一、初一数学有理数解答题压轴题精选(难)1.如图,已知A、B两地在数轴上相距20米,A地在数轴上表示的点为-8,小乌龟从A地出发沿数轴往B地方向前进,第一次前进1米,第二次后退2米,第三次再前进3米,第四次又后退4米,……,按此规律行进,(数轴的一个单位长度等于1米)(1)求B地在数轴上表示的数;(2)若B地在原点的左侧,经过第五次行进后小乌龟到达点P,第六次行进后到达点Q,则点P和点Q到点A的距离相等吗?请说明理由;(3)若B地在原点的右侧,那么经过30次行进后,小乌龟到达的点与点B之间的距离是多少米?【答案】(1)解:, .答:地在数轴上表示的数是12或(2)解:令小乌龟从A地出发,前进为“+”,后退为“-”,则:第五次行进后相对A的位置为:,第六次行进后相对A的位置为:,因为点、与点的距离都是3米,所以点、点到地的距离相等(3)解:若地在原点的右侧,前进为“+”,后退为“-”,则当为100时,它在数轴上表示的数为:,∵B点表示的为12.∴AB的距离为(米 .答:小乌龟到达的点与点之间的距离是70米【解析】【分析】(1)由已知A,B两地在数轴上的距离为20米,且A地在数轴上表示的数为-8,可得到B地可能在A地的左边,也可能在A地的右边,然后列式可求出B地在数轴上表示的数。
(2)根据题意分别列式求出第5次和第6次行进后相对A的位置,由此可得到第P和点Q到A的距离,即可作出判断。
(3)根据点B在原点的右侧,列式可求出n=100时,可得到点A在数轴上表示的数,再根据点B表示的数,就可求出AB的距离。
2.如图,在数轴上,点A表示﹣5,点B表示10.动点P从点A出发,沿数轴正方向以每秒1个单位的速度匀速运动;同时,动点Q从点B出发,沿数轴负方向以每秒2个单位的速度匀速运动,设运动时间为t秒:(1)当t为________秒时,P、Q两点相遇,求出相遇点所对应的数________;(2)当t为何值时,P、Q两点的距离为3个单位长度,并求出此时点P对应的数.【答案】(1)5;0(2)解:若P、Q两点相遇前距离为3,则有t+2t+3=10-(-5),解得:t=4,此时P点对应的数为:-5+t=-5+4=-1;若P、Q两点相遇后距离为3,则有t+2t-3=10-(-5),解得:t=6,此时P点对应的数为:-5+t=-5+6=1;综上可知,当t为4或6时,P,Q两点的距离为3个单位长度,此时点P对应的数分别为-1或1.【解析】【解答】(1)解:由题意可知运动t秒时P点表示的数为-5+t,Q点表示的数为10-2t;若P,Q两点相遇,则有-5+t=10-2t,解得:t=5,-5+t=-5+5=0,即相遇点所对应的数为0,故答案为5;相遇点所对应的数为0;【分析】(1)由题意可知运动t秒时P点表示的数为-5+t,Q点表示的数为10-2t,若P、Q相遇,则P、Q两点表示的数相等,由此可得关于t的方程,解方程即可求得答案;(2)分相遇前相距3个单位长度与相遇后相距3个单位长度两种情况分别求解即可得.3.列方程解应用题如图,在数轴上的点A表示,点B表示5,若有两只电子蜗牛甲、乙分别从A、B两点同时出发,保持匀速运动,甲的平均速度为2单位长度秒,乙的平均速度为1单位长度秒请问:(1)两只蜗牛相向而行,经过________秒相遇,此时对应点上的数是________.(2)两只蜗牛都向正方向而行,经过多少秒后蜗牛甲能追上蜗牛乙?【答案】(1)3;2(2)解:设两只蜗牛都向正方向而行,经过y秒后蜗牛甲能追上蜗牛乙,依题意有,解得.答:两只蜗牛都向正方向而行,经过9秒后蜗牛甲能追上蜗牛乙【解析】【解答】解:(1)设两只蜗牛相向而行,经过x秒相遇,依题意有,解得..答:两只蜗牛相向而行,经过3秒相遇,此时对应点上的数是2.【分析】(1)可设两只蜗牛相向而行,经过x秒相遇,根据等量关系:两只蜗牛的速度和时间,列出方程求解即可;(2)可设两只蜗牛都向正方向而行,经过y秒后蜗牛甲能追上蜗牛乙,根据等量关系:两只蜗牛的速度差时间,列出方程求解即可.4.如图1,A、B两点在数轴上对应的数分别为﹣12和4.(1)直接写出A、B两点之间的距离;(2)若在数轴上存在一点P,使得AP= PB,求点P表示的数.(3)如图2,现有动点P、Q,若点P从点A出发,以每秒5个单位长度的速度沿数轴向右运动,同时点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,当点Q到达原点O后立即以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右运动,求:当OP=4OQ时的运动时间t的值.【答案】(1)解:A、B两点之间的距离是:4﹣(﹣12)=16(2)解:设点P表示的数为x.分两种情况:①当点P在线段AB上时,∵AP= PB,∴x+12=(4﹣x),解得x=﹣8;②当点P在线段BA的延长线上时,∵AP= PB,∴﹣12﹣x=(4﹣x),解得x=﹣20.综上所述,点P表示的数为﹣8或﹣20(3)解:分两种情况:①当t≤2时,点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,此时Q点表示的数为4﹣2t,P点表示的数为﹣12+5t,∵OP=4OQ,∴12﹣5t=4(4﹣2t),解得t=,符合题意;②当t>2时,点Q从原点O开始以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右运动,此时Q点表示的数为3(t﹣2),P点表示的数为﹣12+5t,∵OP=4OQ,∴|12﹣5t|=4×3(t﹣2),∴12﹣5t=12t﹣24,或5t﹣12=12t﹣24,解得t=,符合题意;或t=,不符合题意舍去.综上所述,当OP=4OQ时的运动时间t的值为或秒【解析】【分析】(1)根据两点间的距离公式即可求出A、B两点之间的距离;(2)设点P表示的数为x.分两种情况:①点P在线段AB上;②点P在线段BA的延长线上.根据AP= PB列出关于x的方程,求解即可;(3)根据点Q的运动方向分两种情况:①当t≤2时,点Q从点B出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动;②当t>2时,点Q从原点O开始以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右运动,根据OP=4OQ列出关于t的方程,解方程即可.5.如图,数轴上点A,B分别对应数a,b.其中a<0,b>0.(1)当a=﹣2,b=6时,线段AB的中点对应的数是________;(直接填结果)(2)若该数轴上另有一点M对应着数m.①当m=2,b>2,且AM=2BM时,求代数式a+2b+20的值;②当a=﹣2,且AM=3BM时,小安演算发现代数式3b﹣4m是一个定值.老师点评:你的演算发现还不完整!请通过演算解释:为什么“小安的演算发现”是不完整的?【答案】(1)2(2)解:①当m=2,b>2时,点M在点A,B之间,∵AM=2BM,∴m﹣a=2(b﹣m),∴2﹣a=2(b﹣2),∴a+2b=6,∴a+2b+20=6+20=26;②小安只考虑了一种情况,故老师点评“小安的演算发现”是不完整的.当点M在点A,B之间时,a=﹣2,∵AM=3BM,∴m+2=3(b﹣m),∴m+2=3b﹣3m,∴3b﹣4m=2,∴代数式3b﹣4m是一个定值.当点M在点B右侧时,∵AM=3BM,∴m+2=3(m﹣b),∴m+2=3m﹣3b,∴2m﹣3b=2,∴代数式2m﹣3b也是一个定值.【解析】【解答】解:(1)由题意得出,线段AB的中点对应的数是2,故答案为:2.【分析】(1)首先根据数轴的性质,即可得出中点对应的数值;(2)①首先判定点M 在点A,B之间,然后根据等式列出关系式,即可得解;②根据题意,分两种情况进行求解:点M在点A,B之间和点M在点B右侧时,通过列出等式,即可判定.6.把具有某种规律的一列数:1,-2,3,-4,5,-6,...,排列成下面的阵形:........探索下列事件:(1)第10行的第1个数是什么数?(2)数字2019前面是负号还是正号?在第几行?第几列?【答案】(1)解:∵第1行第1个数1=(-1)2×(02+1);第2行第1个数-2=(-1)3×(12+1);第3行第1个数5=(-1)4×(22+1);第4行第1个数-10=(-1)5×(32+1);…∴第10行第1个数为(-1)11×(92+1)=-82,(2)解:由以上数列可知,绝对值为奇数的为正,绝对值为偶数的符号为负,∴2019前面是正号;∵第45行第1个数为(-1)46×(442+1)=1937,第46行第1个数为(-1)47×(452+1)=-2026,且2019-1937+1=83,∴2019在第45行,第83列【解析】【分析】(1)由每行的第一个数可知,第n行第一个数为(-1)n+1×[(n-1)2+1],据此可得;(2)根据题意知绝对值为奇数的为正,绝对值为偶数的符号为负;求出第45行第1个数为1937,第46行第1个数为-2026知2021在第45行,再由每行中每个数的绝对值依次加1可得列数.7.阅读材料,回答下列问题:数轴是学习有理数的一种重要工具,任何有理数都可以用数轴上的点表示,这样能够运用数形结合的方法解决一些问题。
例如,两个有理数在数轴上对应的点之间的距离可以用这两个数的差的绝对值表示;在数轴上,有理数3与1对应的两点之间的距离为|3−1|=2;在数轴上,有理数5与−2对应的两点之间的距离为|5−(−2)|=7;在数轴上,有理数−2与3对应的两点之间的距离为|−2−3|=5;在数轴上,有理数−8与−5对应的两点之间的距离为|−8−(−5)|=3;……如图1,在数轴上有理数a对应的点为点A,有理数b对应的点为点B,A,B两点之间的距离表示为|a−b|或|b−a|,记为|AB|=|a−b|=|b−a|.(1)数轴上有理数−10与−5对应的两点之间的距离等于________;数轴上有理数x与−5对应的两点之间的距离用含x的式子表示为________;若数轴上有理数x与−1对应的两点A,B之间的距离|AB|=2,则x等于________;(2)如图2,点M,N,P是数轴上的三点,点M表示的数为4,点N表示的数为−2,动点P表示的数为x.①若点P在点M,N之间,则|x+2|+|x−4|=________;若|x+2|+|x−4|═10,则x=________;②根据阅读材料及上述各题的解答方法,|x+2|+|x|+|x−2|+|x−4|的最小值等于________ .【答案】(1)5;x+5;1或−3(2)6;6或−4;8【解析】【解答】(1)根据绝对值的定义:数轴上有理数−10与−5对应的两点之间的距离等于5;数轴上有理数x与−5对应的两点之间的距离用含x的式子表示为|x+5|;A,B之间的距离|AB|=2,则x等于1或−3,(2)①若点P在点M,N之间,则|x+2|+|x−4|=6;若|x+2|+|x−4|═10,则x=6或−4;②|x+2|+|x|+|x−2|+|x−4|的最小值,即x与4,2,0,−4之间距离和最小,这个最小值=4−(−4)=8.故答案为:5,|x+5|,1或−3;6,6或−4,8.【分析】(1)根据绝对值的定义:数轴上有理数-10与-5对应的两点之间的距离等于5;数轴上有理数x与-5对应的两点之间的距离用含x的式子表示为|x+5|;若数轴上有理数x 与-1对应的两点A,B之间的距离|AB|=2,则x等于1或-3;(2)①若点P在点M,N之间,则|x+2|+|x-4|=6;若|x+2|+|x-4|═10,则x=6或-4;②|x+2|+|x|+|x-2|+|x-4|的最小值,这个最小值=4-(-2)=6.8.数轴上两点之间的距离等于相应两数差的绝对值,即:点A、B表示的数分别为a、b,这两点之间的距离为AB= ,如:表示数1与5的两点之间的距离可表示为,表示数-2与3的两点之间的距离可表示为 .(借助数轴,画出图形,写出过程)(1)数轴上表示2和7的两点之间的距离是________,数轴上表示3和-6的两点之间的距离是________;(2)数轴上表示x和-2的两点M和N之间的距离是________,如果|MN|,则x为________;(3)当式子: |x+2|+|x-3|+|x-4| 取最小值时,x的值为________,最小值为________.【答案】(1)|2-7|=5;|3-(-6)|=9(2)|x+2|;-8或4(3)3;6【解析】【解答】解:(1)数轴上表示2和7的两点之间的距离是:|2-7|=5;数轴上表示-3和-6的两点之间的距离是:|3-(-6)| =9;故答案为:5,9;(2)数轴上表示x和-2的两点M和N之间的距离是:|x+2|,如果|MN|=6,则|x+2|=6,∴x+2=±6,解得:x=4或x=-8,故答案为:|x+2|,4或-8;(3)|x+2|+|x-3|+|x-4|的几何意义是:数轴上表示数x的点到表示-2、3、4的三点的距离之和,显然只有当x=3时,取到最小值;∴当x=3时,最小值为:;【分析】(1)和(2)主要是根据数轴上两点之间的距离等于相对应两数差的绝对值或直接让较大的数减去较小的数,进行计算;(3)结合数轴和两点间的距离进行分析.9.数轴上A、B两点对应的数分别是﹣4、12,线段CE在数轴上运动,点C在点E的左边,且CE=8,点F是AE的中点.(1)如图1,当线段CE运动到点C、E均在A、B之间时,若CF=1,则AB=________,AC=________,BE=________;(2)当线段CE运动到点A在C、E之间时,①设AF长为 x,用含 x 的代数式表示BE的值(结果需化简);②求BE与CF的数量关系;(3)当点C运动到数轴上表示数﹣14的位置时,动点P从点E出发,以每秒3个单位长度的速度向右运动,抵达B后,立即以原来一半速度返回,同时点Q从A出发,以每秒2个单位长度的速度向终点B运动,设它们运动的时间为t秒(t≤8),求t为何值时,P、Q 两点间的距离为1个单位长度.【答案】(1)16;6;2(2)解:∵点F是AE的中点,∴AF=EF,设AF=EF=x,∴CF=8﹣x,∴BE=16﹣2x=2(8﹣x),∴BE=2CF.故答案为① 16-2x,② BE=2CF.(3)解:①当0<t≤6时,P对应数:-6+3t,Q对应数-4+2t,,解得:t=1或3;②当6<t≤8时,P对应数, Q对应数-4+2t,,解得:或;故答案为t=1或3或或【解析】【解答】(1)数轴上A、B两点对应的数分别是-4、12,∴AB=16,∵CE=8,CF=1,∴EF=7,∵点F是AE的中点,∴AF=EF=7,,∴AC=AF﹣CF=6,BE=AB﹣AE=16﹣7×2=2,故答案为16,6,2;【分析】(1)由数轴上A、B两点对应的数分別是-4、12,可得AB的长;由CE=8,CF=1,可得EF的长,由点F是AE的中点,可得AF的长,用AB的长减去2倍的EF的长即为BE的长;(2)设AF=FE=x,则CF=8-x,用含x的式子表示出BE,即可得出答案(3)分①当0<t≤6时;②当6<t≤8时,两种情况讨论计算即可得解10.如图,已知数轴上点A表示的数为﹣3,B是数轴上位于点A右侧一点,且AB=12.动点P从点A出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向点B方向匀速运动,设运动时间为t秒.(1)数轴上点B表示的数为________;点P表示的数为________(用含t的代数式表示). (2)动点Q从点B出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向点A方向匀速运动;点P、点Q同时出发,当点P与点Q重合后,点P马上改变方向,与点Q继续向点A方向匀速运动(点P、点Q在运动过程中,速度始终保持不变);当点P返回到达A点时,P、Q 停止运动.设运动时间为t秒.①当点P返回到达A点时,求t的值,并求出此时点Q表示的数.②当点P是线段AQ的三等分点时,求t的值.【答案】(1)9;(2)解:①根据题意,得:(1+2)t=12,解得:t=4,∴P回到A需8s,当t=8时,点P与点A重合,此时点Q表示的数为1;②P与Q重合前(即t<4):当2AP=PQ时,有2t+4t+t=12,解得t=;当AP=2PQ时,有2t+t+t=12,解得t=3;P与Q重合后(即4<t<8):当AP=2PQ时,有2(8﹣t)=2(t﹣4),解得t=6;当2AP=PQ时,有4(8﹣t)=t﹣4,解得t=;综上所述,当t=秒或3秒或6秒或秒时,点P是线段AQ的三等分点.【解析】【解答】解:(1)由题意知,点B表示的数是﹣3+12=9,点P表示的数是﹣3+2t,故答案为:9,﹣3+2t;【分析】(1)根据两点间的距离求解可得;(2)①根据重合前两者的路程和等于AB的长度列方程求解可得;②分点P与点Q重合前和重合后,依据点P是线段AQ的三等分点线段间的数量关系,并据此列出方程求解可得.11.把几个数用大括号括起来,相邻两个数之间用逗号隔开,如:{2,3},{4,5,6},…,我们称之为集合,其中每一个数称为该集合的元素,如果一个所有元素均为有理数的集合满足:当有理数x是集合的一个元素时,2019−x也必是这个集合的元素,这样的集合我们又称为黄金集合,例如{0,2019}就是一个黄金集合,(1)集合{2019}________黄金集合,集合{−1,2020}________黄金集合.(填“是”或“不是”) (2)若一个黄金集合中最大的一个元素为4019,则该集合是否存在最小的元素?如果存在,请求出这个最小元素,否则说明理由;(3)若一个黄金集合中所有元素之和为整数M,且16150<M<16155,则该黄金集合中共有多少个元素?请说明你的理由.【答案】(1)不是;是(2)解:一个黄金集合中最大的一个元素为4019,则该集合存在最小的元素,该集合最小的元素是−2000.∵2019−a中a的值越大,则2019−a的值越小,∴一个黄金集合中最大的一个元素为4019,则最小的元素为:2019−4019=−2000.(3)解:该集合共有16个元素。