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(完整)人教版七年级数学上册专题复习数轴上的动点问题讲义含部分答案

数轴上的运动问题在讲这个问题之前,我们先来看一道行程问题。

【题 1】甲乙两地相距 200 米,小明从甲地步行到乙地,用时 3 分钟,小明的平均速度为多少米每秒? 【分析】这个问题的本质,就是把实际生活中的问题剥离出来,抽象成了简单的数学问题,很多学生都会解;初学时,老师会画线段图,用线段的长度来将两点间的距离具象化,如下:小明 甲地乙地【解法一】直接利用:速度=路程÷时间解决。

200 ÷180 =10 (米/秒)9【解法二】用方程解。

设速度为 x 米/ 秒,根据路程=时间×速度,得: 200 = 180x ,解得 x =10。

9如果在线段图上,用一个具体的数来表示甲地和乙地,从甲往乙的方向规定为正方向建立数轴,这个问题就转化为数轴上的运动问题了。

【题 2】如图,数轴上有两点 A 、B ,点 A 表示的数为0 ,点 B 表示的数为 200 ,一只电子蚂蚁 P 从 A 出发,以1个单位每秒的速度由 A 往 B 运动,到 B 点运动停止。

设运动时间为 t 。

(1)用含 t 的代数式表示电子蚂蚁 P 运动的距离; (2)用含 t 的代数式表示电子蚂蚁 P 表示的数;(3)用含 t 的代数式表示电子蚂蚁 P 到数 B 的距离。

(4)当电子蚂蚁运动多少时间后,点 P 为线段 AB 的三等分点?【分析】引入数轴后,其本质是把线段图换成了带方向带单位长度的直线,将有限的实际距离推广到了无限的距离问题。

所以,对于运动的点,处理的核心思想依然是路程=速度×时间。

其余的点的距离,利用数 轴上两点间距离公式解决。

(1)根据路程=速度×时间,有: AP = t ; (2) AP = t ,故点 P 表示的数为t ;(3)点 B 表示的数为 200,点 P 表示的数为t ,且 P 在 B 左边,故 PB = 200 - t 。

(4)若 P 为 AB 的三等分点,有两种情况:①AP=2PB ,即: t = 2 ⨯ (200 - t ),解得t = 400秒; 3②2AP=PB ,即: 2t = 200 - t ,解得t =200秒; 3现在,我们将【题 2】一般化,线段 AB 一般化为在数轴上的一条定长线段,便得到如下的题:【题 3】如图,数轴上有两点 A 、B ,点 A 表示的数为 a ,点 B 表示的数为b ,且数 A 和数 B 的距离为 200 个单位长度,一只电子蚂蚁 P 从 A 出发,以1个单位每秒的速度由 A 往 B 运动,到 B 点运动停止。

设运动时间为 t 。

(1)用含 a 的代数式表示数 B ;(2)用含 a 和 t 的代数式表示电子蚂蚁 P 表示的数;(3)用含t 的代数式表示电子蚂蚁P 到数B 的距离。

【分析】一般化后,增加了字母参数,更加抽象化,难度也上升了,但若严格按照逻辑推理进行解题,难度也会有所下降。

(1)由数轴上两点间距离公式可得:b -a = 200,整理得:b = 200 +a ;(2)由路程=速度×时间得,AP =t ,即 A、P 两点间的距离为t ;同(1)可得,点 P 表示的数为a +t 。

(3)由于数 B≥数 P,故根据数轴上两点间距离公式有:BP =b -(a +t )=a + 200 -(a +t )= 200 -t 。

我们发现,只要线段 AB 的长度固定,点 P 到 B 的距离跟 A、B 表示的数无关。

接下来,我们将问题复杂化,变为双动点问题,请看【题4】。

【题4】如图,数轴上有两点A、B,点A 表示的数为0 ,点B 表示的数为200 ,一只电子蚂蚁P 从A 出发,以1个单位每秒的速度由A 往B 运动,到B 点运动停止;另一电子蚂蚁Q 在同一时间从B 出发,以2 个单位每秒的速度由B 往A 运动,到A 点运动停止。

设运动时间为t。

(1)当电子蚂蚁P、Q 相距40 个单位长度时,求运动时间t;(2)用含t 的代数式表示两只电子蚂蚁的距离。

【分析】本题的实质,就是行程问题中的相向运动问题,若用数轴不好理解,可以借助熟悉的行程问题来辅助理解。

(1)在运动的过程中,点 P 和点 Q 的位置有三种情况:P 在 Q 的右边,P 和 Q 重合,P 在 Q 的左边,故运用两点间距离公式时,需要加个绝对值号,可以有效避免漏掉情况。

另外,Q 到 A 后,Q 停止,但 P 继续往 B 运动,故也得考虑这种情况。

①P、Q 都在运动时,0秒≤t ≤ 100秒时,点 P 表示的数为t ,点 Q 表示的数为200 - 2t ,故 P、Q 两点间的距离为200 - 2t -t 。

根据题意有:200 - 2t -t = 40 。

很自然地需要分类讨论,考虑了两种情况。

②Q 停止运动,P 继续运动,此时 PQ 距离>100,故不符合题意。

(2)①P 与 Q 相遇之前,即 P 在 Q 的左边,此时有数 Q>数 P,0秒≤t<200秒,此时:3PQ = 200 - 2t -t = 200 - 3t②P 与 Q 相遇后,Q 停止运动前,即 Q 在 P 的左边,此时有数 P>数 Q,200秒≤t ≤ 100秒,此时:3PQ =t -(200 - 2t )= 3t - 200③Q 停止运动,P 继续向 B 运动直至停止,数 Q 为 0,数 P>数 Q,100秒<t ≤ 200秒,此时:PQ =t - 0 =t【提炼】第(1)问题,利用数轴上两点间的距离公式,能有效解决漏掉情况的问题。

下面,我们把线段等分点加进来,提升难度,请看【题5】和【题6】。

其处理的核心,依然是表示出相关的数。

【题5】如图,数轴上有两点A、B,点A 表示的数为0 ,点B 表示的数为200 ,一只电子蚂蚁P 从A 出发,以1个单位每秒的速度由A 往B 运动,到B 点运动停止;另一电子蚂蚁Q 在同一时间从B 出发,以2 个单位每秒的速度由B 往A 运动,到A 点运动停止。

设运动时间为t。

(1)当P 为AQ 中点时,求运动时间t;(2)当Q 为BP 中点时,求运动时间t。

【分析】搭上了线段中点,处理方式依然不变,用含t 的代数式表示出数 Q、数 P,利用两点间距离公式解题。

(1)点 P 表示的数为t ,点 Q 表示的数为200 - 2t ,若 P 为 AQ 中点,有 AP=PQ,即:t = 200 - 2t -t ,解得:t = 50秒;(2)点 P 表示的数为t ,点 Q 表示的数为200 - 2t ,若 Q 为 BP 中点,有 PQ=BQ,即:200 - 2t -t = 2t ,解得:t = 40秒。

【题6】已知数轴上A、B 两点对应的数分别是-2 和4,P 为原点。

若A、B、P 三点分别以1 个单位每秒、4 个单位每秒、2 个单位每秒的速度向右运动,当A、B、P 三点有其中一点为其余两点的中点时,求运动的时间。

【分析】按理说有三种情况,A 为 P、B 中点,B 为 A、P 中点,P 为 A、B 中点,但结合条件,发现 A 不可能为 P、B 中点,故此种情况可以舍去。

设运动时间为 t,则运动过程中,点 A 表示的数为 t-2,点 P 表示的数为 4t,点 B 表示的数为 4+2t。

①B 为 A、P 中点,有 AB=BP,即:4+2t-t+2=4t-4-2t,解得:t=10 秒;②P 为 A、B 中点,有 AP=PB,即:4t-t+2=4+2t-4t,解得:t=0.4 秒;【思考】线段(直线、射线)上的运动问题,可以转化为数轴上的运动问题来处理吗?最后,放几个题结束本文。

【题1】如图,数轴上A、B 两点对应的有理数分别为-8 和12,点P 从原点O 出发,以每秒1 个单位长度的速度沿数轴负方向运动,同时点Q 从原点O 出发,以每秒2 个单位长度的速度沿数轴正方向运动,运动时间为t 秒。

(1)求经过两秒后,数轴点P、Q 分别表示的数;(2)当t = 3 时,求PQ 的值;(3)在运动过程中,是否存在时间t,使得AP=BQ,若存在,求出t 值;若不存在,说明理由。

【题2】如图,点A、B 和线段CD 都在数轴上,点A、C、D、B 起始位置所表示的数分别为-2,0,3,12;线段CD 沿数轴的正方向以每秒1 个单位的速度移动,移动时间为t 秒。

(1)当t = 0 秒时,AC 的长度为;当t = 2秒时,AC 的长度为;(2)用含有t 的代数式表示AC 的长为.(3)当t =秒时,AC-BD=5,当t =秒时AC+BD=15.(4)若点A 与线段CD 同时出发沿数轴的正方向移动,点A 的速度为每秒2 个单位,在移动过程中,是否存在某一时刻使得AC=2BD,若存在,请求出t 的值;若不存在,请说明理由.【题3】如图,E 为线段AC 上靠近点A 的三等分点,B、D 为线段EC 上的两点,且满足CD=2BD。

(1)若DE=6cm,求线段AB 的长;(3)若AC=15cm,EB=4cm,动点P 从A 点、动点Q 从D 点同时出发,分别以3cm/s、1cm/s 的速度沿直线AC 向右运动,是否存在某个时刻,使得BP+CQ=AB 成立?若存在,求此时PQ 的长度;若不存在,说明理由。

【题4】如图,数轴上线段AB=2,CD=4,点A 在数轴上表示的数是10,点C 在数轴上表示的数是16。

若线段AB 以6 个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段CD 以2 个单位长度/秒的速度向左匀速运动。

(1)运动多少时,BC=8?BD -AP(2)P 是线段AB 上一点,当B 点运动到线段CD 上时,是否存在关系式= 3,若存在,求线段PCPD 的长;若不存在,请说明理由。

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