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专题04 数轴动点问题专题探究
【知识点睛】
数轴动点问题解题步骤总结:
①画图形:在数轴上分析标注动点的起始点、运动方向、运动速度
②表示线段:根据动点的运动情况,表示出动点所表示的数,再根据数之间的左右关系表示所需
线段的表达式
③列方程:根据题目要求的线段间的数量关系,列出符合题意的方程;其中,点的位置不确定的,
注意分类讨论
④求正解,并写答:解出方程中未知数的值,勿忘写“答”。另外,不是所有求出来的值都可取
的,根据题目要求的范围,不符合题意的答案需舍去。
【类题训练】
1.一只蜗牛沿数轴从原点向右移动了5个单位长度到达点A,则点A表示的数是( )
A.5 B.﹣5 C.0 D.±5
【分析】数轴上,在原点左边的点表示的数为负数,原点表示的数为 0,在原点右边的点表示的数
为正数,由原点右边的点表示的数等于这点到原点的距离,即可求解.
【解答】解:∵由题意知蜗牛沿数轴从原点向右移动了 5个单位长度到达点A,首先点A表示的数
是正数,又与原点相距五个单位长度,
∴点A表示的数是5,
故选:A.
2.已知点A是数轴上的一点,它到原点的距离为3,把点A向左平移7个单位后,再向右平移5个单
位得到点B,则点B到原点的距离为( )
A.1 B.﹣5 C.﹣5或1 D.1或5
【分析】根据绝对值的定义得到点A表示的数为±3,然后分两种情况分别计算即可.
【解答】解:∵点A到原点的距离为3,
∴点A表示的数为±3,
当点A表示的数为3时,3﹣7+5=1,|1|=1;
当点A表示的数为﹣3时,﹣3﹣7+5=﹣5,|﹣5|=5;
故选:D.
3.如图,圆的直径为1个单位长度,该圆上的点A与数轴上表示﹣1的点重合.将圆沿数轴滚动1周,
点A到达点B的位置,则点B表示的数是( )A. ﹣1 B.﹣ ﹣1 C.﹣ +1 D. ﹣1或﹣ ﹣1
【分π析】先求出圆的周长,再π根据数轴的定义进行解π答即可. π π
【解答】解:∵圆的直径为1个单位长度,
∴该圆的周长为 ,
∴当圆沿数轴向左π滚动1周时,点A′表示的数是﹣ ﹣1;
将圆沿数轴向右滚动1周时,点A′表示的数是 ﹣1π.
故选:D. π
4.小明把有理数a,b表示在数轴上,对应点的位置如图所示,下列式子中正确的是( )
①﹣a>﹣b;②|a|<|﹣b|;③ab>0;④b﹣a<b+a.
A.①② B.①④ C.②③ D.③④
【分析】根据数轴上点的特征及绝对值可得a<0<b,且|a|<|b|,可判定①,②,再根据有理数的
运算法则可判定③,④.
【解答】解:由数轴可知:a<0<b,且|a|<|b|,故①正确;②正确;
∴ab<0,故③错误;
b﹣a>0,b+a<0,
∴b﹣a>b+a,故④错误.
故选:A.
5.在数轴上,点A,B在原点O的两侧,分别表示数a和b(b>2),将点A向右平移2个单位长度得
到点C.若OC=OB,则a,b的关系是( )
A.a+b=2 B.a﹣b=2 C.a+b=﹣2 D.a﹣b=﹣2
【分析】根据OC=OB可得点C表示的数与b互为相反数,据此可得a+2+b=0,即可得到答案.
【解答】解:∵点A表示数a,
∴将点A向右平移2个单位长度得到点C,则C表示的数是a+2,
∵OC=OB,
∴a+2与b互为相反数,
∴a+2+b=0,
∴a+b=﹣2,
故选:C.
6.纸片上有一数轴,折叠纸片,当表示﹣1的点与表示5的点重合时,表示3的点与表示数 的
点重合.【分析】先求出折痕和数轴交点表示的数,再由所求数表示的点与表示 3的点关于折痕和数轴交点
对称,即可得答案.
【解答】解:折叠纸片,当表示﹣1的点与表示5的点重合时,折痕和数轴交点表示的数是(﹣
1+5)÷2=2,
∴表示3的点与折痕和数轴交点的距离是3﹣2=1,
∴表示3的点与表示数2﹣1=1的点重合,
故答案为:1.
7.有如下定义:数轴上有三个点,若其中一个点与其它两个点的距离恰好满足 3倍的数量关系,则称
该点是其它两个点的“关键点”.若点A表示数﹣4,点B表示数8,M为数轴一个动点.若点M在
线段AB上,且点M是点A、点B的“关键点”,则此时点M表示的数是 .
【分析】根据已知,表示出线段之间的距离,利用定义分类讨论即可求解.
【解答】解:设M表示的数为x.
∴MA=x﹣(﹣4)=x+4;BM=8﹣x.
∵若其中一个点与其它两个点的距离恰好满足 3倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“关键
点”.
∴MA=3BM或BM=3MA
∴x+4=3(8﹣x)或8﹣x=3(x+4).
解得:x=5或x=﹣1.
故答案为:5或者﹣1.
8.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4,且AB=6,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( )
①B对应的数是2;②点P到达点B时,t=3;③BP=2时,t=2;④在点P的运动过程中,线
段MN的长度不变.
A.①③④ B.②③④ C.②③ D.②④
【分析】利用数轴,结合方程及分类讨论思想求解.
【解答】解:∵已知A,B(B在A的左侧)是数轴上的两点,点A对应的数为4,且AB=6,
∴A对应的数为:4﹣6=﹣2;故①是不符合题意的;
∵6÷2=3,故②是符合题意的;∵当BP=2时,t=2或t=3,故③是不符合题意的;
∵在点P的运动过程中,MN=3,故④是符合题意的;
故选:D.
9.已知数轴上的点A,B所对应的数分别为﹣2,6,点Q是数轴上的动点,且对应的数为x.
(1)点Q到点A和点B的距离和的最小值是 ;
(2)若点Q是线段AB的中点,则x的值是 ;
(3)若点Q到点A和点B的距离和是12,求x的值.
【分析】(1)根据当点Q在线段AB上时,点Q到点A和点B的距离和的最小,最小值=AB求解
即可;
(2)根据点Q是线段AB的中点求解即可;
(3)根据题意得:|x+2|+|x﹣6|=12,分三种情况解方程即可得出答案.
【解答】解:(1)当点Q在线段AB上时,点Q到点A和点B的距离和的最小,最小值=AB=6﹣
(﹣2)=8,
故答案为:8;
(2)∵点Q是线段AB的中点,
∴x= =2,
故答案为:2;
(3)根据题意得:|x+2|+|x﹣6|=12,
当x<﹣2时,﹣x﹣2+6﹣x=12,解得:x=﹣4,符合题意;
当﹣2≤x≤6时,x+2+6﹣x=0,方程无解,不符合题意;
当x>6时,x+2+x﹣6=12,解得:x=8,符合题意;
综上所述,x的值为﹣4或8.
10.如图,点A在数轴上表示的数是﹣8,点B在数轴上表示的数是16,线段AB的中点表示的数是
,若点C是数轴上的一个动点,当2AC﹣BC=10时,点C表示的数是 .
【分析】根据数轴上两点间距离计算即可求出线段 AB的中点表示的数,要求点C表示的数,分三
种情况,点C在点A的左侧,点C在AB之间,点C在点B的右侧.
【解答】解:∵点A在数轴上表示的数是﹣8,点B在数轴上表示的数是16,∴线段AB的中点表示的数是: =4,
设点C表示的数是x,
分三种情况:
当点C在点A的左侧,
∵2AC﹣BC=10,
∴2(﹣8﹣x)﹣(16﹣x)=10,
∴x=﹣42,
∴点C表示的数是:﹣42,
当点C在AB之间,
∵2AC﹣BC=10,
∴2[x﹣(﹣8)]﹣(16﹣x)=10,
∴x= ,
∴点C表示的数是: ,
当点C在点B的右侧,
∵AC﹣BC=AB,
∴AC﹣BC=16﹣(﹣8)=24,
而已知2AC﹣BC=10,
∴此种情况不存在.
综上所述:点C表示的数是:﹣42或 ,
故答案为:4;﹣42或 .
11.如图是某一条东西方向直线上的公交线路的部分路段,西起 A站,东至L站,途中共设12个上下
车站点,某天,小明参加该线路上的志愿者服务活动,从 C站出发,最后在某站结束服务活动.如
果规定向东为正,向西为负,当天的乘车站数按先后顺序依次记录如下(单位:站):+5,﹣
3,+4,﹣5,+8,﹣2,+1,﹣3,﹣4,+1.
(1)请通过计算说明结束服务的“某站”是哪一站?
(2)若相邻两站之间的平均距离约为2.5千米,求这次小明志愿服务期间乘坐公交车行进的总路程约是多少千米?
(3)已知油箱中要保持不低于10%的油量才能保证汽车安全行驶,若小明开始志愿服务活动时该汽
车油量占油箱总量的 ,每行驶1千米耗油0.2升,活动结束时油量恰好能保证汽车安全行驶,则
该汽车油箱能存储油多少升?
【分析】(1)用原点表示起点位置,再利用有理数的和求解;
(2)先用绝对值求共几个站,再求里程数;
(3)列方程求解.
【解答】解:(1)
设C站为原点,则):+5﹣3+4﹣5+8﹣2+1﹣3﹣4+1=+2,表示原点右侧第二个站,即E站.
(2))|+5|+|﹣3|+|+4|+|﹣5|+|+8|+|﹣2|+|+1|+|﹣3|+|﹣4|+|+1|=5+3+4+5+8+2+1+3+4+1=36,
36×2.5=90(千米).
(3)设该汽车油箱能存储油x升,
依题意得: x﹣0.2×90=0.1x,
解得:x=315,
答:该汽车油箱能存储油315升,
12.如图,在数轴上有三个不同的点A,B,C,点C对应有理数10;原点O为线段AB的中点,且线
段AB的长度是BC的3倍.
(1)求点A,B所对应的有理数;
(2)动点P从点A出发,以每秒1个单位的速度向右移动,当点P到点A的距离是到点B距离的2
倍时,直接写出此时点P所对应的有理数.
【分析】(1)设OA=OB=x,列出方程,即可得出A和B所对应的有理数.
(2)分两种情况讨论:①点P在AB之间,②点P在AB的延长线上,即可得出答案.
【解答】解:(1)∵点C对应有理数10,
∴OC=10,
∵原点O为线段AB的中点,
∴OA=OB,设OA=OB=x,
∵线段AB的长度是BC的3倍,
∴BC=.10﹣x,
∴x+ =10,
解得x=6,
∴OA=OB=6,
∴点A,B所对应的有理数分别为﹣6,6;
(2)由题意可知,PA=2PB有两种情况:
①点P在AB之间,
∵AB=12,AP=t,
∴t=2(12﹣t),
解得:t=8,
此时点P所对应的有理数为:﹣6+8=2,
②点P在AB的延长线上,
∵AB=12,AP=t,
∴t=2(t﹣12),
解得:t=24,
此时点P所对应的有理数为:﹣6+24=18.
∴此时点P所对应的有理数是2或18.
13.数轴上两点A、B,A在B左边,原点O是线段AB上的一点,已知AB=4,且OB=3OA.点A、B
对应的数分别是a、b,点P为数轴上的一动点,其对应的数为x.
(1)a= ,b= ,并在数轴上面标出A、B两点;
(2)若PA=2PB,求x的值;
(3)若点P以每秒2个单位长度的速度从原点O向右运动,同时点A以每秒1个单位长度的速度向
左运动,点B以每秒3个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t秒.请问在运动过程中,3PB﹣
PA的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【分析】(1)根据AB=4,且OB=3OA.就可以确定a和b的值;
(2)分别用含x的代数式表示出PA和PB长度,再根据PA=2PB建立等式,就可以求出x的值;(3)分别表示出t秒后A、B、P的值,再代入3PB﹣PA,并化简就可以确定这是一个定值.
【解答】解:(1)因为AB=4,且OB=3OA.A,B对应的数分别是a、b,
所以a=﹣1,b=3.
故答案为:﹣1,3.
(2)①当P点在A点左侧时,PA<PB,不合题意,舍去.
②当P点位于A、B两点之间时,
因为PA=2PB,
所以x+1=2(3﹣x),
所以x= .
②当P点位于B点右侧时,
因为PA=2PB,
所以x+1=2(x﹣3),
所以x=7.
故x的值为 或7.
(3)t秒后,A点的值为(﹣1﹣t),P点的值为2t,B点的值为(3+3t),
所以3PB﹣PA
=3(3+3t﹣2t)﹣[2t﹣(﹣1﹣t)]
=9+3t﹣(2t+1+t)
=9+3t﹣3t﹣1
=8.
所以3PB﹣PA的值为定值,不随时间变化而变化.
14.定义:数轴上有A,B两点,若点A到原点的距离为点B到原点的距离的两倍,则称点A为点B的
2倍原距点.
已知点A,M,N在数轴上表示的数分别为4,m,n.
(1)若点A是点M的2倍原距点,
①当点M在数轴正半轴上时,则m= ;
②当点M在数轴负半轴上,且为线段AN的中点时,判断点N是否是点A的2倍原距点,并说明理
由;(2)若点M,N分别从数轴上表示数10,6的点出发向数轴负半轴运动,点M每秒运动速度为2个
单位长度,点N每秒运动速度为a个单位长度.若点M为点A的2倍原距点时,点A恰好也是点N
的2倍原距点,请直接写出a所有可能的值.
【分析】(1)①点A到原点的距离为4,根据定义可知点M到原点距离为2,点M在数轴正半轴,
进而可求出m.
②m<0,则m=﹣2,4﹣(﹣2)=﹣2﹣n得出n的值,再根据定义来判断.
(2)设t秒时,点M为点A的2倍原距点,点A恰好也是点N的2倍原距点;由|10﹣2t|=2×4求出
t的值,将t代入4=2×|6﹣at|,求出a的所有可能值即可.
【解答】解:(1)① ,
∴m=±2.
∵m>0,
∴m=2.
故答案为:2.
②∵m<0,
∴m=﹣2.
∵点M为线段AN的中点,
∴4﹣(﹣2)=﹣2﹣n,
解得n=﹣8.
∴ON=8,ON=2OA,
故N点是点A的2倍原距点.
(2)设t秒时,点M为点A的2倍原距点,点A恰好也是点N的2倍原距点.
∴ ,
解①得:t =9,t =1.
1 2
将t =9代入②得:4=2×|6﹣9t|,
1
解得: , ;
将t =1代入②得:4=2×|6﹣a|,
2
解得:a =4,a =8.
3 4故a所有的可能值为:4,8, , .
15.数学课上李老师说:咱们一起来玩儿一个找原点的游戏吧!
(1)如图1,在数轴上标有A,B两点,已知A,B两点所表示的数互为相反数.
①如果点A所表示的数是﹣5,那么点B所表示的数是 ;
②在图1中标出原点O的位置.
(2)图2是小敏所画的数轴,数轴上标出的点中任意相邻两点间的距离都相等.
根据小敏提供的信息,标出隐藏的原点O的位置,并写出此时点C所表示的数是 .
(3)如图3,数轴上标出若干个点,其中点A,B,C所表示的数分别为a,b,c.若数轴上标出的
若干个点中每相邻两点相距1个单位(如AB=1),且c﹣2a=8.
①试求a的值;
②若点D也在这条数轴上,且CD=2,求出点D所表示的数.
【分析】(1)①根据相反数的定义可得点B表示的数,②根据A、B的位置可得原点的位置;
(2)根据A、B所表示的数可得单位长度表示3,进而可得原点的位置和点C表示的数;
(3)①由数轴可得c﹣a=6,再结合c﹣2a=8可得a的值;②根据a的值可得c,根据点D的位
置可得答案.
【解答】解:(1)①点A所表示的数是﹣5,点A、点B所表示的数互为相反数,
所以点B所表示的数是5,
故答案为:5;
②在图1中表示原点O的位置如图所示:
(2)原点O的位置如图所示,点C所表示的数是3.
故答案为:3;
(3)解:①由题意得:AC=6,
所以c﹣a=6,
又因为c﹣2a=8,
所以a=﹣2;
②设D表示的数为d,
因为c﹣a=6,a=﹣2,
所以c=4,
因为CD=2,
所以c﹣d=2或d﹣c=2,
所以d=2或d=6.
16.在如图所示的数轴上,点P为原点.点A、点B距离﹣2都为6个单位长度,且点A在点B的左侧,
若现在有点C、点D两点分别从点P、点B同时向点A移动,且已知点C、点D分别以每秒2个单
位长度和每秒3个单位长度的速度移动了t秒.
请回答下列问题:
(1)A点表示数为 ,B点表示数为 ;
(2)当t=2时,CD的长度为多少个单位长度?
(3)当D在线段BP上运动时,线段AC、CD之间存在何种数量关系式?
【分析】(1)根据点A、点B距离﹣2都为6个单位长度直接可得答案;
(2)求出C、D点表示数,即可得CD的长度;、
(3)用t的代数式表示C、D点表示数,再求出AC、CD的长度,即可观察得到线段AC、CD之间
的数量关系式.
【解答】解:(1)∵点A、点B距离﹣2都为6个单位长度,且点A在点B的左侧,
∴A点表示数为﹣2﹣6=﹣8,B点表示数为﹣2+6=4;
故答案为:﹣8,4;(2)当t=2时,C点表示数为0﹣2×2=﹣4,D点表示数为4﹣2×3=﹣2,
∴CD=|﹣2﹣(﹣4)|=2(个单位长度);
(3)线段AC、CD之间的数量关系式是AC=2CD,理由如下:
∵D点表示数为4﹣3t,C点表示数为﹣2t,
∴AC=﹣2t﹣(﹣8)=8﹣2t,CD=(4﹣3t)﹣(﹣2t)=4﹣t,
∴AC=2CD.
17.已知数轴上两点A,B对应的数分别为﹣1,3,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.
(1)若点P为AB的中点,则点P对应的数是 .
(2)数轴的原点右侧有点P,使点P到点A,点B的距离之和为8.请你求出x的值.
(3)现在点A,点B分别以每秒2个单位长度和每秒0.5个单位长度的速度同时向右运动,同时点
P以每秒6个单位长度的速度从表示数1的点向左运动.当点A与点B之间的距离为3个单位长度时,
直接写出点P对应的数.
【分析】(1)根据点P为AB的中点列方程即可解得答案;
(2)分两种情况,当P在线段AB上时,由PA+PB=[x﹣(﹣1)]+(3﹣x)=4≠8,知这种情况不
存在;当P在B右侧时,[x﹣(﹣1)]+(x﹣3)=8,解得x=5;
(3)设运动的时间是t秒,表示出运动后A表示的数是﹣1+2t,B表示的数是3+0.5t,P表示的数是
1﹣6t,根据点A与点B之间的距离为3个单位长度得:|(﹣1+2t)﹣(3+0.5t)|=3,解出t的值,
即可得到答案.
【解答】解:(1)∵A,B对应的数分别为﹣1,3,点P为AB的中点,
∴3﹣x=x﹣(﹣1),
解得x=1,
∴点P对应的数是1,
故答案为:1;
(2)当P在线段AB上时,PA+PB=[x﹣(﹣1)]+(3﹣x)=4≠8,
∴这种情况不存在;
当P在B右侧时,[x﹣(﹣1)]+(x﹣3)=8,
解得x=5,
答:x的值是5;
(3)设运动的时间是t秒,则运动后A表示的数是﹣1+2t,B表示的数是3+0.5t,P表示的数是1﹣6t,
根据题意得:|(﹣1+2t)﹣(3+0.5t)|=3,
解得t= 或t= ,
当t= 时,P表示的数是1﹣6t=1﹣6× =﹣3,
当t= 时,P表示的数是1﹣6t=1﹣6× =﹣27,
答:点P对应的数是﹣3或﹣27.