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專(zhuān)題02數(shù)軸中的九類(lèi)動(dòng)態(tài)模型數(shù)軸中的動(dòng)態(tài)問(wèn)題屬于七年級(jí)上冊(cè)必考?jí)狠S題型,主要以數(shù)軸為載體,體現(xiàn)分類(lèi)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(shí),一般遵循“點(diǎn)、線、式”三步策略。即:先根據(jù)題意中動(dòng)點(diǎn)的出發(fā)位置,移動(dòng)方向和速度,用含t的式子表示動(dòng)點(diǎn),然后根據(jù)題中要求提煉出線段,用動(dòng)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(dòng)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間范圍)?!局R(shí)儲(chǔ)備】①求A、B兩點(diǎn)間的距離:若能確定左右位置:右—左;若無(wú)法確定左右位置:;②求A、B的中點(diǎn):;③數(shù)軸動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題主要步驟:1)畫(huà)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(xiě)點(diǎn)——寫(xiě)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)。模型1.左右跳躍模型(動(dòng)態(tài)規(guī)律模型)【模型解讀】例1.(2022·北京朝陽(yáng)·七年級(jí)??茧A段練習(xí))一個(gè)動(dòng)點(diǎn)P從數(shù)軸上的原點(diǎn)O出發(fā)開(kāi)始移動(dòng),第1次向右移動(dòng)1個(gè)單位長(zhǎng)度到達(dá)點(diǎn)P1,第2次向右移動(dòng)2個(gè)單位長(zhǎng)度到達(dá)點(diǎn)P2,第3次向左移動(dòng)3個(gè)單位長(zhǎng)度到達(dá)點(diǎn)P3,第4次向左移動(dòng)4個(gè)單位長(zhǎng)度到達(dá)點(diǎn)P4,第5次向右移動(dòng)5個(gè)單位長(zhǎng)度到達(dá)點(diǎn)P5…,點(diǎn)P按此規(guī)律移動(dòng),則移動(dòng)第158次后到達(dá)的點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)為()A.159 B.-156 C.158 D.1【答案】A【分析】根據(jù)數(shù)軸,按題目敘述的移動(dòng)方法即可得到點(diǎn)前五次移動(dòng)后在數(shù)軸上表示的數(shù);根據(jù)移動(dòng)的規(guī)律即可得移動(dòng)第158次后到達(dá)的點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù).【詳解】解:設(shè)向右為正,向左為負(fù),則表示的數(shù)為+1,表示的數(shù)為+3表示的數(shù)為0,表示的數(shù)為-4,表示的數(shù)為+1……由以上規(guī)律可得,每移動(dòng)四次相當(dāng)于向左移動(dòng)4個(gè)單位長(zhǎng)度.所以當(dāng)移動(dòng)156次時(shí),156=39×4相當(dāng)于向左移動(dòng)了39次四個(gè)單位長(zhǎng)度.此時(shí)表示的數(shù)為.則第157次向右移動(dòng)157個(gè)單位長(zhǎng)度,;第158次還是向右,移動(dòng)了158個(gè)單位長(zhǎng)度,所以.故在數(shù)軸上表示的數(shù)為159.故選A.【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸上點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,正確理解題意,找出點(diǎn)在數(shù)軸上的運(yùn)動(dòng)次數(shù)與對(duì)應(yīng)點(diǎn)所表示的數(shù)的規(guī)律是解題的關(guān)鍵.例2.(2022·浙江嘉興·七年級(jí)期末)一個(gè)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(dòng),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(gè)單位長(zhǎng)度,表示第n秒時(shí)機(jī)器人在數(shù)軸上的位置所對(duì)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(hào)是_______.【答案】①②④【分析】“前進(jìn)3步后退2步”這5秒組成一個(gè)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(gè)循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x5=1,第二個(gè)循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x10=2,第三個(gè)循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x15=3,…,第m個(gè)循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)就是第5m個(gè)數(shù),即x5m=m.然后再根據(jù)“前進(jìn)3步后退2步”的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)求取對(duì)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(gè)循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x5=1,第二個(gè)循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x10=2,第三個(gè)循環(huán)節(jié)結(jié)束的數(shù)即x15=3,…,即第m個(gè)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(cuò)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(lèi),主要考查了數(shù)軸,要注意數(shù)軸上點(diǎn)的移動(dòng)規(guī)律是“左減右加”.把數(shù)和點(diǎn)對(duì)應(yīng)起來(lái),也就是把“數(shù)”和“形”結(jié)合起來(lái).前進(jìn)3步后退2步”這5秒組成一個(gè)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(shí)就是循環(huán)節(jié)中對(duì)應(yīng)的第幾個(gè)數(shù).變式1.(2022·福建龍巖·七年級(jí)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(duì)A做如下移動(dòng):第一次向右移動(dòng)3個(gè)單位長(zhǎng)度到達(dá)點(diǎn)B,第二次從B點(diǎn)出發(fā)向左移動(dòng)6個(gè)單位長(zhǎng)度到達(dá)點(diǎn)C,第三次從C點(diǎn)出發(fā)向右移動(dòng)9個(gè)單位長(zhǎng)度到達(dá)點(diǎn)D,第四次從D點(diǎn)出發(fā)向左移動(dòng)12個(gè)單位長(zhǎng)度到達(dá)點(diǎn)E,…….以此類(lèi)推,按照以上規(guī)律第(
)次移動(dòng)到的點(diǎn)到原點(diǎn)的距離為20.A.7 B.10 C.14 D.19【答案】C【分析】次數(shù)的序號(hào)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(hào)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(dòng)3個(gè)單位長(zhǎng)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(dòng)6個(gè)單位長(zhǎng)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(dòng)9個(gè)單位長(zhǎng)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(dòng)12個(gè)單位長(zhǎng)度至點(diǎn)E,則E表示的數(shù)為712=5;第5次移動(dòng)后表示的數(shù)為5+15=10;第6次移動(dòng)后表示的數(shù)為1018=8;…;當(dāng)移動(dòng)次數(shù)為奇數(shù)時(shí),對(duì)應(yīng)的數(shù)是4,7,10,…,第n次移動(dòng)后表示的數(shù)是,當(dāng)時(shí),解得,n=(不符合題意,舍去).當(dāng)移動(dòng)次數(shù)為偶數(shù)時(shí),對(duì)應(yīng)的數(shù)是2,5,8,…,第n次移動(dòng)后表示的數(shù)是,當(dāng)時(shí),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(dòng)關(guān)系,探索出對(duì)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秋·河北石家莊·七年級(jí)??计谀┤鐖D,甲、乙兩人(看成點(diǎn))分別在數(shù)軸和5的位置上,沿?cái)?shù)軸做移動(dòng)游戲.每次的移動(dòng)游戲規(guī)則如下:裁判先捂住一枚硬幣,再讓兩人猜向上一面是正另一面是反,而后根據(jù)所猜結(jié)果進(jìn)行移動(dòng).①若都對(duì)或都錯(cuò),則甲向東移動(dòng)1個(gè)單位,同時(shí)乙向西移動(dòng)1個(gè)單位;②若甲對(duì)乙錯(cuò),則甲向東移動(dòng)4個(gè)單位,同時(shí)乙向東移動(dòng)2個(gè)單位;③若甲錯(cuò)乙對(duì),則甲向西移動(dòng)2個(gè)單位,同時(shí)乙向西移動(dòng)4個(gè)單位.(1)若第一次移動(dòng)游戲,甲、乙兩人都猜對(duì)了,則甲、乙兩人之間的距離是_______________個(gè)單位;(2)若完成了10次移動(dòng)游戲,發(fā)現(xiàn)甲、乙每次所猜結(jié)果均為一對(duì)一錯(cuò).設(shè)乙猜對(duì)n次,且他最終停留的位置對(duì)應(yīng)的數(shù)為m.請(qǐng)你用含n的代數(shù)式表示m;(3)經(jīng)過(guò)_______________次移動(dòng)游戲,甲、乙兩人相遇.【答案】(1)6(2)(3)4【分析】(1)利用規(guī)則可知甲乙都對(duì)兩人移動(dòng)后兩人的距離縮短2個(gè)單位,甲對(duì)乙錯(cuò)兩人移動(dòng)后兩人的距離縮短2個(gè)單位,由此可得結(jié)論;(2)根據(jù)乙猜對(duì)n次,則甲猜對(duì)次,利用平移規(guī)則即可推算出結(jié)果;(3)由題意可得開(kāi)始時(shí)兩人相距8個(gè)單位,根據(jù)情況推算3種情況縮小的距離即可得到結(jié)果.【詳解】(1)解:∵甲、乙兩人(看成點(diǎn))分別在數(shù)軸和5的位置上,∴甲乙之間的距離為8,∵若甲乙都對(duì),則甲向東移動(dòng)1個(gè)單位,同時(shí)乙向西移動(dòng)1個(gè)單位,∴移動(dòng)后甲乙的距離縮小2個(gè)單位,∴移動(dòng)后甲乙的距離為:個(gè)單位);(2)解:由題意可得,乙猜對(duì)n次,則乙猜錯(cuò)次,則有:;(3)解:由題意可得,∵若甲乙都對(duì),則甲向東移動(dòng)1個(gè)單位,同時(shí)乙向西移動(dòng)1個(gè)單位,∴移動(dòng)后甲乙的距離縮小2個(gè)單位,∵若甲對(duì)乙錯(cuò),則甲向東移動(dòng)4個(gè)單位,同時(shí)乙向東移動(dòng)2個(gè)單位,∴移動(dòng)后甲乙的距離縮小2個(gè)單位,∵若甲錯(cuò)乙對(duì),則甲向西移動(dòng)2個(gè)單位,同時(shí)乙向西移動(dòng)4個(gè)單位,∴移動(dòng)后甲乙的距離縮小2個(gè)單位,∵甲乙之間的距離為8,∴甲、乙兩人相遇要經(jīng)過(guò):(次).【點(diǎn)睛】本題考查了列代數(shù)式,數(shù)軸,本題是動(dòng)點(diǎn)型題目,找出移動(dòng)后甲乙距離變化的規(guī)律是解題的關(guān)鍵.模型2.點(diǎn)的常規(guī)運(yùn)動(dòng)模型【模型解讀】例1.(2023·江蘇、·七年級(jí)期中)已知數(shù)軸上有A、B、C三點(diǎn),分別對(duì)應(yīng)有理數(shù)-26、-10、10,動(dòng)點(diǎn)P從B出發(fā),以每秒1個(gè)單位的速度向終點(diǎn)C移動(dòng),同時(shí),動(dòng)點(diǎn)Q從A出發(fā),以每秒3個(gè)單位的速度向終點(diǎn)C移動(dòng),設(shè)點(diǎn)P的移動(dòng)時(shí)間為t秒.(1)當(dāng)t=5秒時(shí),數(shù)軸上點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)為,點(diǎn)Q對(duì)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(duì)應(yīng)的數(shù)為.(3)在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中(點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)后停止運(yùn)動(dòng)),請(qǐng)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(shí),PQ=-2t+16;當(dāng)8<t≤12時(shí),PQ=2t-16;當(dāng)12<t≤20時(shí),PQ=20-t.【分析】(1)由題意根據(jù)數(shù)軸上動(dòng)點(diǎn)向正方向移動(dòng)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(dòng)時(shí)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(shí),當(dāng)8<t≤12時(shí),當(dāng)12<t≤20時(shí)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(shí),數(shù)軸上點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)為:,點(diǎn)Q對(duì)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(duì)應(yīng)的數(shù)為:-10+t.故答案為:-10+t.(3)當(dāng)0≤t≤8時(shí),PQ=(-10+t)-(-26+3t)=-2t+16;當(dāng)8<t≤12時(shí),PQ=(-26+3t)-(-10+t)=2t-16;
當(dāng)12<t≤20時(shí),PQ=10-(-10+t)=20-t.【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,熟練掌握列代數(shù)式表示動(dòng)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(lèi)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(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.(2022·江蘇南京·七年級(jí)期中)已知數(shù)軸上有A、B、C三點(diǎn),分別對(duì)應(yīng)有理數(shù)-26、-10、10,動(dòng)點(diǎn)P從B出發(fā),以每秒1個(gè)單位的速度向終點(diǎn)C移動(dòng),同時(shí),動(dòng)點(diǎn)Q從A出發(fā),以每秒3個(gè)單位的速度向終點(diǎn)C移動(dòng),設(shè)點(diǎn)P的移動(dòng)時(shí)間為t秒.(1)當(dāng)t=5秒時(shí),數(shù)軸上點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)為,點(diǎn)Q對(duì)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(duì)應(yīng)的數(shù)為.(3)在點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中(點(diǎn)Q運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)后停止運(yùn)動(dòng)),請(qǐng)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(shí),PQ=-2t+16;當(dāng)8<t≤12時(shí),PQ=2t-16;當(dāng)12<t≤20時(shí),PQ=20-t.【分析】(1)由題意根據(jù)數(shù)軸上動(dòng)點(diǎn)向正方向移動(dòng)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(dòng)時(shí)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(shí),當(dāng)8<t≤12時(shí),當(dāng)12<t≤20時(shí)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(shí),數(shù)軸上點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)為:,點(diǎn)Q對(duì)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(duì)應(yīng)的數(shù)為:-10+t.故答案為:-10+t.(3)當(dāng)0≤t≤8時(shí),PQ=(-10+t)-(-26+3t)=-2t+16;當(dāng)8<t≤12時(shí),PQ=(-26+3t)-(-10+t)=2t-16;
當(dāng)12<t≤20時(shí),PQ=10-(-10+t)=20-t.【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,熟練掌握列代數(shù)式表示動(dòng)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(lèi)討論思維進(jìn)行分析是解題的關(guān)鍵.變式2.(2022·河北·邯鄲七年級(jí)階段練習(xí))在數(shù)軸上標(biāo)出數(shù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn);兩點(diǎn)間距離=____;兩點(diǎn)間距離=;數(shù)軸上有兩點(diǎn),點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)為,點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)為,那么兩點(diǎn)之間的距離=;若動(dòng)點(diǎn)分別從點(diǎn)同時(shí)出發(fā),沿?cái)?shù)軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng);已知點(diǎn)的速度是每秒個(gè)單位長(zhǎng)度,點(diǎn)的速度是每秒個(gè)單位長(zhǎng)度,設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為,問(wèn):①為何值時(shí)兩點(diǎn)重合?②為何值時(shí)兩點(diǎn)之間的距離為?【答案】(1)見(jiàn)解析;(2);(3)(4)①;②2或4【分析】直接根據(jù)數(shù)軸上的點(diǎn)與有理數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可得出答案;用數(shù)軸上右邊的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的有理數(shù)減去左邊點(diǎn)對(duì)應(yīng)的有理數(shù)即可求出距離;根據(jù)距離等于兩點(diǎn)表示的數(shù)之差的絕對(duì)值即可得出答案;①分別用含t的代數(shù)式表示出P,Q表示的有理數(shù),通過(guò)題意建立方程,解方程即可;②根據(jù)兩點(diǎn)之間的距離為1,建立方程,解方程即可.【詳解】如圖,之間的距離為,B,C兩點(diǎn)間距離為;兩點(diǎn)之間的距離為;①設(shè)點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,令解得,②間的為,令解得.【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)軸上的點(diǎn)與有理數(shù),掌握數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離的求法是解題的關(guān)鍵.模型3.中點(diǎn)與n等分點(diǎn)模型【模型解讀】例1.(2022·河北唐山·七年級(jí)期末)如圖,已知在數(shù)軸上有、兩點(diǎn),點(diǎn)表示的數(shù)是,點(diǎn)表示的數(shù)是.點(diǎn)在數(shù)軸上從點(diǎn)出發(fā),以每秒個(gè)單位的速度沿?cái)?shù)軸正方向運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)在數(shù)軸上從點(diǎn)出發(fā),以每秒個(gè)單位的速度在沿?cái)?shù)軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)時(shí),兩點(diǎn)同時(shí)停止運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒.(1)_______;時(shí),點(diǎn)表示的數(shù)是_______;當(dāng)_______時(shí),、兩點(diǎn)相遇;(2)如圖,若點(diǎn)為線段的中點(diǎn),點(diǎn)為線段中點(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);(3)如圖,若點(diǎn)為線段的中點(diǎn).點(diǎn)為線段中點(diǎn),則直接寫(xiě)出用含的代數(shù)式表示的線段的長(zhǎng).【答案】(1)15;;3;(2)不變化,=7.5;(3).【分析】(1)根據(jù)兩點(diǎn)間距離的定義,線段的和差定義計(jì)算即可;(2)根據(jù)線段的中點(diǎn)定義,可得MN=MP+NP=(AP+BP)=AB;(3)由題意根據(jù)線段的中點(diǎn)定義,線段和差定義計(jì)算即可.【詳解】解:(1)AB=9-(-6)=15,t=1時(shí),BQ=3,OQ=6,設(shè)t秒后相遇,由題意(2+3)t=15,t=3,故答案為:15,6,3.(2)答:MN長(zhǎng)度不變,理由如下:∵M(jìn)為AP中點(diǎn),N為BP中點(diǎn)∴MP=AP,NP=BP,∴MN=MP+NP=(AP+BP)=AB=7.5.(3)根據(jù)題意分別得到點(diǎn)M表示的數(shù)為t-6;點(diǎn)T表示的數(shù)為9-1.5t;根據(jù)兩點(diǎn)間距離的定義可得MT=9-1.5t-(t-6)=15-2.5t.故答案為:.【點(diǎn)睛】本題考查實(shí)數(shù)與數(shù)軸,線段中點(diǎn)定義,線段的和差定義等知識(shí),解題關(guān)鍵是掌握相關(guān)基本知識(shí).例2.(2022·四川綿陽(yáng)·七年級(jí)??茧A段練習(xí))已知數(shù)軸上A、B兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)分別為和4,P為數(shù)軸上一點(diǎn),對(duì)應(yīng)數(shù)為x.(1)請(qǐng)直接寫(xiě)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(shí)向左運(yùn)動(dòng),他們的速度分別為每秒1、2、1個(gè)(單位長(zhǎng)度/秒).①幾秒中后點(diǎn)P為線段的中點(diǎn)?并求出此時(shí)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(qǐng)求出x的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)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(jiǎn)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(duì)應(yīng)的數(shù)分別為和4,P為數(shù)軸上一點(diǎn),對(duì)應(yīng)數(shù)為x,P到A點(diǎn)、B點(diǎn)距離的和為10,當(dāng)時(shí),則,解得,符合題意;當(dāng)時(shí),則,解得,符合題意;當(dāng)時(shí),則,不符號(hào)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(duì)應(yīng)的數(shù)分別為和4,所以,當(dāng)時(shí),則,解得.當(dāng)時(shí),則,解得.當(dāng)或時(shí),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(dòng)點(diǎn)問(wèn)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(jí)專(zhuān)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(gè)動(dòng)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(zhǎng)度.下列關(guān)于甲、乙、丙的說(shuō)法判斷正確的是(
)甲說(shuō):若點(diǎn)C在線段AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),線段MN的長(zhǎng)度為;乙說(shuō):若點(diǎn)C在射線AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),線段MN的長(zhǎng)度為;丙說(shuō):若點(diǎn)C在射線BA上運(yùn)動(dòng)時(shí),線段MN的長(zhǎng)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(dòng)時(shí),點(diǎn)C在射線AB上運(yùn)動(dòng)時(shí)和點(diǎn)C在射線BA上運(yùn)動(dòng)時(shí),線段的長(zhǎng)度,判定即可.【詳解】解:點(diǎn)C在線段AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),如下圖:甲說(shuō)法正確;當(dāng)點(diǎn)C在射線AB上運(yùn)動(dòng)時(shí),如下圖:乙說(shuō)法不正確;當(dāng)點(diǎn)C在射線BA上運(yùn)動(dòng)時(shí),如下圖:丙說(shuō)法不正確故選A【點(diǎn)睛】此題考查數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)以及兩點(diǎn)之間的距離,解題的關(guān)鍵是對(duì)點(diǎn)C的位置進(jìn)行分類(lèi)討論分別求解.變式2.(2022秋·安徽滁州·七年級(jí)??茧A段練習(xí))在數(shù)軸上,若點(diǎn)、點(diǎn)表示的數(shù)分別是、,則、兩點(diǎn)間的距離可以表示為,例如,在數(shù)軸上,表示數(shù)和數(shù)的兩點(diǎn)間的距離是,表示數(shù)和數(shù)的兩點(diǎn)間的距離是,利用上述結(jié)論,解決問(wèn)題:(1)若,則=_____;(2)若有一個(gè)半徑為的圓上有一點(diǎn),與數(shù)軸上表示的點(diǎn)重合,將圓沿?cái)?shù)軸無(wú)滑動(dòng)的滾動(dòng)周,點(diǎn)到達(dá)點(diǎn)的位置,則點(diǎn)表示的數(shù)為_(kāi)_____用含有的代數(shù)式表示;(3),為數(shù)軸上的兩個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,且,點(diǎn)C表示的數(shù)為,若點(diǎn)、、、三點(diǎn)中的某一點(diǎn)到另外兩點(diǎn)的距離相等,求、的值.【答案】(1)10或-4;(2)或;(3),或,或,.【分析】(1)根據(jù)距離公式進(jìn)行求解即可;(2)分向左和向右兩種情況進(jìn)行討論,根據(jù)左減右加進(jìn)行求解即可;(3)分、、分別為線段的中點(diǎn)進(jìn)行分類(lèi)討論進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)解:∵,∴在數(shù)軸上,表示數(shù)的點(diǎn)與數(shù)的點(diǎn)之間的距離為,或,解得或.故答案為:或;(2)解:∵圓的半徑為,此圓的周長(zhǎng),當(dāng)圓向左滾動(dòng)時(shí)點(diǎn)表示的數(shù)是;當(dāng)圓向右滾動(dòng)時(shí)點(diǎn)表示的數(shù)是.故答案為:或;(3)解:∵,∴在數(shù)軸上,點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離為,且點(diǎn)在點(diǎn)的右側(cè).①當(dāng)點(diǎn)為線段的中點(diǎn)時(shí),.點(diǎn)表示的數(shù)為,,.②當(dāng)點(diǎn)為線段的中點(diǎn)時(shí),.點(diǎn)表示的數(shù)為,,.③當(dāng)點(diǎn)為線段的中點(diǎn)時(shí),.點(diǎn)表示的數(shù)為,,.綜上所述,,或,或,.【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離問(wèn)題.熟練掌握兩點(diǎn)間的距離公式是解題的關(guān)鍵.模型4.動(dòng)態(tài)定值(無(wú)參型)模型【模型解讀】設(shè)未知數(shù)并表示各動(dòng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù),若是行程問(wèn)題一般設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)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秋·福建福州·七年級(jí)??计谀c(diǎn)在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)分別為,且滿足.(1)如圖,求線段的長(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,點(diǎn)P在B點(diǎn)右側(cè),的中點(diǎn)為為靠近于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,并求出其值.【答案】(1)4(2)或(3)正確的結(jié)論為①的值不變,其值為2【分析】(1)利用非負(fù)數(shù)的性質(zhì)求出a與b的值,即可確定出的長(zhǎng);(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)P在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)是m,由確定出P位置,即可做出判斷;(3)設(shè)P點(diǎn)所表示的數(shù)為n,就有,,根據(jù)條件就可以表示出,,再分別代入①和②求出其值即可.【詳解】(1)解:∵,∴,,∴,∴.答:的長(zhǎng)為4;(2)∵,∴,∴BC==5.設(shè)點(diǎn)P在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)是m,∵,∴,令,,∴或.①當(dāng)時(shí),,;②當(dāng)時(shí),,(舍去);③當(dāng)時(shí),,.∴當(dāng)點(diǎn)P表示的數(shù)為或時(shí),;(3)解:設(shè)P點(diǎn)所表示的數(shù)為n,∴,.∵PA的中點(diǎn)為M,∴.∵N為的四等分點(diǎn)且靠近于B點(diǎn),∴B,∴①=2(不變),②(隨點(diǎn)P的變化而變化),∴正確的結(jié)論為①,且.【點(diǎn)睛】此題考查了數(shù)軸的運(yùn)用,數(shù)軸上任意兩點(diǎn)間的距離公式的運(yùn)用,去絕對(duì)值的運(yùn)用,一元一次方程的解,解題的關(guān)鍵是靈活運(yùn)用兩點(diǎn)間的距離公式.例2.(2022秋·廣西·七年級(jí)專(zhuān)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(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2個(gè)單位長(zhǎng)度和5個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向右運(yùn)動(dòng).請(qǐng)問(wèn):2BC-AC的值是否隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的變化而改變?若變化,請(qǐng)說(shuō)明理由;若不變,求其值.(3)若點(diǎn)C以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向左運(yùn)動(dòng),同時(shí),點(diǎn)A和點(diǎn)B分別以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度和每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度的速度向右運(yùn)動(dòng).求隨著運(yùn)動(dòng)時(shí)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(huì),理由見(jiàn)解析;(3)當(dāng)t<1時(shí),AB+BC=AC;當(dāng)t大于或等于1,且t小于或等于2時(shí),BC+AC=AB;當(dāng)t>2時(shí),AB+AC=BC【分析】(1)根據(jù)點(diǎn)A、B、C在數(shù)軸上的位置,寫(xiě)出AB、BC、AC的長(zhǎng)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(zhǎng)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(huì)隨著時(shí)間t的變化而改變.設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)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(huì)隨著時(shí)間t的變化而改變;(3)由題意得,AB=t+3,BC=5?5t(t<1時(shí))或BC=5t?5(t≥1時(shí)),AC=8?4t(t≤2時(shí))或AC=4t?8(t>2時(shí)),當(dāng)t<1時(shí),AB+BC=(t+3)+(5?5t)=8?4t=AC;當(dāng)1≤t≤2時(shí),BC+AC=(5t?5)+(8?4t)=t+3=AB;當(dāng)t>2時(shí),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.(2022秋·全國(guó)·七年級(jí)專(zhuān)題練習(xí))在數(shù)軸上,點(diǎn)A、B分別表示數(shù)a、b,且(a+2)2+|b﹣4|=0,記AB=|a﹣b|.(1)求AB的值;(2)如圖,點(diǎn)P、Q分別從點(diǎn)A、B同時(shí)出發(fā)沿?cái)?shù)軸向右運(yùn)動(dòng),點(diǎn)P的速度是每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度,點(diǎn)Q的速度是每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度,當(dāng)BQ=2BP時(shí),P點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)是多少?(3)在(2)的條件下,點(diǎn)M從原點(diǎn)與P、Q點(diǎn)同時(shí)出發(fā)沿?cái)?shù)軸向右運(yùn)動(dòng),速度是每秒x個(gè)單位長(zhǎng)度(1<x<2),若在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,2MP—MQ的值與運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t無(wú)關(guān),求x的值.【答案】(1)6;(2)1;(3)【分析】(1)由(a+2)2+|b﹣4|=0,得a=—2,b=4,即可求解;(2)設(shè)P運(yùn)動(dòng)t秒時(shí),BQ=2BP,①當(dāng)0≤t<6時(shí),BP=6?t,BQ=2t,得2t=2(6?t),②當(dāng)t≥6時(shí),BQ=2BP不成立;(3)點(diǎn)P、M、Q向運(yùn)動(dòng)t秒后,分別表示的數(shù)是:?2+t,xt,4+2t,得MP=xt?(?2+t),MQ=4+2t?xt,表示出2MP?MQ=2[xt?(?2+t)]?(2+2t?xt)=(3x?4)t,由當(dāng)2MP?MQ的值與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t無(wú)關(guān)時(shí),得3x?4=0,解方程即可.【詳解】解:(1)∵(a+2)2+|b﹣4|=0,∴a=﹣2,b=4,∴AB=|﹣2﹣4|=6;(2)設(shè)P運(yùn)動(dòng)t秒時(shí),BQ=2BP,①當(dāng)0≤t<6時(shí),BP=6﹣t,BQ=2t,2t=2(6﹣t),解得t=3,點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)是﹣2+1×3=1;②當(dāng)t≥6時(shí),BQ=2BP不成立,綜上,點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)是1;(3)點(diǎn)P、M、Q向運(yùn)動(dòng)t秒后,分別表示的數(shù)是:﹣2+t,xt,4+2t,∴MP=xt﹣(﹣2+t),MQ=4+2t﹣xt,∴2MP﹣MQ=2[xt﹣(﹣2+t)]﹣(2+2t﹣xt)=(3x﹣4)t,∵當(dāng)2MP﹣MQ的值與運(yùn)動(dòng)時(shí)間t無(wú)關(guān)時(shí),∴3x﹣4=0,解得:.【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸表示數(shù)的方法和意義,掌握數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離與這兩點(diǎn)所表示的數(shù)之間的關(guān)系式解決問(wèn)題的關(guān)鍵.變式1.(2022·江西·七年級(jí)期末)已知數(shù)軸上點(diǎn)在原點(diǎn)的左邊,到原點(diǎn)的距離為4,點(diǎn)在原點(diǎn)右邊,從點(diǎn)走到點(diǎn),要經(jīng)過(guò)16個(gè)單位長(zhǎng)度.(1)寫(xiě)出、兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的數(shù);(2)若點(diǎn)也是數(shù)軸上的點(diǎn),點(diǎn)到點(diǎn)的距離是點(diǎn)到原點(diǎn)距離的3倍,求對(duì)應(yīng)的數(shù);(3)已知點(diǎn)從點(diǎn)開(kāi)始向右出發(fā),速度每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度,同時(shí)從點(diǎn)開(kāi)始向右出發(fā),速度每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度,設(shè)線段的中點(diǎn)為,線段的值是否會(huì)發(fā)生變化?若會(huì),請(qǐng)說(shuō)明理由,若不會(huì),請(qǐng)求出求其值.【答案】(1)-4,12;(2)-6或3;(3)不變化,6【分析】(1)直接根據(jù)實(shí)數(shù)與數(shù)軸上各點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系求出A,B表示的數(shù)即可;(2)設(shè)點(diǎn)C表示的數(shù)為c,再根據(jù)點(diǎn)C到點(diǎn)B的距離是點(diǎn)C到原點(diǎn)的距離的3倍列出關(guān)于c的方程,求出c的值即可;(3)設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,則AM=t,NO=12+2t,再根據(jù)點(diǎn)P是NO的中點(diǎn)用t表示出PO的長(zhǎng),再求出PO-AM的值即可.【詳解】(1)∵數(shù)軸上點(diǎn)A在原點(diǎn)左邊,到原點(diǎn)的距離為4個(gè)單位長(zhǎng)度,點(diǎn)B在原點(diǎn)的右邊,從點(diǎn)A走到點(diǎn)B,要經(jīng)過(guò)16個(gè)單位長(zhǎng)度,∴點(diǎn)A表示-4,點(diǎn)B表示12;(2)設(shè)點(diǎn)C表示的數(shù)為c,∵點(diǎn)C到點(diǎn)B的距離是點(diǎn)C到原點(diǎn)的距離的3倍,∴|c-12|=3|c|,∴c-12=3c或c-12=-3c,解得c=-6或c=3;(3)不變化.設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,則AM=t,NO=12+2t,∵點(diǎn)P是NO的中點(diǎn),∴PO=6+t,∴PO-AM=6+t-t=6,∴PO-AM的值沒(méi)有變化.【點(diǎn)睛】本題考查的是數(shù)軸,熟知數(shù)軸上各點(diǎn)與全體實(shí)數(shù)是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系是解答此題的關(guān)鍵.變式2.(2022·福建·廈門(mén)市七年級(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(lèi)似的,其它的兩個(gè)大寫(xiě)字母寫(xiě)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(méi)有發(fā)生變化,理由見(jiàn)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(méi)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(méi)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(dòng)點(diǎn))模型【模型解讀】例1.(2022秋·浙江寧波·七年級(jí)??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(duì)應(yīng)的兩數(shù)之差的絕對(duì)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(gè)單位長(zhǎng)度.動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā),以4個(gè)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)C期間速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半,過(guò)點(diǎn)C后繼續(xù)以原來(lái)的速度向終點(diǎn)D運(yùn)動(dòng);點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā)的同時(shí),點(diǎn)N從點(diǎn)D出發(fā),一直以3個(gè)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(dòng),其中一點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)時(shí),兩點(diǎn)都停止運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒.(1)當(dāng)秒時(shí),M、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為_(kāi)_________;(2)當(dāng)點(diǎn)M、N都運(yùn)動(dòng)到折線段上時(shí),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(shí),M、N兩點(diǎn)相遇;(3)當(dāng)__________時(shí),M、N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個(gè)單位長(zhǎng)度;當(dāng)__________時(shí),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(shí),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(dòng)到折線段上,即時(shí),M表示的數(shù)是,N表示的數(shù)是,而M、N兩點(diǎn)相遇時(shí),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(gè)單位長(zhǎng)度,得,可解得或,由時(shí),M運(yùn)動(dòng)到O,同時(shí)N運(yùn)動(dòng)到C,可知時(shí),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(dòng)到點(diǎn)C時(shí),有,可解得或,當(dāng)時(shí),M在從C運(yùn)動(dòng)到D,速度變?yōu)?個(gè)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(shí),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(shí)M運(yùn)動(dòng)到O,N運(yùn)動(dòng)到C,∴當(dāng)點(diǎn)M、N都運(yùn)動(dòng)到折線段上,即時(shí),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(shí),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(gè)單位長(zhǎng)度,∴,即,∴或,解得或,由(1)知,時(shí),M運(yùn)動(dòng)到O,同時(shí)N運(yùn)動(dòng)到C,∴時(shí),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(dòng)到點(diǎn)C時(shí),,即,∴或,解得或,當(dāng)時(shí),M在從C運(yùn)動(dòng)到D,速度變?yōu)?個(gè)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(dòng)后表示的數(shù)及分類(lèi)討論.變式1.(2023·廣東·七年級(jí)專(zhuān)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(chēng)點(diǎn)A和點(diǎn)D在數(shù)軸上相距20個(gè)長(zhǎng)度單位,動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A出發(fā),沿著“折線數(shù)軸”的正方向運(yùn)動(dòng),同時(shí),動(dòng)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(dòng),它們?cè)凇八铰肪€”射線BA和射線CD上的運(yùn)動(dòng)速度相同均為2個(gè)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(dòng)的時(shí)間為t秒,問(wèn):(1)動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B需要的時(shí)間為_(kāi)_____秒;(2)動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)需要的時(shí)間為多少秒?(3)當(dāng)P、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長(zhǎng)度與Q、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長(zhǎng)度相等時(shí),求出動(dòng)點(diǎn)P在數(shù)軸上所對(duì)應(yīng)的數(shù).【答案】(1)2.5(2)15(3)【分析】(1)求出BC長(zhǎng)度,“下坡路段”速度是4個(gè)單位/秒,即得動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的時(shí)間;(2)先求出AB,BC,CD的長(zhǎng)度,再根據(jù)“水平路線”速度是2個(gè)單位/秒,從B到C速度變?yōu)椤八铰肪€”速度的一半,即得動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)需要的時(shí)間;(3)設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,分四種情況:①當(dāng)0≤t≤2,②當(dāng)2<t≤3,③當(dāng)3<t<4.5,④當(dāng)4.5<t≤7.5,列方程求出t.【詳解】(1)∵點(diǎn)B表示的數(shù)為-1,點(diǎn)C表示的數(shù)為9,∴BC=1-(-9)=10(個(gè)單位),∵“下坡路段”從C到B速度變?yōu)椤八铰肪€”速度的2倍,“水平路線”速度是2個(gè)單位/秒,∴“下坡路段”速度是4個(gè)單位/秒,∴動(dòng)點(diǎn)Q從點(diǎn)C運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B需要的時(shí)間為10÷4=2.5(秒);(2)根據(jù)題意知:AB=|-7-(-1)|=6(個(gè)單位),BC=1-(-9)=10(個(gè)單位),CD=13-9=4(個(gè)單位),∴“水平路線”速度是2個(gè)單位/秒,從B到C速度變?yōu)椤八铰肪€”速度的一半,∴動(dòng)點(diǎn)P從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)需要的時(shí)間為6÷2+10÷+4÷2=3+10+2=15(秒);(3)設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,①當(dāng)0≤t≤2,即P在AB上,Q在CD上,顯然P、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長(zhǎng)度與Q、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長(zhǎng)度不會(huì)相等;②當(dāng)2<t≤3,即P在AB上,Q在CB上時(shí),P表示的數(shù)是-7+2t,Q表示的數(shù)是9-4(t-2),∴0-(-7+2t)=9-4(t-2)-0,解得t=5,此時(shí)P已不在AB上,不符合題意,這種情況不存在;③當(dāng)3<t<4.5,即P在BC上,Q在CB上時(shí),P表示的數(shù)是-1+(t-3)=t-4,Q表示的數(shù)是9-4(t-2)=17-4t,∴|t-4|=|17-4t|,解得t=或t=,∴P表示的數(shù)是或;④當(dāng)4.5<t≤7.5,即P在BC上,Q在AB上時(shí),P表示的數(shù)是t-4,Q表示的數(shù)是-1-2(t-4.5)=8-2t,∴t-4-0=0-(8-2t),解得t=4(不合題意,舍去),綜上所述,當(dāng)P、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長(zhǎng)度與Q、O兩點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長(zhǎng)度相等時(shí),動(dòng)點(diǎn)P在數(shù)軸上所對(duì)應(yīng)的數(shù)是或.【點(diǎn)睛】本題考查數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,解題關(guān)鍵是用含t的代數(shù)式表示動(dòng)點(diǎn)表示的數(shù),據(jù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分類(lèi)討論.變式2.(2022·重慶·七年級(jí)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(duì)應(yīng)的兩數(shù)之差的絕對(duì)值叫這兩點(diǎn)間的和諧距離,那么我們稱(chēng)點(diǎn)A和點(diǎn)C在折線數(shù)軸上的和諧距離為36個(gè)單位長(zhǎng)度.動(dòng)點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā),以3個(gè)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)的兩倍,過(guò)點(diǎn)B后繼續(xù)以原來(lái)的速度向正方向運(yùn)動(dòng);點(diǎn)M從點(diǎn)A出發(fā)的同時(shí),點(diǎn)N從點(diǎn)C出發(fā),以4個(gè)單位/秒的速度沿著“折線數(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)的一半,過(guò)點(diǎn)O后繼續(xù)以原來(lái)的速度向負(fù)方向運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒.(1)當(dāng)秒時(shí),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(gè)單位長(zhǎng)度時(shí),求運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的值;(3)當(dāng)點(diǎn)M運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)C時(shí),立即以原速返回,從點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)O期間速度變?yōu)樵瓉?lái)的一半;當(dāng)點(diǎn)N運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)A時(shí),點(diǎn)M、N立即停止運(yùn)動(dòng),是否存在某一時(shí)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(qǐng)直接寫(xiě)出t的取值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)15;(2)秒或秒;(3)存在,或或【分析】(1)當(dāng)秒時(shí),求出點(diǎn)和點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長(zhǎng)度單位,點(diǎn)和點(diǎn)在數(shù)軸上相距的長(zhǎng)度單位,據(jù)此求出、和諧距離即可;(2)分兩種情況:當(dāng)M,N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個(gè)單位長(zhǎng)度,且沒(méi)有相遇時(shí),當(dāng)M,N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個(gè)單位長(zhǎng)度,且相遇后又離開(kāi)時(shí),分別列出方程,然后求解即可;(3)分六種情況:①當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),②當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),③當(dāng)點(diǎn),點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),④當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),⑤當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng),且點(diǎn)沒(méi)有返回時(shí),⑥當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng),且點(diǎn)返回時(shí),分別列出方程,然后求解即可.【詳解】解:(1)當(dāng)秒時(shí),點(diǎn)和點(diǎn)在數(shù)軸上相距個(gè)長(zhǎng)度單位,即點(diǎn)在數(shù)軸上表示的點(diǎn)是點(diǎn)和點(diǎn)在數(shù)軸上相距個(gè)長(zhǎng)度單位,即點(diǎn)在點(diǎn)的位置上,在數(shù)軸上表示的點(diǎn)是12,則、和諧距離是:個(gè)單位長(zhǎng)度;(2)如圖示:點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)位置時(shí),用的時(shí)間是:秒,當(dāng)點(diǎn)在折線數(shù)軸上運(yùn)動(dòng)4秒時(shí),則在上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是秒,在上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是秒,則,∴,設(shè)點(diǎn),點(diǎn)在在上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間是,當(dāng)M,N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個(gè)單位長(zhǎng)度,且沒(méi)有相遇時(shí),依題意得:,解得:,∴總用時(shí)是:秒;當(dāng)M,N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個(gè)單位長(zhǎng)度,且相遇后又離開(kāi)時(shí),依題意得:,解得:,∴總用時(shí)是:秒;綜上所述,當(dāng)運(yùn)動(dòng)秒或秒時(shí),M,N兩點(diǎn)在折線數(shù)軸上的和諧距離為4個(gè)單位長(zhǎng)度;(3)存在,理由如下:根據(jù)題意可知,點(diǎn)在上的運(yùn)動(dòng),并沒(méi)返回時(shí),使用的時(shí)間是秒,點(diǎn)在上的運(yùn)動(dòng),使用的時(shí)間是秒,可得,點(diǎn)在到達(dá)點(diǎn)時(shí),繼續(xù)返回運(yùn)動(dòng)了2秒,①當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),依題意得:解得:,不合題意,舍去;∵點(diǎn)在到達(dá)點(diǎn)時(shí),使用的時(shí)間是秒,先于點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng),②當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),依題意得:解得:;③當(dāng)點(diǎn),點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),依題意得:解得:;④∵點(diǎn)在到達(dá)點(diǎn)時(shí),使用的時(shí)間是秒,先于點(diǎn)到達(dá)點(diǎn),當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng)時(shí),無(wú)法找到任一點(diǎn),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,故不存在這樣的時(shí)間;⑤當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng),且點(diǎn)沒(méi)有返回時(shí),依題意得:解得:,不合題意,舍去;⑥當(dāng)點(diǎn)在,點(diǎn)在上運(yùn)動(dòng),且點(diǎn)返回時(shí),依題意得:解得:;綜上所述,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的時(shí)間是:或或;【點(diǎn)睛】本題綜合考查了數(shù)軸與有理數(shù)的關(guān)系,一元一次方程在數(shù)軸上的應(yīng)用,路程、速度、時(shí)間三者的關(guān)系等相關(guān)知識(shí)點(diǎn),利用分類(lèi)討論思想,對(duì)題目進(jìn)行分析解答是解題的關(guān)鍵.模型6.動(dòng)點(diǎn)往返運(yùn)動(dòng)模型【模型解讀】例1.(2022秋·重慶·七年級(jí)專(zhuān)題練習(xí))如圖,A、O、B兩點(diǎn)在數(shù)軸上對(duì)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(gè)擋板,M、N兩個(gè)小球同時(shí)從C處出發(fā),M以2個(gè)單位/秒的速度向數(shù)軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng),N以4個(gè)單位/秒的速度向數(shù)軸正方向運(yùn)動(dòng),碰到擋板后則反方向運(yùn)動(dòng),速度大小不變.設(shè)兩個(gè)小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t秒鐘(0<t<40),當(dāng)M小球第一次碰到A擋板時(shí),N小球剛好第一次碰到B擋板.則:①C點(diǎn)在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)為0;②當(dāng)10<t<25時(shí),N在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)可以表示為80﹣4t;③當(dāng)25<t<40時(shí),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.①②③④ B.①③ C.②③ D.①②④【答案】D【分析】設(shè)C點(diǎn)在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)為,根據(jù)題意可得,求得;根據(jù)題意分時(shí)間段討論兩小球的位置,分別求解即可.【詳解】解:設(shè)C點(diǎn)在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)為,則,當(dāng)M小球第一次碰到A擋板時(shí),N小球剛好第一次碰到B擋板,則解得,即C點(diǎn)在數(shù)軸上對(duì)應(yīng)的數(shù)為0,①正確;當(dāng)時(shí),N小球運(yùn)動(dòng)的距離為,剛好到達(dá)點(diǎn),當(dāng)時(shí),N小球運(yùn)動(dòng)的距離為,剛好到達(dá)點(diǎn),M小球運(yùn)動(dòng)的距離為當(dāng)10<t<25時(shí),N小球從點(diǎn)向點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),此時(shí),點(diǎn)表示數(shù)的為,②正確;當(dāng)時(shí),N小球運(yùn)動(dòng)的距離為,M小球運(yùn)動(dòng)的距離為當(dāng)25<t<40時(shí),N小球從點(diǎn)向點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),M小球向點(diǎn)運(yùn)動(dòng)則,,,③錯(cuò)誤;當(dāng)時(shí),,,由題意得,,解得,不符題意;當(dāng)時(shí),,,由題意得,,解得,不符題意;當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,由題意得,,解得,此時(shí)三點(diǎn)重合,成立;當(dāng)時(shí),,由題意得,,解得,不符題意;當(dāng)時(shí),,由題意得,,解得,不符題意;④正確故選:D【點(diǎn)睛】此題考查了數(shù)軸的應(yīng)用,涉及了數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離以及數(shù)軸上的動(dòng)點(diǎn),解題的關(guān)鍵是理解題意,掌握題中的等量關(guān)系,分時(shí)間段進(jìn)行討論求解即可.例2.(2023春·黑龍江哈爾濱·七年級(jí)校考期中)已知數(shù)軸上兩點(diǎn)A、B對(duì)應(yīng)的數(shù)分別是6,﹣8,M、N、P為數(shù)軸上三個(gè)動(dòng)點(diǎn),點(diǎn)M從A點(diǎn)出發(fā)速度為每秒2個(gè)單位長(zhǎng)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(gè)單位長(zhǎng)度.(1)求A、B兩點(diǎn)的距離為個(gè)單位長(zhǎng)度.(2)若點(diǎn)M向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)N向左運(yùn)動(dòng),求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)M與點(diǎn)N相距54個(gè)單位長(zhǎng)度?(3)若點(diǎn)M、N、P同時(shí)都向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)點(diǎn)M與點(diǎn)N相遇后,點(diǎn)M、P繼續(xù)以原來(lái)的速度向右運(yùn)動(dòng),點(diǎn)N改變運(yùn)動(dòng)方向,以原來(lái)的速度向左運(yùn)動(dòng),求從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)P到點(diǎn)M、N的距離相等?【答案】(1)14;(2)5秒;(3)秒或3.5秒或秒.【分析】(1)根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式即可求出A、B兩點(diǎn)的距離;(2)設(shè)經(jīng)過(guò)x秒點(diǎn)M與點(diǎn)N相距54個(gè)單位,由點(diǎn)M從A點(diǎn)出發(fā)速度為每秒2個(gè)單位,點(diǎn)N從點(diǎn)B出發(fā)速度為M點(diǎn)的3倍,得出2x+6x+14=54求出即可;(3)首先求出點(diǎn)M與點(diǎn)N相遇的時(shí)間為14÷(6﹣2)=3.5秒,此時(shí)N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)是﹣8+6×3.5=13,再設(shè)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,相遇前經(jīng)過(guò)t秒點(diǎn)P到點(diǎn)M、N的距離相等,或相遇后經(jīng)過(guò)t秒點(diǎn)P到點(diǎn)M、N的距離相等,根據(jù)PM=PN列出方程,進(jìn)而求解即可.【詳解】解:(1)∵數(shù)軸上兩點(diǎn)A、B對(duì)應(yīng)的數(shù)分別是6,﹣8,∴A、B兩點(diǎn)的距離為6﹣(﹣8)=14.故答案為14;(2)設(shè)經(jīng)過(guò)x秒點(diǎn)M與點(diǎn)N相距54個(gè)單位.依題意可列方程為:2x+6x+14=54,解方程,得x=5.答:經(jīng)過(guò)5秒點(diǎn)M與點(diǎn)N相距54個(gè)單位;(3)點(diǎn)M與點(diǎn)N相遇的時(shí)間為14÷(6﹣2)=3.5秒,此時(shí)N點(diǎn)對(duì)應(yīng)的數(shù)是﹣8+6×3.5=13.設(shè)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,相遇前經(jīng)過(guò)t秒點(diǎn)P到點(diǎn)M、N的距離相等.依題意可列方程為:t﹣(﹣8+6t)=6+2t﹣t,解得t=,設(shè)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,相遇后經(jīng)過(guò)t秒點(diǎn)P到點(diǎn)M、N的距離相等.依題意可列方程為:(2t+6)﹣t=t﹣[13﹣6(t﹣3.5)],解得t=.答:從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后,經(jīng)過(guò)秒或3.5秒或秒點(diǎn)P到點(diǎn)M、N的距離相等.【點(diǎn)睛】此題考查了一元一次方程的應(yīng)用,利用行程問(wèn)題的基本數(shù)量關(guān)系,以及數(shù)軸直觀解決問(wèn)題即可.變式1.(2023春·廣東·七年級(jí)期末)已知數(shù)軸上兩點(diǎn)A、B對(duì)應(yīng)的數(shù)分別為、3,點(diǎn)P為數(shù)軸上一動(dòng)點(diǎn),其對(duì)應(yīng)的數(shù)為x.(1)若點(diǎn)P到點(diǎn)A,點(diǎn)B的距離相等,求點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù);(2)數(shù)軸上是否存在點(diǎn)P,使點(diǎn)P到點(diǎn)A、點(diǎn)B的距離之和為6?若存在,請(qǐng)求出x的值;若不存在,說(shuō)明理由;(3)點(diǎn)A、點(diǎn)B分別以2個(gè)單位長(zhǎng)度/分、1個(gè)單位長(zhǎng)度/分的速度向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)P以6個(gè)單位長(zhǎng)度/分的速度從O點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng).當(dāng)遇到A時(shí),點(diǎn)P立即以同樣的速度向右運(yùn)動(dòng),并不停地往返于點(diǎn)A與點(diǎn)B之間,求當(dāng)點(diǎn)A與點(diǎn)B重合時(shí),點(diǎn)P所經(jīng)過(guò)的總路程是多少?【答案】(1)1(2)或4(3)點(diǎn)P所經(jīng)過(guò)的總路程是個(gè)單位長(zhǎng)度【分析】(1)若點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)與、3差的絕對(duì)值相等,則點(diǎn)P到點(diǎn)A,點(diǎn)B的距離相等.(2)根據(jù)當(dāng)P在A的左側(cè)以及當(dāng)P在B的右側(cè)分別求出即可;(3)設(shè)經(jīng)過(guò)a分鐘點(diǎn)A與點(diǎn)B重合,根據(jù)點(diǎn)A比點(diǎn)B運(yùn)動(dòng)的距離多4,列出方程,求出a的值,即為點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,再乘以點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)的速度,可得點(diǎn)P經(jīng)過(guò)的總路程.【詳解】(1)∵,2的絕對(duì)值是2,,的絕對(duì)值是2,∴點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)是1.(2)當(dāng)P在之間,(不可能有)當(dāng)P在A的左側(cè),,得當(dāng)P在B的右側(cè),,得故點(diǎn)P對(duì)應(yīng)的數(shù)為或4;(3)設(shè)經(jīng)過(guò)a分鐘點(diǎn)A與點(diǎn)B重合,根據(jù)題意得:,解得.則.答:點(diǎn)P所經(jīng)過(guò)的總路程是個(gè)單位長(zhǎng)度.【點(diǎn)睛】此題考查動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,解題關(guān)鍵是正確表示點(diǎn)和點(diǎn)直接的距離,以及根據(jù)數(shù)量關(guān)系列方程求解.變式2.(2022秋·七年級(jí)課時(shí)練習(xí))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_(kāi)____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(lèi)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(lèi)問(wèn)題的主要思路.模型7.線段和差且含參模型【模型解讀】例1.(2023春·廣東深圳·七年級(jí)??奸_(kāi)學(xué)考試)如圖,已知:數(shù)軸上點(diǎn)A表示的為8,B是數(shù)軸上一點(diǎn),點(diǎn)B在點(diǎn)A左邊且點(diǎn)A與點(diǎn)B的距離,動(dòng)點(diǎn)P、Q分別從點(diǎn)A、B兩點(diǎn)同時(shí)向左移動(dòng),點(diǎn)P的速度為每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度,點(diǎn)Q的速度為每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度.(1)寫(xiě)出數(shù)軸上點(diǎn)B表示的數(shù);(2)經(jīng)過(guò)多少秒以后,P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度,并求出此時(shí)點(diǎn)P表示的數(shù)是多少?(3)若點(diǎn)M為中點(diǎn),N為中點(diǎn),是否存在常數(shù)k使得的值為定值,若存在,求出k的值,若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)(2)經(jīng)過(guò)4秒以后,P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度,此時(shí)點(diǎn)P表示的數(shù)是;經(jīng)過(guò)10秒以后,P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度,此時(shí)點(diǎn)P表示的數(shù)是(3)存在,【分析】分析:(1)根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式即可求解;(2)分兩種情況:①相遇前P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度;②相遇后P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度;進(jìn)行討論即可求解;(3)設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,分別表示出所表示的數(shù),進(jìn)而表示出,用含的式子表示出的值,根據(jù)與的值無(wú)關(guān),進(jìn)行求解即可.【詳解】(1)解:(1)數(shù)軸上點(diǎn)B表示的數(shù)是.故答案為:;(2)設(shè)經(jīng)過(guò)x秒以后,P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度,依題意有:①相遇前P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度,,解得,則點(diǎn)P表示的數(shù)是;②相遇后P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度,,解得.則點(diǎn)P表示的數(shù)是.答:經(jīng)過(guò)4秒以后,P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度,此時(shí)點(diǎn)P表示的數(shù)是;經(jīng)過(guò)10秒以后,P、Q兩點(diǎn)的距離為6個(gè)單位長(zhǎng)度,此時(shí)點(diǎn)P表示的數(shù)是;(3)解:存在;設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,則:點(diǎn)表示的數(shù)為:,點(diǎn)表示的數(shù)為:,∵點(diǎn)M為中點(diǎn),N為中點(diǎn),∴點(diǎn)表示的數(shù)為:,點(diǎn)表示的數(shù)為:,∴,,∴,∴當(dāng)時(shí),即,是定值:.【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸和一元一次方程的應(yīng)用以及整式加減中的無(wú)關(guān)型問(wèn)題,熟練掌握數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離公式,列出方程,是解題的關(guān)鍵.注意分類(lèi)思想的應(yīng)用.例2.(2022春·湖南衡陽(yáng)·七年級(jí)??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(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒個(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,動(dòng)點(diǎn)表示的數(shù)是.(1)直接寫(xiě)______,______,______用含的代數(shù)式表示;(2)動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒個(gè)單位長(zhǎng)度的速度沿?cái)?shù)軸向左勻速運(yùn)動(dòng),若點(diǎn)、同時(shí)出發(fā),①問(wèn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)多少秒時(shí)追上點(diǎn)?②問(wèn)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)多少秒時(shí)與點(diǎn)相距個(gè)單位長(zhǎng)度?并求出此時(shí)點(diǎn)表示的數(shù);(3)點(diǎn)、以(2)中的速度同時(shí)分別從點(diǎn)、向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)點(diǎn)從原點(diǎn)以每秒個(gè)單位的速度向右運(yùn)動(dòng),是否存在常數(shù),使得的值為定值,若存在請(qǐng)求出值以及這個(gè)定值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1);;(2)①點(diǎn)運(yùn)動(dòng)秒時(shí)追上點(diǎn);②點(diǎn)運(yùn)動(dòng)秒或秒時(shí)與點(diǎn)相距個(gè)單位長(zhǎng)度,此時(shí)點(diǎn)表示的數(shù)為或(3)存在常數(shù),使得的值為定值,該定值為【分析】(1)利用絕對(duì)值及偶次方的非負(fù)性,即可求出,的值,由點(diǎn)的出發(fā)點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)方向及運(yùn)動(dòng)速度,即可用含的代數(shù)式表示出值;(2)當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒時(shí),點(diǎn)表示的數(shù)為.根據(jù)點(diǎn),表示的數(shù)相同,即可得出關(guān)于的一元一次方程,解之即可得出結(jié)論;根據(jù)點(diǎn),兩點(diǎn)之間的距離為,即可得出關(guān)于的一元一次方程,解之即可得出的值,再將其代入中即可求出點(diǎn)表示的數(shù);(3)當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒時(shí),點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,利用數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離公式,可找出,,的值,進(jìn)而可得出,結(jié)合的值為定值,即可求出的值,進(jìn)而可得出該定值為.(1)解;,,,,.動(dòng)點(diǎn)從點(diǎn)出發(fā),以每秒個(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,,故答案為:,,;(2)解:當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒時(shí),點(diǎn)表示的數(shù)為.依題意得:,解得:,故點(diǎn)運(yùn)動(dòng)秒時(shí)追上點(diǎn).依題意得:,即或,解得:或.當(dāng)時(shí),;當(dāng)時(shí),.綜上:點(diǎn)運(yùn)動(dòng)秒或秒時(shí)與點(diǎn)相距個(gè)單位長(zhǎng)度,此時(shí)點(diǎn)表示的數(shù)為或;(3)解:當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒時(shí),點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,點(diǎn)表示的數(shù)為,,,,.的值為定值,,,存在常數(shù),使得的值為定值,該定值為.【點(diǎn)睛】本題考查了絕對(duì)值的非負(fù)性、偶次方的非負(fù)性、列代數(shù)式、一元一次方程的應(yīng)用以及數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離,解題的關(guān)鍵是:(1)利用絕對(duì)值及偶次方的非負(fù)性,求出,;(2)找準(zhǔn)等量關(guān)系,正確列出一元一次方程;(3)根據(jù)各數(shù)量之間的關(guān)系,用含的代數(shù)式表示出,,的長(zhǎng)度.變式1.(2022秋·福建廈門(mén)·七年級(jí)??计谥校┮阎欣頂?shù)a,b,c在數(shù)軸上對(duì)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(duì)應(yīng)的數(shù)為x,當(dāng)A、D間距離是B、C間距離的4倍時(shí),請(qǐng)求出x的值;(3)若點(diǎn)A和點(diǎn)B分別以每秒2個(gè)單位長(zhǎng)度和每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度在數(shù)軸上同時(shí)向右運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒,是否存在一個(gè)常數(shù)k,使得的值在一定時(shí)間范圍內(nèi)不隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的改變而改變?若存在,求出k的值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1);(2)或;(3)存在符合條件的k,k=6.【分析】(1)絕對(duì)值和平方具有非負(fù)性,由非負(fù)數(shù)的和等于0,每個(gè)非負(fù)數(shù)都為零,求出a,b,c;(2)由數(shù)軸上兩點(diǎn)間的距離公式表示出和,建立方程求解x;(3)假設(shè)存在符合條件的k,表示,再利用整式的性質(zhì)求解.【詳解】(1)解:∵,,,∴,∴,又∵,∴.∴;(2)解:由題意得:,∴,當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,綜上:或;(3)解:假設(shè)存在符合條件的k,經(jīng)過(guò)t秒,點(diǎn)A表示的數(shù)為,點(diǎn)B表示的數(shù)為,且A,B都在點(diǎn)C右側(cè),∴,,∴,∵的值在一定時(shí)間范圍內(nèi)不隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的改變而改變,∴,∴,∴存在符合條件的k,.【點(diǎn)睛】本題考查了一元一次方程的應(yīng)用、數(shù)軸、絕對(duì)值以及偶次方的非負(fù)性,解題的關(guān)鍵是:(1)利用絕對(duì)值及偶次方的非負(fù)性,求出a,b的值;(2)①找準(zhǔn)等量關(guān)系,正確列出一元一次方程;②用含t的代數(shù)式表示出的值.變式2.(2022秋·浙江·七年級(jí)專(zhuān)題練習(xí))已知:有理數(shù)a、b、c在數(shù)軸上的位置如圖所示,且|c|>|a|.(1)若|a+10|=20,b2=400,c的相反數(shù)是30,求a、b、c的值;(2)在(1)的條件下,a、b、c分別是A、B、C點(diǎn)在數(shù)軸上所對(duì)應(yīng)的數(shù),①線段AC的長(zhǎng)是________,將數(shù)軸折疊使得點(diǎn)A和點(diǎn)C重合,則折痕處在數(shù)軸上表示的數(shù)是__________②數(shù)軸上是否存在一點(diǎn)P,使得P點(diǎn)到C點(diǎn)的距離加上P點(diǎn)到A點(diǎn)的距離減去P點(diǎn)到B點(diǎn)的距離為50,即PC+PA?PB=50?若存在,求出P點(diǎn)在數(shù)軸上所對(duì)應(yīng)的數(shù);若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由;③點(diǎn)C,B分別以4個(gè)單位/秒和3個(gè)單位/秒的速度同時(shí)向右運(yùn)動(dòng),點(diǎn)A以7個(gè)單位/秒的速度向右運(yùn)動(dòng),是否存在常數(shù)m,使得3CA+2mOB-mOA為定值,若存在,請(qǐng)求出m值以及這個(gè)定值;若不存在,請(qǐng)說(shuō)明理由.【答案】(1)a=10,b=20,c=-30;(2)①40,-10;②存在;-90或;(2)存在m=9,定值是390.【分析】(1)利用絕對(duì)值的性質(zhì)和數(shù)軸即可求出a,利用b2=400和數(shù)軸即可求出b,利用c的相反數(shù)即可求出c;(2)①利用數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離公式即可求出AC,再利用中點(diǎn)公式即可求出折痕所表示的數(shù);②設(shè)P表示的數(shù)為,根據(jù)P點(diǎn)不同的位置及數(shù)軸上兩點(diǎn)的距離公式分類(lèi)討論即可;③設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,利用數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離公式,表示出CA、OB、OA,將它們代入3CA+2mOB-mOA并化簡(jiǎn),再根據(jù)其為定值,即與t值無(wú)關(guān),令t的系數(shù)為0即可.【詳解】解:(1)∵|a+10|=20,b2=400,c的相反數(shù)是30解得a=﹣30或10,b=±20,c=﹣30由數(shù)軸可知:a>0,b>0∴a=10,b=20,c=﹣30(2)①根據(jù)數(shù)軸上兩點(diǎn)之間的距離公式:AC=|a-c|=40;若A、C兩點(diǎn)重合,則折痕在數(shù)軸上所表示的點(diǎn)即為AC的中點(diǎn),故折痕處在數(shù)軸上表示的數(shù)是;②存在,求法如下假設(shè)P點(diǎn)所表示的數(shù)為,當(dāng)P在C左側(cè)時(shí),即,如下圖所示:∴PC=﹣30-,PA=10-,PB=20-根據(jù)PC+PA?PB=50,∴(﹣30-)+(10-)-(20-)=50解得:.若P在C、A之間時(shí),即,如下圖所示:∴PC=,PA=10-,PB=20-根據(jù)PC+PA?PB=50()+(10-)-(20-)=50解得:,不符合前提,故舍去;若P在A、B之間時(shí),即,如下圖所示:∴PC=,PA=,PB=20-根據(jù)PC+PA?PB=50()+()-(20-)=50解得:;若P在B右側(cè)時(shí),即,如下圖所示:∴PC=,PA=,PB=根據(jù)PC+PA?PB=50()+()-()=50解得:,不符合前提,故舍去;綜上所述:P點(diǎn)在數(shù)軸上所對(duì)應(yīng)的數(shù)是:-90或.③存在,理由如下:設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,此時(shí)C表示的數(shù)為:﹣30+4t,A表示的數(shù)為:10+7t,B表示的數(shù)為20+3t.∴AC=(10+7t)-(﹣30+4t)=3t+40,OA=10+7t,OB=20+3t代入3CA+2mOB-mOA中得:原式=3(3t+40)+2m(20+3t)-m(10+7t)
=(9-m)t+120+30m∵3CA+2mOB-mOA為定值,即與t值無(wú)關(guān),令t的系數(shù)為0即可,∴9-m=0,解得:m=9,代入得:定值=120+30×9=390.【點(diǎn)睛】此題考查的是(1)用絕對(duì)值的性質(zhì)去絕對(duì)值,相反數(shù)的定義及平方的意義;(2)根據(jù)點(diǎn)的不同位置進(jìn)行分類(lèi)討論及數(shù)軸上任意兩點(diǎn)之間的距離;(3)長(zhǎng)度與某個(gè)變量無(wú)關(guān)時(shí)令其系數(shù)為0.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(jí)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(wèn)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_(kāi)_______,點(diǎn)B表示的數(shù)為_(kāi)_______;(3)操作三:點(diǎn)E以每秒3個(gè)單位長(zhǎng)度的速度從數(shù)5對(duì)應(yīng)的點(diǎn)沿著數(shù)軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng),點(diǎn)F以每秒1個(gè)單位長(zhǎng)度的速度從數(shù)對(duì)應(yīng)的點(diǎn)沿著數(shù)軸的負(fù)方向運(yùn)動(dòng),且兩個(gè)點(diǎn)同時(shí)出發(fā),請(qǐng)直接寫(xiě)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(shí),點(diǎn)E與點(diǎn)F也恰好重合.【答案】(1)3(2)①;②,6(3)秒【分析】(1)設(shè)表示的點(diǎn)與x表示的點(diǎn)重合,根據(jù)1表示的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合,得到折痕過(guò)原點(diǎn),根據(jù)對(duì)稱(chēng)點(diǎn)到對(duì)稱(chēng)軸的距離相等得到,解得;(2)①根據(jù)表示的點(diǎn)與3表示的點(diǎn)重合,得到折痕經(jīng)過(guò)數(shù)表示的點(diǎn),設(shè)5表示的點(diǎn)與數(shù)x表示的點(diǎn)重合,得到,解得;②設(shè)點(diǎn)A表示的數(shù)為x,則,解得,點(diǎn)B表示的數(shù)為;(3)設(shè)t秒,得到點(diǎn)E表示的數(shù)為,點(diǎn)F表示的數(shù)為,當(dāng)1表示的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合時(shí),得到折痕過(guò)原點(diǎn),根據(jù)點(diǎn)E與點(diǎn)F也恰好重合,得到,解得.【詳解】(1)設(shè)表示的點(diǎn)與x表示的點(diǎn)重合∵1表示的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合,∴折痕經(jīng)過(guò)數(shù)表示的點(diǎn),即原點(diǎn),∴,∴∴表示的點(diǎn)與3表示的點(diǎn)重合;故答案為:3(2)①∵表示的點(diǎn)與3表示的點(diǎn)重合,∴折痕經(jīng)過(guò)數(shù)表示的點(diǎn),設(shè)5表示的點(diǎn)與數(shù)x表示的點(diǎn)重合,則,∴;故答案為:;②設(shè)點(diǎn)A表示的數(shù)為x,則點(diǎn)B表示的數(shù)為,,∴,,故答案為:,6;(3)設(shè)t秒,則點(diǎn)E表示的數(shù)為,點(diǎn)F表示的數(shù)為,∵1表示的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合時(shí),折痕經(jīng)過(guò)原點(diǎn),∴點(diǎn)E與點(diǎn)F也恰好重合時(shí),,∴.【點(diǎn)睛】本題主要考查了軸對(duì)稱(chēng),解決問(wèn)題的關(guān)鍵是熟練掌握對(duì)稱(chēng)點(diǎn)到對(duì)稱(chēng)軸的距離相等,中點(diǎn)坐標(biāo)公式.變式1.(2023·浙江·七年級(jí)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(wèn)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?【答案】(1)5;(2)①-17;②A點(diǎn)表示的數(shù)為-1013,B點(diǎn)表示的數(shù)為1009【分析】(1)由表示1的點(diǎn)與表示-1的點(diǎn)重合,即可找出與表示-5的點(diǎn)重合的點(diǎn)表示的數(shù);(2)①由表示1的點(diǎn)與表示-5的點(diǎn)重合,即可找出與表示13的點(diǎn)重合的點(diǎn)表示的數(shù);②設(shè)A點(diǎn)表示的數(shù)為x,則B點(diǎn)表示的數(shù)為x+2022,根據(jù)重合兩點(diǎn)表示的數(shù)之和相等,即可得出關(guān)于x的一元一次方程,解之即可得出結(jié)論.【詳解】解:(1)∵表示1的點(diǎn)與表示-1的點(diǎn)重合,∴與表示-5的點(diǎn)重合的點(diǎn)表示的數(shù)為1+(-1)-(-5)=5.故答案為:5.(2)①∵表示1的點(diǎn)與表示-5的點(diǎn)重合,∴與表示13的點(diǎn)重合的點(diǎn)表示的數(shù)為1-5-13=-17.故答案為:-17.②設(shè)A點(diǎn)表示的數(shù)為x,則B點(diǎn)表示的數(shù)為x+2022,根據(jù)題意得:1-5=x+x+2022,解得:x=-1013,∴x+2022=1009.答:A點(diǎn)表示的數(shù)為-1013,B點(diǎn)表示的數(shù)為1009.【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)軸、折疊的性質(zhì)以及一元一次方程的應(yīng)用,根據(jù)折疊的性質(zhì)找出重合兩點(diǎn)表示的數(shù)之和相等是解題的關(guān)鍵.變式2.(2022·江蘇鎮(zhèn)江·七年級(jí)期中)平移和翻折是初中數(shù)學(xué)中兩種重要的圖形變化,閱讀并回答下列問(wèn)題:(一)平移:在平面內(nèi),講一個(gè)圖形沿某個(gè)方向移動(dòng)一定的距離,這樣的圖形運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為平移.(1)把筆尖放在數(shù)軸的原點(diǎn)處,先向左移動(dòng)3個(gè)單位長(zhǎng)度,再向右移動(dòng)2個(gè)單位長(zhǎng)度,這時(shí)筆尖的位置表示的數(shù)是;(2)一個(gè)機(jī)器人從數(shù)軸上原點(diǎn)出發(fā),并在數(shù)軸上移動(dòng)2次,每次移動(dòng)2個(gè)單位后到達(dá)B點(diǎn),則B點(diǎn)表示的數(shù)是;(3)如圖,數(shù)軸上點(diǎn)A表示的數(shù)為?1,點(diǎn)B表示的數(shù)為1,點(diǎn)P從5出發(fā),若P,A兩點(diǎn)的距離是A,B兩點(diǎn)距離的2倍,則需將點(diǎn)P向左移動(dòng)個(gè)單位.(二)翻折:將一個(gè)圖形沿著某一條直線折疊的運(yùn)動(dòng).(4)若折疊紙條,表示?3的點(diǎn)與表示1的點(diǎn)重合,則表示?4的點(diǎn)與表示的點(diǎn)重合;(5)若數(shù)軸上A,B兩點(diǎn)之間的距離為10,點(diǎn)A在點(diǎn)B的左側(cè),A,B兩點(diǎn)經(jīng)折疊后重合,折痕與數(shù)軸相交于表示?1的點(diǎn),則A點(diǎn)表示的數(shù)為;(6)在數(shù)軸上,點(diǎn)M表示是的數(shù)為4,點(diǎn)N表示的數(shù)為x,將點(diǎn)M,N兩點(diǎn)重合后折疊,得折痕①,折痕①與數(shù)軸交于P點(diǎn);將點(diǎn)M與點(diǎn)P重合后折疊,得折痕②,折痕②與數(shù)軸交于Q點(diǎn).若此時(shí)點(diǎn)M與點(diǎn)Q的距離為2,則x=.【答案】(1);(2)或或;(3)2或10;(4)2;(5)-6;(6)或【分析】(1)根據(jù)移動(dòng)的方向和距離,求解即可;(2)分情況討論,分別向左,向右移動(dòng)2次2個(gè)單位長(zhǎng)度和向右移動(dòng)一次向左移動(dòng)一次,然后求解即可;(3)設(shè)點(diǎn)P向左移動(dòng)個(gè)單位,求得P,A兩點(diǎn)的距離和A,B兩點(diǎn)距離,再求解即可;(4)求得對(duì)稱(chēng)中心,然后求解即可;(5)求得對(duì)稱(chēng)中心,由題意可得A點(diǎn)在表示?1的點(diǎn)的左側(cè)5個(gè)單位,求解即可;(6)根據(jù)題意,求得的距離,然后分在左側(cè)和右側(cè)兩種情況討論求解即可.【詳解】解:(1)筆尖的位置表示的數(shù)為故答案為;(2)機(jī)器人向右移動(dòng)兩次,則B點(diǎn)表示的數(shù)為機(jī)器人向左移動(dòng)兩次,則B點(diǎn)表示的數(shù)為機(jī)器人向右移動(dòng)一次,再向左移動(dòng)一次,則B點(diǎn)表示的數(shù)為故答案為或或(3)設(shè)點(diǎn)P向左移動(dòng)個(gè)單位,則點(diǎn)P表示的數(shù)為,,,由題意可得:,解得或即向左平移2或10個(gè)單位長(zhǎng)度故答案為2或10(4)由題意可得:對(duì)稱(chēng)中心為,則表示?4的點(diǎn)與表示2的點(diǎn)重合故答案為2(5)由題意可得,A點(diǎn)在表示?1的點(diǎn)的左側(cè)5個(gè)單位長(zhǎng)度,則A點(diǎn)表示的數(shù)為故答案為-6(6)由題意可得:,則,即之間的距離為8當(dāng)在左側(cè)時(shí),,點(diǎn)N表示的數(shù)為-4當(dāng)在右側(cè)時(shí),,點(diǎn)N表示的數(shù)為12故答案為或【點(diǎn)睛】此題考查數(shù)軸的應(yīng)用,涉及了數(shù)軸上的距離和動(dòng)點(diǎn)問(wèn)題,解題的關(guān)鍵是熟練掌握數(shù)軸的基本性質(zhì).模型9.數(shù)軸上的線段移動(dòng)模型【模型解讀】例1.(2022·廣東佛山·七年級(jí)階段練習(xí))如圖,有兩條線段,(單位長(zhǎng)度),(單位長(zhǎng)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(zhǎng)=______;(2)若線段以1個(gè)單位長(zhǎng)度秒的速度向右勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)線段以2個(gè)單位長(zhǎng)度秒的速度向左勻速運(yùn)動(dòng).當(dāng)點(diǎn)與重合時(shí),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(gè)單位長(zhǎng)度秒的速度向左勻速運(yùn)動(dòng),同時(shí)線段以2個(gè)單位長(zhǎng)度/秒的速度也向左勻速運(yùn)動(dòng).設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為秒,當(dāng)為何值時(shí),點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離為1個(gè)單位長(zhǎng)度?【答案】-10,14,24;(2)-2;(3)t=23或25【分析】(1)根據(jù)AB、CD的長(zhǎng)度結(jié)合點(diǎn)A、D在數(shù)軸上表示的數(shù),即可求出點(diǎn)B、C在數(shù)軸上表示的數(shù),再根據(jù)兩點(diǎn)間的距離公式求出線段BC的長(zhǎng)度;(2)設(shè)相遇時(shí)間為a,分別用a表示出相遇時(shí)B、C兩點(diǎn)所表示的數(shù),讓其相等即可求出;(3)分線段AB與線段CD在相遇之前與相遇之后兩種情況,利用兩點(diǎn)間的距離公式結(jié)合BC=1,得出關(guān)于t的的一元一次方程,解之即可得出結(jié)論;【詳解】解:(1)∵AB=2,點(diǎn)A在數(shù)軸上表示的數(shù)是-12,∴點(diǎn)B在數(shù)軸上表示的數(shù)是-12+2=-10;∵CD=1,點(diǎn)D在數(shù)軸上表示的數(shù)是15,∴點(diǎn)C在數(shù)軸上表示的數(shù)是15-1=14.∴BC=14-(-10)=24.故答案為:-10,14,24;(2)設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為a秒時(shí)B、C相遇,此時(shí)點(diǎn)B在數(shù)軸上表示的數(shù)為-10+a,點(diǎn)C在數(shù)軸上表示的數(shù)為14-2a∵B、C重合∴-10+a=14-2a解得a=8此時(shí)點(diǎn)與點(diǎn)在數(shù)軸上表示的數(shù)是-10+a=-10+8=-2;故答案為:-2(3)當(dāng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t秒時(shí),點(diǎn)B在數(shù)軸上表示的數(shù)為-10-t,點(diǎn)C在數(shù)軸上表示的數(shù)為14-2t∴BC==∵BC=1∴=1∴t1=,t2=綜上所述:當(dāng)BC=1時(shí),t=23或25;【點(diǎn)睛】本題考查了一元一次方程的應(yīng)用,兩點(diǎn)間的距離,數(shù)軸等知識(shí),解題的關(guān)鍵是:根據(jù)點(diǎn)與點(diǎn)之間的位置關(guān)系求出點(diǎn)B、C在數(shù)軸上表示的數(shù).變式1.(2022·山東濟(jì)南·七年級(jí)期末)在數(shù)學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)課上,小亮同學(xué)借助于兩根小木棒m、n研究數(shù)學(xué)問(wèn)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(duì)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(zhǎng)度;(2)小亮把木棒m、n同時(shí)沿x軸正方向移動(dòng),m、n的速度分別為4個(gè)單位/s和3個(gè)單位/s,設(shè)平移時(shí)間為t(s)①若在平移過(guò)程中原點(diǎn)O恰好是木棒m的中點(diǎn),則t=(s);②在平移過(guò)程中,當(dāng)木棒m、n重疊部分的長(zhǎng)為2個(gè)單位長(zhǎng)度時(shí),求t的值.【答案】(1)m=4,n=5(2)①;②6s或11s【分析】(1)根據(jù)非負(fù)數(shù)的性
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