AB+AP)﹣AP=AB=.
综上所述:点P是直线AB上的任意一点,线段MN=.
【点睛】此题主要考查了线段中点的定义,理解题意,准确识图,熟练掌握线段中点的定义是解决问题的关键.
23.已知:如图,M是线段AB上一定点,C,D两点分别从M,B出发以1cm/s,3cm/s的速度沿直线BA向A,M运动,运动方向如箭头所示.
(1)若AB=10cm,当点C,D运动了2s时,求AC+MD的值.
(2)若点C,D运动时,总有MD=3AC,则AM= AB.
(3)在(2)的条件下,N是直线AB上一点,且AN﹣BN=MN,求的值.
【思路点拨】(1)计算出CM及BD的长,进而可得出答案;
(2)根据图形即可直接解答;
(3)分两种情况讨论,①当点N在线段AB上时,②当点N在线段AB的延长线上时,然后根据数量关系即可求解.
【解析】解:(1)当点C、D运动了2s时,CM=2cm,BD=6cm,
∵AB=10cm,CM=2cm,BD=6cm,
∴AC+MD=AB﹣CM﹣BD=10﹣2﹣6=2(cm).
(2)设运动时间为t,
则CM=t,BD=3t,
∵AC=AM﹣t,MD=BM﹣3t,
又MD=3AC,
∴BM﹣3t=3AM﹣3t,
即BM=3AM,
∵BM=AB﹣AM
∴AB﹣AM=3AM,
∴AM=AB,
故答案为:.
(3)当点N在线段AB上时,如图:
∵AN﹣BN=MN,
又∵AN﹣AM=MN
∴BN=AM=AB,
∴MN=AB,即=.
当点N在线段AB的延长线上时,如图
∵AN﹣BN=MN,
又∵AN﹣BN=AB,
∴MN=AB,即=1.
综上所述=或1.
【点睛】本题考查求线段的长短的知识,有一定难度,关键是细心阅读题目,理清题意后再解答.
24.如图,点C在线段AB上,AC=6cm,CB=4cm,点M以1cm/s的速度从点A沿线段AC向点C运动;同时点N以2cm/s从点C出发,在线段CB上做来回往返运动(即沿C→B→C→B→…运动),当点M运动到点C时,点M、N都停止运动,设点M运动的时间为ts.
(1)当t=1时,求MN的长;
(2)当t为何值时,点C为线段MN的中点?
(3)若点P是线段CN的中点,在整个运动过程中,是否存在某个时间段,使PM的长度保持不变?如果存在,求出PM的长度;如果不存在,请说明理由.
【思路点拨】(1)当t=1时,AM=1cm,CN=2cm,MN=7cm;
(2)由题意,得:AM=t cm,MC=(6﹣t)cm,根据点M运动到点C时,点M、N都停止运动,可得0≤t≤6,分三种情况:①当0≤t≤2时,点N从C向B运动,可求得t=2;②当2<t≤4时,点N从B向C运动,求出t=2不合题意;③当4<t≤6时,点N从C向B运动,可求得t=;
(3)存在某个时间段,使PM的长度保持不变,与(2)一样分三种情况分别探究即可.
【解析】解:(1)当t=1时,AM=1cm,CN=2cm,
∴MC=AC﹣AM=6﹣1=5(cm),
∴MN=MC+CN=5+2=7(cm);
(2)由题意,得:AM=t cm,MC=(6﹣t)cm,
∵点M运动到点C时,点M、N都停止运动,
∴0≤t≤6,
①当0≤t≤2时,点N从C向B运动,CN=2t cm,
∵点C为线段MN的中点,
∴MC=CN,即6﹣t=2t,
解得:t=2;
②当2<t≤4时,点N从B向C运动,BN=(2t﹣4)cm,CN=4﹣(2t﹣4)=(8﹣2t)cm,
∵点C为线段MN的中点,
∴MC=CN,即6﹣t=8﹣2t,
解得:t=2(舍去);
③当4<t≤6时,点N从C向B运动,CN=(2t﹣8)cm,
∵点C为线段MN的中点,
∴MC=CN,即6﹣t=2t﹣8,
解得:t=;
综上所述,当t=2或时,点C为线段MN的中点.
(3)如图2,①当0≤t≤2时,点N从C向B运动,CN=2t cm,
∵点P是线段CN的中点,
∴CP=CN=t cm,
∴PM=MC+CP=6﹣t+t=6cm,此时,PM的长度保持不变;
②当2<t<4时,点N从B向C运动,CN=(8﹣2t)cm,
∵点P是线段CN的中点,
∴CP=CN=(8﹣2t)=(4﹣t) cm,
∴PM=MC+CP=6﹣t+(4﹣t)=(10﹣2t)cm,此时,PM的长度变化;
③当4≤t≤6时,点N从C向B运动,CN=(2t﹣8)cm,
∵点P是线段CN的中点,
∴CP=CN=(2t﹣8)=(t﹣4)cm,
∴PM=MC+CP=6﹣t+(t﹣4)=2cm,此时,PM的长度保持不变;
综上所述,当0≤t≤2或4≤t≤6时,使PM的长度保持不变;PM的长度分别为6cm或2cm.
【点睛】本题考查一元一次方程的应用,两点之间距离的概念,中点定义,线段和差计算等,运用分类讨论思想是解题的关键.
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