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专题2 关于数轴的探索(解析版)
类型一 数轴的折叠
典例1 (2023秋•江阴市期中)已知在纸面上画有一根数轴,现折叠纸面.
(1)若﹣1表示的点与1表示的点重合,则3表示的点与数 ﹣ 3 表示的点重合;
(2)若﹣1表示的点与3表示的点重合,回答以下问题:
①6表示的点与数 ﹣ 4 表示的点重合;
②若数轴上A、B两点之间的距离为d (点A在点B的左侧,d>0),且A、B两点经折叠后重合,则
1
用含d的代数式表示点B在数轴上表示的数是 d +1 .
2
【答案】见试题解答内容
【思路引领】(1)若﹣1表示的点与1表示的点重合,则对称中心是原点,据此找到3的对称点即可.
(2)若﹣1表示的点与3表示的点重合,则对称中心是1表示的点,据此找到6的对称点即可,也可以
表示出点B.
−1+1
【解答】解:(1)∵ =0,
2
∴0×2﹣3=﹣3,
故答案为:﹣3;
−1+3
(2)①∵ =1,
2
∴1×2﹣6=﹣4,
故答案为:﹣4;
−1+3
②∵ =1,A、B两点之间的距离为d (点A在点B的左侧,d>0),且A、B两点经折叠后重
2
合,
1
∴表示点B在数轴上表示的数是: d+1,
2
1
故答案为: d+1.
2
【总结提升】本题考查数轴,解题的关键是明确数轴的特点,根据题意找出所求问题需要的条件.
针对训练
1.如图,在数轴上,点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,b是最小的正整数,且a,c满足|a+2|+(c﹣6)2=0.
(1)a= ﹣ 2 ,b= 1 ,c= 6 .
(2)若将数轴折叠,使得点A与点C重合,则折痕与数轴的交点所表示的数为 2 ,点B与数 3
对应的点重合,原点与数 4 对应的点重合.
【答案】(1)﹣2,1,6;(2)2,3,4.
【思路引领】(1)根据b是最小的正整数,a,c满足|a+2|+(c﹣6)2=0,即可得出答案.
−2+6
(2)将数轴折叠,折痕与数轴的交点所表示的数为 =2,由此进一步计算可得答案.
2
【解答】解:(1)∵b是最小的正整数,
∴b=1,
又∵a,c满足|a+2|+(c﹣6)2=0,
∴a=﹣2,c=6,
故答案为:﹣2,1,6.
−2+6
(2)折痕与数轴的交点所表示的数为 =2,点B到折痕的距离为1,B点重合的点为2+1=3,原
2
点到折痕距离为2,原点重合的数为2+2=4,
故答案为:2,3,4.
【总结提升】本题考查了数轴上的点的问题,解题关键在于找到点之间的位置关系和距离.
2.(2022秋•袁州区校级月考)已知在纸面上有一数轴(如图),折叠纸面.
(1)若1表示的点与﹣1表示的点重合,则﹣5表示的点与数 5 表示的点重合;
(2)若﹣5表示的点与3表示的点重合,回答以下问题:
①5表示的点与数 ﹣ 7 表示的点重合;
②若数轴上A、B两点之间的距离为10(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,求A、B两点
表示的数是多少?
【答案】见试题解答内容
【思路引领】首先找出对称点,然后根据对应点到对称点的距离相等进行解答即可.
【解答】解:(1)数轴上数1表示的点与﹣1表示的点关于原点对称,所以数轴上数﹣5表示的点与数
5表示的点重合;
(2)①数轴上数﹣5表示的点与数3表示的点关于点﹣1对称,所以数轴上数5表示的点与数﹣7表示的点重合;
②AB=10,所以点A、B到﹣1的距离均为5,所以两点表示的数分别是A=﹣1﹣5=﹣6,B=﹣1+5
=4.
故答案为:(1)5;(2)①﹣7;②﹣6,4.
【总结提升】本题主要考查的是数轴的认识,掌握数轴上点的特点和对称的性质是解决问题的关键.
类型二 数轴上点的规律问题
典例2(2022秋•桂林月考)一动点P从数轴上的原点出发,按下列规则运动:
①沿数轴的正方向先前进5个单位,然后后退3个单位,如此反复进行;
②已知点P每秒只能前进或后退1个单位.
设x ,表示第n秒点P在数轴上的位置所对应的数,则x 为 50 8 .
n 2022
【答案】508.
【思路引领】通过计算发现,当n是偶数时,第n个数是n,先确定x =504,再求x =508.
2016 2022
【解答】解:点P每8秒完成一个前进和后退,即前8个对应的数是1、2、3、4、5、4、3、2;
后8个对应的数是3、4、5、6、7、6、5、4.
根据此规律可推导出,2022÷8=252……6,
∴x =504,
2016
故x =508,
2022
故答案为:50,8.
【总结提升】本题考查数字的变化规律,通过计算,找到点运动过程中数轴上对应点的规律是解题的关
键.
变式训练
1.(2021秋•韶关校级期中)若在正方形的四个顶点处依次标上“振”“兴”“中”“华”四个字,且将
正方形放置在数轴上,其中“中”“华”对应的数分别为﹣2和﹣1,如图.现将正方形绕着顶点按顺
时针方向在数轴上向右无滑动地翻滚.例如,第一次翻滚后“振”所对应的数为 0,则连续翻滚后数轴
上的数2021对应的字是( )
A.振 B.兴 C.中 D.华
【答案】B
【思路引领】根据规律可知,数轴上的数字与字的对应关系,“中”字对应的数字是除以 4余2的,“华”对应的数字是除以4余3的,“振”对应的数字是能被4整除的,“兴”对应的数字是除以4余
1的,由此可得连续翻滚后数轴上数2021对应的字.
【解答】解:由题意可知:“中”字对应的数字是除以 4余2的,“华”对应的数是除以4余3的,
“振”对应的数是能被4整除的,“兴”对应的数是除以4余1的,
∵2021÷4=505......1,
∴数字2021对应的是“兴”,
故选:B.
【总结提升】本题考查了旋转的性质,根据翻转的变化规律确定出每4次翻转为一个循环组依次循环是
解题的关键.
6.(2020秋•浑源县期中)综合与实践:
一只电子跳蚤从数轴上原点处出发,第一次向左跳动1个单位,第二次向右跳动2个单位,第三次向左
跳动3个单位,第四次向右跳动4个单位,第五次向左跳动5个单位,第六次向右跳动6个单位,如此
往返.
(1)第1次跳动的落点位置对应的有理数是 ﹣ 1 ,第2次跳动的落点位置对应的有理数是 1 ,
第2020次跳动的落点位置对应的有理数是 101 0 .
(2)若该跳蚤从﹣8处出发,第1次跳动的落点位置对应的有理数是 ﹣ 9 ,第2020次跳动的落点位
置对应的有理数是 100 2 ,第 1 6 次跳动的落点位置是原点.
(3)若该跳蚤从m(m是正整数)处出发,第1次跳动的落点位置对应的有理数是 m ﹣ 1 ,第2020
次跳动的落点位置对应的有理数是 m +1010 ,第2n(n是正整数)次跳动的落点位置对应的有理数
是 m + n ,第 ( 2 m ﹣ 1 ) 次跳动的落点位置是原点.
【答案】(1)﹣1,1,1010;
(2)﹣9,1002,16;
(3)m﹣1,m+1010,m+n,2m﹣1.
【思路引领】(1)根据数轴上点的移动规律是“左减右加”.依据规律计算即可;
(2)利用(1)的规律从﹣8开始计算即可;
(3)结合(2)利用(1)的规律从m开始计算即可.
【解答】解:(1)根据题意可知:
第1次跳动的落点位置对应的有理数是:0﹣1=﹣1,
第2次跳动的落点位置对应的有理数是:0﹣1+2=1,
第2020次跳动的落点位置对应的有理数是:0﹣1+2﹣3+4﹣5+6﹣…+2018﹣2019+2020=0+1010×1=1010,
故答案为:﹣1,1,1010;
(2)跳蚤从﹣8处出发,第1次跳动的落点位置对应的有理数是:﹣8﹣1=﹣9,
第2020次跳动的落点位置对应的有理数是:
﹣8﹣1+2﹣3+4﹣5+6﹣…+2018﹣2019+2020=﹣8+1010=1002;
因为﹣8﹣1+2﹣3+4﹣5+6﹣…+16=﹣8+8=0,8×2=16,
所以第16次跳动的落点位置是原点;
故答案为:﹣9,1002,16;
(3)第1次跳动的落点位置对应的有理数是:m﹣1,
第2020次跳动的落点位置对应的有理数是:
m﹣1+2﹣3+4﹣5+6﹣…﹣2019+2020=m+1010×1=m+1010,
第2n(n是正整数)次跳动的落点位置对应的有理数是:
m﹣1+2﹣3+4﹣5+6…﹣2n﹣1+2n=m+n×1=m+n,
所以第2n次跳动的落点位置对应的有理数是m+n,
所以第(2n+1)次跳动的落点位置对应的有理数是:m+n﹣(2n+1)=0,
解得n=m﹣1,2n+1=2m﹣1,
故第(2m﹣1)次跳动的落点位置是原点.
故答案为:m﹣1,m+1010,m+n,2m﹣1.
【总结提升】本题主要考查了规律型:数字的变化类,数轴,解决本题的关键是要注意数轴上点的移动
规律是“左减右加”.把数和点对应起来,也就是把“数”和“形”结合起来,二者互相补充,相辅相
成,注意数形结合的数学思想.
7.点A从数轴上表示+2的点开始移动,第一次先向左移动1个单位长度,再向右移动2个单位长度;从
第一次移动后的位置开始,第二次先向左移动3个单位长度,再向右移动4个单位长度;从第二次移动
后的位置开始,第三次先向左移动5个单位长度,再向右移动6个单位长度……依此规律,解答下列各
题.
(1)第一次移动后,这个点在数轴上表示的数为 3 ;
(2)第二次移动后,这个点在数轴上表示的数为 4 ;
(3)第五次移动后,这个点在数轴上表示的数为 7 ;
(4)第n次移动后,这个点在数轴上表示的数为 n + 2 ;
(5)如果第m次移动后,这个点在数轴上表示的数为56,求m的值.
【答案】(1)3;(2)4;
(3)7;
(4)n+2;
(5)54.
【思路引领】先算出前两次移动后的数,找到变换规律,再求解.
【解答】解:(1)第一次移动后,这个点在数轴上表示的数为:2﹣1+2=3,
故答案为:3;
(2)第二次移动后,这个点在数轴上表示的数为:3﹣3+4=4,
故答案为:4;
(3)第五次移动后,这个点在数轴上表示的数为:7,
故答案为:7;
(4)第n次移动后,这个点在数轴上表示的数为n+2,
故答案为:n+2;
(5)如果第m次移动后,这个点在数轴上表示的数为:m+2=56,
解得:m=54,
所以m的值为54.
【总结提升】本题考查了数字的变化类,找到变化规律是解题的关键.
8.如图所示,按下列方法将数轴的正半轴绕在一个圆(该圆周长为3个单位长,且在圆周的三等分点处分
别标上了数字0,1,2)上;先让原点与圆周上0所对应的点重合,再将正半轴按顺时针方向绕在该圆
周上,使数轴上1,2,3,4,…所对应的点分别与圆周上1,2,0,1,…所对应的点重合,这样,正
半轴上的整数就与圆周上的数字建立了一种对应关系.
(1)圆周上数字a与数轴上的数5对应,则a= 2 ;
(2)数轴刚刚绕过圆周100圈后,一个整数点落在圆周上数字 2所对应的位置,这个整数是 302
.
【答案】见试题解答内容
【思路引领】整数与圆周上的数字建立的对应关系:数字除以3,余数是几,就和周上数字几对应;(1)计算5除以3,看得出的余数判断即可;
(2)用循环的数字个数3乘圈数再加上余数(圆周上数字)求得答案即可.
【解答】解:(1)5÷3=1…2,所以圆周上数字a与数轴上的数5对应,则a=2;
(2)数轴刚刚绕过圆周100圈后,一个整数点落在圆周上数字2所对应的位置,这个整数是3×100+2
=302.
故答案为:2,302.
【总结提升】此题考查数字与图形的变化规律,找出两个数字之间的对应关系是解决问题的关键.
类型三 数轴上的动点问题
典例3(2021秋•新城区月考)如图,有两段线段AB=2(单位长度),CD=1(单位长度)在数轴上运动.
点A在数轴上表示的数是﹣12,点D在数轴上表示的数是15.
(1)点B在数轴上表示的数是 ﹣ 1 0 ,点C在数轴上表示的数是 1 4 ,线段BC= 2 4 ;
(2)若线段AB以1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,设运动时间为t秒,若BC=6(单位长度),求t的值;
(3)若线段AB以1个单位长度/秒的速度向左匀速运动,同时线段CD以2个单位长度秒的速度也向左
运动,设运动时间为1秒,当0<t<24时,设M为AC中点,N为BD中点,求线段MN的长.
【答案】(1)﹣10,14,24;
(2)t的值为6或10;
(3)1.5.
【思路引领】(1)根据AB、CD的长度结合点A、D在数轴上表示的位置求解;
(2)先用t表示点B、C在数轴上表示的数,再列方程求解;
(3)先用t表示M,N的坐标,再利用两点间的距离公式求解.
【解答】解:(1)∵AB=2,点A在数轴上表示的数是﹣12,
∴点B在数轴上表示的数是﹣10;
∵CD=1,点D在数轴上表示的数是15,
∴点C在数轴上表示的数是14;
∴BC=14﹣(﹣10)=24;
故答案为:﹣10,14,24;
(2)当运动时间为t秒时,点B在数轴上表示的数为t﹣10,点C在数轴上表示的数为14﹣2t,
∴BC=|t﹣10﹣(14﹣2t)|=|3t﹣24|,∵BC=6,
∴|3t﹣24|=6,
解得:t =6,t =10,
1 2
答:当BC=6(单位长度)时,t的值为6或10;
(3)当运动时间为t秒时,点A在数轴上表示的数为﹣t﹣12,点B在数轴上表示的数为﹣t﹣10,点C
在数轴上表示的数为14﹣2t,点D在数轴上表示的数为15﹣2t,
∵0<t<24,
∴点C一直在点B的右侧,
∵M为AC中点,N为BD中点,
2−3t 5−3t
∴点M在数轴上表示的数为 ,点N在数轴上表示的数为 ,
2 2
5−3t 2−3t
∴MN= − =1.5,
2 2
故答案为:1.5.
【总结提升】本题考查了一元一次方程的应用,两点间的距离公式是解题的关键.
变式训练
1.(2021秋•晋州市期末)如图,已知A,B(B在A的左侧)是数轴上的两点,点 A对应的数为8,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左运动,在点P的运动过程中,M,
N始终为AP,BP的中点,设运动时间为t(t>0)秒,则下列结论中正确的有( )
①点B对应的数是﹣4;②点P到达点B时,t=6;③BP=2时,t=5;④在点P的运动过程中,线
段MN的长度不变.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【思路引领】①根据两点间距离进行计算即可;
②利用路程除以速度即可;
③分两种情况,点P在点B的右侧,点P在点B的左侧,由题意求出AP的长,再利用路程除以速度即
可;
④分两种情况,点P在点B的右侧,点P在点B的左侧,利用线段的中点性质进行计算即可.
【解答】解:设点B对应的数是x,
∵点A对应的数为8,且AB=12,∴8﹣x=12,
∴x=﹣4,
∴点B对应的数是﹣4,
故①正确;
由题意得:
12÷2=6(秒),
∴点P到达点B时,t=6,
故②正确;
分两种情况:
当点P在点B的右侧,
∵AB=12,BP=2,
∴AP=AB﹣BP=12﹣2=10,
∴10÷2=5(秒),
∴BP=2时,t=5,
当点P在点B的左侧,
∵AB=12,BP=2,
∴AP=AB+BP=12+2=14,
∴14÷2=7(秒),
∴BP=2时,t=7,
综上所述,BP=2时,t=5或7,
故③错误;
分两种情况:
当点P在点B的右侧,
∵M,N分别为AP,BP的中点,
1 1
∴MP= AP,NP= BP,
2 2
∴MN=MP+NP
1 1
= AP+ BP
2 2
1
= AB
21
= ×12
2
=6,
当点P在点B的左侧,
∵M,N分别为AP,BP的中点,
1 1
∴MP= AP,NP= BP,
2 2
∴MN=MP﹣NP
1 1
= AP− BP
2 2
1
= AB
2
1
= ×12
2
=6,
∴在点P的运动过程中,线段MN的长度不变,
故④正确;
所以,上列结论中正确的有3个,
故选:C.
【总结提升】本题考查了数轴,根据题目的已知条件并结合图形分析是解题的关键.
类型四 数轴上的遮盖问题
11.(2023•白城模拟)如图,在数轴上,手掌遮挡住的点表示的数可能是( )
A.0.5 B.﹣0.5 C.﹣1.5 D.﹣2.5
【答案】B
【思路引领】设小手盖住的点表示的数为x,则﹣1<x<0,再根据每个选项中实数的范围进行判断即可.
【解答】解:设小手盖住的点表示的数为x,则﹣1<x<0,
则表示的数可能是﹣0.5.
故选:B.
【总结提升】本题考查的是实数与数轴,熟知实数与数轴上各点是一一对应关系是解答此题的关键.
12.(2022秋•安阳期中)小红在做作业时,不小心将墨水洒在一条数轴上,如图所示,根据图中标出的
数值,判断墨迹盖住的整数共有 1 2 个.【答案】见试题解答内容
【思路引领】根据数轴上的点是连续的特点,写出被被墨水盖住的整数即可.
【解答】解:根据数轴的特点,﹣12.6到﹣7.5之间的整数有﹣12、﹣11、﹣10、﹣9、﹣8,
10.5到17.8之间的整数有11、12、13、14、15、16、17,
所以,被墨水盖住的整数有﹣12、﹣11、﹣10、﹣9、﹣8、11、12、13、14、15、16、17.
故答案为:12.
【总结提升】本题考查了数轴,是基础题,知道数轴上的点是连续的是解题的关键.
13.(2021秋•江岸区期中)数轴上表示整数的点称为整点.某数轴的单位长度是 1厘米,若在这个数轴
上随意画出一条长为2021厘米的线段AB,则线段AB盖住的整点的个数是( )
A.2021 B.2022 C.2021或2022 D.2020或2019
【答案】C
【思路引领】分线段AB的端点与整点重合和不重合两种情况考虑,重合时盖住的整点是线段的长度
+1,不重合时盖住的整点是线段的长度,由此即可得出结论.
【解答】若线段AB的端点恰好与整点重合,则1厘米长的线段盖住2个整点,若线段AB的端点不与整
点重合,则1厘米长的线段盖住1个整点.
∵2021+1=2022,
∴2021厘米的线段AB盖住2021或2022个整点.
故选:C.
【总结提升】本题考查了数轴,解题的关键是找出长度为n(n为正整数)的线段盖住n或n+1个整点,
本题属于基础题,难度不大,解决该题型题目时,分端点是否与整点重合两种情况来考虑是关键.