上海数学有理数单元测试卷(解析版)
一、初一数学有理数解答题压轴题精选（难）
1．如图在数轴上A点表示数a，B点表示数b，a、b满足|a+2|+|b﹣4|=0；
（1）点A表示的数为________；点B表示的数为________；
（2）若在原点O处放一挡板，一小球甲从点A处以1个单位/秒的速度向左运动；同时另一小球乙从点B处以2个单位/秒的速度也向左运动，在碰到挡板后（忽略球的大小，可看作一点）以原来的速度向相反的方向运动，设运动的时间为t（秒），
①当t=1时，甲小球到原点的距离=________；乙小球到原点的距离=________；
当t=3时，甲小球到原点的距离=________；乙小球到原点的距离=________；
②试探究：甲，乙两小球到原点的距离可能相等吗？若不能，请说明理由．若能，请直接写出甲，乙两小球到原点的距离相等时经历的时间．________
【答案】（1）-2
；4
（2）3
；2
；5
；2
；能.
理由：
当0＜t≤2时，t+2=4-2t
解之：
当t＞2时，t+2=2t-4
解之：t=6
∴当或6时，甲乙两小球到原点的距离相等.
【解析】【解答】解：（1）∵a、b满足|a+2|+|b﹣4|=0，
∴a+2=0且b-4=0
解之：a=-2且b=4，
∵在数轴上A点表示数a，B点表示数b，
∴点A表示的数是-2，点B表示的数是4.
故答案为：-2，4.
（2）当0＜t≤2时，甲小球距离原点为（t+2）个单位长度；乙小球距离原点为（4-2t）个单位长度；
当t＞2时，甲小球距离原点为（t+2）个单位长度；乙小球距离原点为（2t-4）个单位长
度；
①当t=1时，甲小球到原点的距离为：1+2=3；乙小球到原点的距离为4-2×1=2；
当t=3时，甲小球到原点的距离为：3+2=5；乙小球到原点的距离为2×3-4=2；
故答案为：3，2；5，2
【分析】（1）利用几个非负数之和为0，则每一个数都是0，建立关于a，b的方程组，解方程组求出a，b的值，就可得到点A，B所表示的数。
（2）①根据两个小球的运动方向及速度，可以分别用含t的代数式表示出当0＜t≤2时，甲小球距离原点的距离和乙小球离原点的距离，当t＞2时，甲小球距离原点的距离和乙小球离原点的距离，然后将t=1和t=3分别代入相关的代数式，即可求解；②利用（2）中的结论，分情况分别根据甲，乙两小球到原点的距离相等时经历的时间，建立关于t的方程，解方程求出t的值。
2．如图，已知数轴上点表示的数为，是数轴上位于点左侧一点，且AB=20，动点从点出发，以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动，设运动时间t(t>0)秒．
（1）写出数轴上点表示的数________；点表示的数________（用含的代数式表示）（2）动点从点出发，以每秒个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动，若点、同时出发，问多少秒时、之间的距离恰好等于？
（3）动点从点出发，以每秒个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动，若点、同时出发，问多少秒时、之间的距离恰好又等于？
（4）若为的中点，为的中点，在点运动的过程中，线段的长度是否发生变化？若变化，请说明理由，若不变，请画出图形，并求出线段的长．
【答案】（1）；
（2）解：若点P、Q同时出发，设t秒时P、Q之间的距离恰好等于2．分两种情况：
①点P、Q相遇之前，
由题意得3t+2+5t=20，解得t=2.25；
②点P、Q相遇之后，
由题意得3t-2+5t=20，解得t=2.75．
答：若点P、Q同时出发，2.25或2.75秒时P、Q之间的距离恰好等于2
（3）解：设点P运动x秒时，P、Q之间的距离恰好等于2．分两种情况：
①点P、Q相遇之前，
则5x-3x=20-2，
解得：x=9；
②点P、Q相遇之后，
则5x-3x=20+2
解得：x=11．
答：若点P、Q同时出发，9或11秒时P、Q之间的距离恰好又等于2
（4）解：线段MN的长度不发生变化，都等于10；理由如下：
①当点P在点A、B两点之间运动时：
MN=MP+NP= AP+ BP= （AP+BP）= AB= ×20=10，
②当点P运动到点B的左侧时：
MN=MP-NP= AP- BP= （AP-BP） AB=10，
则线段MN的长度不发生变化，其值为10
【解析】【解答】（1）∵点A表示的数为8，B在A点左边，AB=20，
∴点B表示的数是8-20=-12，
∵动点P从点A出发，以每秒5个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动，设运动时间为t （t＞0）秒，
∴点P表示的数是8-5t．
故答案为-12，8-5t；
【分析】（1）根据已知可得B点表示的数为8-20；点P表示的数为8-5t；（2）设t秒时P、Q之间的距离恰好等于2．分两种情况：①点P、Q相遇之前，②点P、Q相遇之后，列出方程求解即可；（3）设点P运动x秒时，P、Q之间的距离恰好等于2．分两种情况：①点P、Q相遇之前，②点P、Q相遇之后，列出方程求解即可；（4）分①当点P 在点A、B两点之间运动时，②当点P运动到点B的左侧时，利用中点的定义和线段的和差求出MN的长即可．
3．点A、B在数轴上表示的数如图所示，动点P从点A出发，沿数轴向右以每秒1个单位长度的速度向点B运动到点B停止运动；同时，动点Q从点B出发，沿数轴向左以每秒2个单位长度的速度向点A运动，到点A停止运动设点P运动的时间为t秒，P、Q两点的距离为d（d≥0）个单位长度．
（1）当t＝1时，d＝________；
（2）当P、Q两点中有一个点恰好运动到线段AB的中点时，求d的值；
（3）当点P运动到线段AB的3等分点时，直接写出d的值；
（4）当d＝5时，直接写出t的值．
【答案】（1）3
（2）解：线段AB的中点表示的数是：＝1．
①如果P点恰好运动到线段AB的中点，那么AP＝AB＝3，t＝＝3，
BQ＝2×3＝6，即Q运动到A点，
此时d＝PQ＝PA＝3；
②如果Q点恰好运动到线段AB的中点，那么BQ＝AB＝3，t＝，
AP＝1× ＝，
则d＝PQ＝AB﹣AP﹣BQ＝6﹣﹣3＝．
故d的值为3或
（3）解：当点P运动到线段AB的3等分点时，分两种情况：
①如果AP＝AB＝2，那么t＝＝2，
此时BQ＝2×2＝4，P、Q重合于原点，
则d＝PQ＝0；
②如果AP＝AB＝4，那么t＝＝4，
∵动点Q从点B出发，沿数轴向左以每秒2个单位长度的速度向点A运动，到点A停止运动，
∴此时BQ＝6，即Q运动到A点，
∴d＝PQ＝AP＝4．
故所求d的值为0或4
（4）解：当d＝5时，分两种情况：
①P与Q相遇之前，
∵PQ＝AB﹣AP﹣BQ，
∴6﹣t﹣2t＝5，
解得t＝；
②P与Q相遇之后，
∵P点运动到线段AB的中点时，t＝3，此时Q运动到A点，停止运动，
∴d＝AP＝t＝5．
故所求t的值为或5．
【解析】【分析】（1）当t＝1时，求出AP＝1，BQ＝2，根据PQ＝AB﹣AP﹣BQ即可求解；（2）分①P点恰好运动到线段AB的中点；②Q点恰好运动到线段AB的中点两种情
况进行讨论；（3）当点P运动到线段AB的3等分点时，分①AP＝AB；②AP＝AB两种情况进行讨论；（4）当d＝5时，分①P与Q相遇之前；②P与Q相遇之后两种情况进行讨论．
4．已知，数轴上点A和点B所对应的数分别为，点P为数轴上一动点，其对应的数为．
（1）填空： ________ ， ________ ．
（2）若点 P到点 A、点 B 的距离相等，求点 P 对应的数.
（3）现在点 A、点 B分别以 2 个单位长度/秒和 0.5 个单位长度/秒的速度同时向右运动，点 P以 3 个单位长度/秒的速度同时从原点向左运动．当点 A与点 B之间的距离为2个单位长度时，求点 P所对应的数是多少？
【答案】（1）-1；3
（2）解：依题可得：
PA=|x+1|，PB=|3-x|，
∵点P到点A、点B的距离相等，
∴PA=PB，
即|x+1|=|3-x|，
解得：x=1，
∴点P对应的数为1.
（3）解：∵点A、点B 速度分别以 2 个单位长度/秒、 0.5 个单位长度/秒的速度同时向右运动，
∴A点对应的数为2t-1，
点B对应的数为3+0.5t，
①当点A在点B左边时，
∵AB=2，
∴（3+0.5t）-（2t-1）=2，
解得：t=，
∵点P以 3 个单位长度/秒的速度同时从原点向左运动，
∴×3=4，
∴P点对应的数为：-4.
②当点A在点B右边时，
∵AB=2，
∴（2t-1）-（3+0.5t）=2，
解得：t=4，
∵点P以 3 个单位长度/秒的速度同时从原点向左运动，
∴4×3=12，
∴P点对应的数为：-12.
【解析】【解答】解：（1）∵（a+1）2+|b-3|=0，
∴，
解得：.
故答案为：-2；3.
【分析】（1）根据平方和绝对值的非负性列出方程，解之即可得出答案.
（2）根据题意可得PA=|x+1|，PB=|3-x|，再由PA=PB得|x+1|=|3-x|，解之即可得出点P对应的数.
（3）根据题意可得A点对应的数为2t-1，点B对应的数为3+0.5t，分情况讨论：①当点A 在点B左边时，②当点A在点B右边时，由AB=2分别列出方程，解之得出t值，再由P 点的速度得出点P对应的数.
5．已知：b是最小的正整数，且a、b满足，请回答问题：（1）请直接写出a、b、c的值： a=________； b=________； c=________．
（2）a、b、c所对应的点分别为A、B、C，若点B与点C之间的距离表示为BC，点A与点B之间的距离表示为AB，试计算此时BC—AB的值．
（3）在（1）（2）的条件下，点A、B、C开始在数轴上运动，若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动，同时，点B和点C分别以每秒3个单位长度和x（x>3）个单位长度的速度向右运动，请问：是否存在x，使BC－AB的值随着时间t的变化而不变，若存在求出x；不存在请说明理由．
【答案】（1）-1；1；4
（2）解：BC-AB
=（4-1）-（1+1）
=3-2
=1．
故此时BC-AB的值是1
（3）解：t秒时，点A对应的数为-1-t，点B对应的数为3t+1，点C对应的数为xt+4．
∴BC=（xt+4）-（3t+1）=(x-3)t+3，AB=（3t+1）-（-1-t）=4t+2，
∴BC-AB=(x-3)t+3-（4t+2）=（x-7）t+1，
∴BC-AB的值不随着时间t的变化而改变时，其值为7
【解析】【解答】解：（1）∵b是最小的正整数，
∴b=1，
∵|c-4|+（a+b）2=0，
∴c-4=0，a+b=0，∴a=-1，c=4
【分析】（1）根据b是最小的正整数，即可确定b的值，然后根据非负数的性质，几个非负数的和是0，则每个数是0，即可求得a，b，c的值；（2）根据两点间的距离公式可求BC、AB的值，进一步得到BC-AB的值；（3）先求出BC=4t+3，AB=4t+2，从而得出BC-AB，从而求解．
6．如图：在数轴上点表示数，点表示数，点表示数，是最大的负整数，且、满足与互为相反数.
（1） ________， ________， ________.
（2）若将数轴折叠，使得点与点重合，则点与数________表示的点重合；
（3）点、、开始在数轴上运动，若点以每秒2个单位长度的速度向左运动，同时，点和点分别以每秒1个单位长度和3个单位长度的速度向右运动，假设秒钟过后，若点与点之间的距离表示为，点与点之间的距离表示为 .
①请问：的值是否随着时间变化而改变？若变化，说明理由；若不变，请求其值.
②探究：在(3)的情况下，若点、向右运动，点向左运动，速度保持不变，
值是否随着时间的变化而改变，若变化，请说明理由；若不变，请求其值.【答案】（1）解：-3；-1；5；(2)3；
（2）3
（3）解：① ，
，
.
故的值不随着时间的变化而改变；
② ，
，
.
当时，
原式，的值随着时间的变化而改变；
当时，
原式，的值不随着时间的变化而改变.
【解析】【解答】（1）∵，∴，，解得，，∵是最大的负整数，∴ .故答案为：-3，-1，5.
(2) ，对称点为， .故答案为：3.
【分析】（1）由非负数的性质可求出a、c，最大的负整数是-1，故b=-1；
（2）折叠后AC重合，A、C的中点即为对称点，再根据对称点求出跟B重合的数；（3）①用速度乘以时间表示出运动路程，可得到和的表达式，再判断
的值是否与t相关即可；②同理求出和的表达式，再计算，分情况讨论得出结果.
7．若有理数在数轴上的点位置如图所示：
（1）判断代数式的符号；
（2）化简：
【答案】（1）解：因为
所以
（2）解：因为
所以
原式
.
【解析】【分析】（1）根据有理数的加减法，可得答案；（2）根据绝对值的性质，可化简去掉绝对值，根据合并同类项，可得答案.
8．阅读材料:
在数轴上，点 A 在原点 0 的左边，距离原点 4 个单位长度，点 B 在原点的右边，点 A 和点B 之间的距离为 14个单位长度.
（1）点 A 表示的数是________，点 B 表示的数是________;
（2）点 A、B 同时出发沿数轴向左移动，速度分别为 1 个单位长度/秒，3 个单位长度/秒，经过多少秒，点 A 与点 B重合?
（3）点 M、N 分别从点 A、B 出发沿数轴向右移动，速度分别为 1 个单位长度/秒、2 个单位长度/秒,点 P 为 ON 的中点，设 OP-AM 的值为 y,在移动过程中，y 值是否发生变化?若不变，求出 y 值;若变化，说明理由.
【答案】（1）-4；10
（2）解：由题意知，此时为速度问题里面的追击问题，则由速度差×相遇时间＝相距距离可知：
设经过x秒后重合，即x秒后AB相遇.
则(3-1)x=14
解得：x=7
故7秒后点A，B重合.
（3）解：y不发生变化，理由如下：
设运动时间为x秒，则AM=x
而OP=
则y=OP-AM=
故y为定值，不发生变化.
【解析】【解答】解：（1）由A在原点左边4个单位长度可知A点表示的数是-4，由B 在原点右边且与点A距离14个单位长度可知，-4+14=10，则B点表示的数是10.
【分析】（1）由A在原点左边4个单位长度可知A点表示的数是-4，再根据B 在原点右边且与点A距离14个单位长度，可由-4+14=10可得B点表示的数.（2）把A，B看成距离为14个单位长度的追击问题，由速度差×相遇时间＝相距距离列出等式求解.（3）设移动时间为x秒，用含有x的代数式表示出OP与AM的长度，然后根据y= OP-AM列出关系式判断,若式中不含x项则不发生变化，含x项则发生变化.
9．操作探究：小聪在一张长条形的纸面上画了一条数轴(如图所示)，
（1）操作一：折叠纸面，使1表示的点与?1的点重合，则?3的点与________表示的点重合；
（2）操作二：折叠纸面，使?2表示的点与6表示的点重合，请你回答以下问题：
① ?5表示的点与数（）表示的点重合；
② 若数轴上A、B两点之间距离为20，其中A在B的左侧，且A、B两点经折叠后重合，求A、B两点表示的数各是多少
③ 已知在数轴上点M表示的数是m，点M到第②题中的A、B两点的距离之和为30，求m的值。
【答案】（1）3
（2）9；
②若数轴上A、B两点之间的距离为20（A在B的左侧），
则点A表示的数是2-10=-8，点B表示的数是2+10=12．
③当点M在点A左侧时，则12-m+（-8-m）=30，
解得：m=-13；
当点M在点B右侧时，则m-（-8）+m-12=30，
解得：m=17；
综上，m=-13或17；
【解析】【解答】（1）解：折叠纸面，使1表示的点与-1表示的点重合，则对称中心是0，
∴-3表示的点与3表示的点重合，
故答案为：3；（2）①∵-2表示的点与6表示的点重合，
∴对称中心是数2表示的点，
①-5表示的点与数9表示的点重合；
故答案为：9．
【分析】（1）直接利用已知得出中点进而得出答案；（2）①利用-2表示的点与6表示的
点重合得出中点，进而得出答案；②利用数轴再结合A、B两点之间距离为20，即可得出两点表示出的数据；③利用②中A，B的位置，利用分类讨论进而得出m的值．
10．同学们都知道，|5－(－2)|表示5与－2之差的绝对值,实际上也可理解为5与－2两数在数轴上所对的两点之间的距离.试探索：
（1）求|5－(－2)|=________.
（2）找出所有符合条件的整数x，使得|x+5|+|x-2|=7这样的整数是________.
（3）由以上探索猜想对于任何有理数x，|x－3|+|x－6|是否有最小值？如果有写出最小值，如果没有说明理由.
【答案】（1）7
（2）-5，-4，-3，-2，-1, 0, 1, 2
（3）解：|x﹣3|+|x﹣6|有最小值，最小值是3.理由如下：
当x＞6时，|x﹣3|+|x﹣6|＝x﹣3+x﹣6＝2x﹣9＞3；
当3≤x≤6时，|x﹣3|+|x﹣6|＝x﹣3+6﹣x＝3；
当x＜3时，|x﹣3|+|x﹣6|＝3﹣x+6﹣x＝9﹣2x＞3.
故|x﹣3|+|x﹣6|有最小值，最小值是3
【解析】【解答】（1）|5﹣（﹣2）|＝|5+2|＝7.
故答案为：7；（2）当x＞2时，|x+5|+|x﹣2|＝x+5+x﹣2＝7，解得：x＝2与x＞2矛盾，故此种情况不存在；
当﹣5≤x≤2时，|x+5|+|x﹣2|＝x+5+2﹣x＝7，故﹣5≤x≤2时，使得|x+5|+|x﹣2|＝7，故使得|x+5|+|x﹣2|＝7的整数是﹣5、﹣4、﹣3、﹣2、﹣1、0、1、2；
当x＜﹣5时，|x+5|+|x﹣2|＝﹣x﹣5+2﹣x＝﹣2x+3＝7，得x＝﹣5与x＜﹣5矛盾，故此种情况不存在.
故答案为：﹣5、﹣4、﹣3、﹣2、﹣1、0、1、2；
【分析】（1）根据题目中的式子和绝对值可以解答本题；（2）利用分类讨论的数学思想可以解答本题；（3）根据题意，利用分类讨论的数学思想可以解答本题.
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 【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。 理由：∵在黄金集合中，如果一个元素为a，则另一个元素为2019?a， ∴黄金集合中的元素一定是偶数个. ∵黄金集合中的每一对对应元素的和为：a+2019?a=2019，2019×8=16152，2019×9=18171， 又∵一个黄金集合所有元素之和为整数M，且16150 ∴这个黄金集合中的元素个数为：8×2=16(个). 【解析】【解答】解：(1)根据题意可得,2019?2019=0,而集合{2019}中没有元素0,故{2019}不是黄金集合； ∵2019?2020=?1， ∴集合{?1,2020}是黄金集合。 故答案为：不是，是 【分析】（1）根据定义有理数2019是集合的元素时，2019-2019=0也必是这个集合的元素，而0不在集合内，当2019?2020=?1时可知，-1在集合内，则问题可解；（2）根据定义，集合中较小的数为2019-4019=-2000；（3）根据题意可知黄金集合都是成对出现的，并且这对对应元素的和为2019，然后通过估算即可解答本题． 12．在数轴上，点A,B分别表示数a,b，则线段AB的长表示为|a-b|，例如：在数轴上，点A表示5.点B表示2，则线段AB的长表示为|5-2|=3：回答下列问题： （1）数轴上表示1和-3的两点之间的距离是________： （2）若AB=8，|b|=3|a|，求a,b的值. （3）若数轴上的任意一点P表示的数是x，且|x?a|+|x?b|的最小值为4，若a=3，求b的值 【答案】（1）4 （2）解：∵|b|=3|a| ∴b=±3a ∵AB=8 ∴|a-b|=8 当b=3a时，|a-b|=|-2a|=8 ∴a=4,b=12或a=-4,b=-12 当b=-3a时，|a-b|=|4a|=8 ∴a=2,b=-6或a=-2,b=6 综上所述：a=4,b=12或a=-4,b=-12或a=2,b=-6或a=-2,b=6. （3）解：由线段上的点到线段两端点的距离的和最小， ①当点b在a的右侧时， 得P在3点与b点的线段上，|x?3|+|x?b|的值最小为4， |x?3|+|x?b|最小=x?3+b?x=4， 解得：b=7； ②当点b在a的左侧时， 得P在3点与b点的线段上，|x?3|+|x?b|的值最小为4， |x?3|+|x?b|最小=3?x+x?b=4， 解得：b=?1； 故答案为：7或?1. 【解析】【解答】解：(1)1和-3两点之间的距离为|1-(-3)|=4 【分析】（1）根据数轴上两点间的距离公式即可求解；（2）根据|b|=3|a|，分类讨论b=3a和b=-3a时的情况，分别求解a、b即可；（3）根据|x?a|+|x?b|的最小值为4可知，a、b对应点在数轴上距离为4，再根据a的取值可解得b.