数轴上两点间距离公式
两点之间的距离公式及中点坐标公式

数轴上两点的距离
A
B
o x1
x2
A x1
o
B x2
所以A,B两点的距离为 两点的距离为: 所以 两点的距离为 d(A,B)= X 2 – X 1
2.1.2平面直角坐标系中的基本公式
1.两点的距离公式 两点的距离公式
如图:有序实数对 与点P对 如图:有序实数对( x,y)与点 对 与点 这时( 称为点P的坐标 应,这时 x,y)称为点 的坐标, 这时 称为点 的坐标, 并记为P(x,y),x叫做点 的横坐 叫做点P的横坐 并记为 叫做点 叫做点P的纵坐标 标,y叫做点 的纵坐标。 叫做点 的纵坐标。
O
AD = (b − a) + c ,
AC = b + c ,
2 2 2
A(0 A(0,0)
B(a,0 B(a,0)
BD = (b − 2a) + c
2 2
2
AC + BD = 4a + 2b + 2c − 4ab,
2 2 2 2 2
= 2(2a + b + c − 2ab), 2 2 2 2 2 AB + AD = 2a + b + c − 2ab, 所以 AC2 + BD2 = 2(AB2 + AD2 ).
证明:取A为坐标原点,AB所在直线为X 证明:取A为坐标原点,AB所在直线为X轴建 立平面直角坐标系 xOy ,依据平行四边形的 性质可设点A 性质可设点A,B,C,D的坐标为
(
)
A(0,0), B(a,0), C(b, c), D(b − a, c).
所以 AB
2
2
=a ,
2
数轴上A、B两点之间距离公式的知识源头——有理数减法法则知识法则

(+4)-(-3)=+7
(+4)+(+3)=+7,
而+7=+7
看-3变成了+3
所以(+4)-(-3)=(+4)+(+3)
对比总结: •50 - 20 = 30
•50 - 10 =
40 50 60
50 +(-20)= 30 50 +(-10)= 40 50 + 0 =
50
•50 – 0 =
由上可以得出 有理数减法的法则: 减去一个数,等于加上这个数的相反数.
表达式为:
a-b=a+(-b)
这里可以a,b是正,也可以是负,也可以为0
例1:计算
(1)(-3)-(-5) (2)0-7 解:(1) (-3)-(-5)=(-3)+5=2 (2)0-7=0+(-7)=-7 例2 (1)7.2-(-4.8) (2) (-3-2)-5
天气预报:乌鲁木齐的最高温度4°c,最 低温度为-3°c,这天的温差为多少?你 是怎么算的?
℃ 10 9 8 7 6 5 4
……,5,6, 7.
4-(-3)=?
什么数 加上-3 等于4呢?
3 2 1 0 —1
-2
- 3 -4 -5 -6
4-(-3)=7
A B
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
动手做一做
数轴上A、B两点之间的距离
AB a b
北师大版七年级数学上册
第二章有理数及其运算
第五节 有理数的减法
2019_2020学年高中数学第二章解析几何初步1.5平面直角坐标系中的距离公式练习(含解析)北师大版必修2

1.5 平面直角坐标系中的距离公式填一填1.两点间的距离公式 (1)数轴上:一般地,数轴上两点A ,B 对应的实数分别是x A ,x B ,则|AB |=|x B -x A |. (2)平面直角坐标系中:一般地,若两点A ,B 对应的坐标分别为A (x 1,y 1),B (x 2,y 2),则|AB |=x 2-x 12+y 2-y 12. 2.点到直线的距离点P (x 0,y 0)到直线Ax +By +C =0的距离记为d ,则d =|Ax 0+By 0+C |A 2+B2. 3.两平行线间的距离两条平行直线的方程分别为l 1:Ax +By +C 1=0,l 2:Ax +By +C 2=0,两条直线间的距离记为d ,即d =|C 2-C 1|A 2+B2.判一判1.原点O 到点P (x ,y )的距离为|OP |=x 2+y 2.(√) 23.平面内任意两点间的距离均可使用两点间的距离公式.(√)4.直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0的距离是|C 1-C 2|.(×)5.原点到直线Ax +By +C =0的距离公式是|C |A 2+B2.(√)6.平行线间的距离是两平行线上两点间距离的最小值.(√) 7.连接两条平行直线上两点,即得两平行线间的距离.(×)8想一想1. 提示:点到直线的距离公式只适用直线方程的一般式.2.两条平行直线间的距离公式写成d =|C 1-C 2|A 2+B 2时对两条直线应有什么要求?提示:两条平行直线的方程都是一般式,并且x ,y 的系数分别对应相等. 3.两条平行直线间距离有哪几种求法? 提示:(1)直接利用两平行线间的距离公式.(2)在一条直线上任意选取一点利用点到直线的距离公式求解(一般要选特殊的点,如直线与坐标轴的交点、坐标为整数的点).(3)当两直线都与x 轴(或y 轴)垂直时,可利用数形结合来解决. ①当两直线都与x 轴垂直时,l 1:x =x 1,l 2:x =x 2,则d =|x 2-x 1|; ②当两直线都与y 轴垂直时,l 1:y =y 1,l 2:y =y 2,则d =|y 2-y 1|. 4.距离公式综合应用的常见类型有哪些? 提示:(1)最值问题.①利用对称转化为两点之间的距离问题.②利用所求式子的几何意义转化为点到直线的距离.③利用距离公式将问题转化为一元二次函数的最值问题,通过配方求最值. (2)求参数问题.利用距离公式建立关于参数的方程或方程组,通过解方程或方程组求值. (3)求方程的问题.立足确定直线的几何要素——点和方向,利用直线方程的各种形式,结合直线的位置关系(平行直线系、垂直直线系及过交点的直线系),巧设直线方程,在此基础上借助三种距离公式求解.思考感悟:练一练1.已知A (3,7),B A .5 B. 5 C .3 D .29 答案:B2.已知直线上两点A (a ,b ),B (c ,d ),且a 2+b 2-c 2+d 2=0,则( ) A .原点一定是线段AB 的中点 B .A ,B 一定都与原点重合C .原点一定在线段AB 上,但不是线段AB 的中点D .原点一定在线段AB 的垂直平分线上 答案:D3.点(1,-1)到直线x -y +1=0的距离是( )A .3 2 B.22C .3 D.322答案:D4.点(5,-3)到直线x +2=0的距离等于( ) A .7 B .5 C .3 D .2 答案:A5.直线l 1:x +y =0与直线l 2:2x +2y +1=0间的距离是________.答案:24知识点一两点间距离公式的应用1.已知点A (2,m )与点B (m,1)间的距离是13,则实数m =( )A .-1B .4C .-1或4D .-4或1 解析:∵|AB |=m -22+1-m 2=13,∴m 2-3m -4=0,解得m =-1或m =4. 答案:C2.已知点A (2,1),B (-2,3),C (0,1),则△ABC 中,BC 边上的中线长为________. 解析:BC 中点为(-1,2),所以BC 边上中线长为2+12+1-22=10. 答案:10知识点二 求点到直线的距离3.已知点(a,1)到直线x -y +1=0的距离为1,则a 的值为( ) A .1 B .-1 C. 2 D .± 2解析:由题意,得|a -1+1|12+-12=1,即|a |=2, 所以a =± 2.故选D. 答案:D4.点P (x ,y )在直线x +y -4=0上,O 是原点,则|OP |的最小值是( ) A.10 B .2 2 C. 6 D .2解析:由题意可知|OP |的最小值即原点(0,0)到直线x +y -4=0的距离d =|-4|2=2 2.知识点三 两条平行直线间的距离5.12b +c 等于( )A .-12B .48C .36D .-12或48解析:将l 1:3x +4y +5=0改写为6x +8y +10=0, 因为两条直线平行,所以b =8. 由|10-c |62+82=3,解得c =-20或c =40.所以b +c =-12或48.故选D. 答案:D6.已知直线3x +2y -3=0和6x +my +1=0互相平行,则它们之间的距离是( )A .4 B.21313C.51326 D.71326解析:由两直线平行可知36=2m ≠-31,故m =4.又方程6x +4y +1=0可化简为3x +2y +12=0,∴平行线间的距离为|12--3|22+32=71326.故选D. 答案:D知识点四 对称问题7.直线y =3xA .y =3x -10B .y =3x -18C .y =3x +4D .y =4x +3解析:在直线上任取两点A (1,-1),B (0,-4),则其关于点P 的对称点A ′,B ′可由中点坐标公式求得为A ′(3,-1),B ′(4,2),由两点式可求得方程为y =3x -10.答案:A8.直线2x +3y -6=0关于点(1,-1)对称的直线的方程是( ) A .3x -2y +2=0 B .2x +3y +7=0 C .3x -2y -12=0 D .2x +3y +8=0解析:由平面几何知识易知所求直线与已知直线2x +3y -6=0平行,则可设所求直线的方程为2x +3y +C =0(C ≠-6).在直线2x +3y -6=0上任取一点(3,0),其关于点(1,-1)对称的点为(-1,-2),则点(-1,-2)必在所求直线上,∴2×(-1)+3×(-2)+C =0,解得C =8. 故所求直线的方程为2x +3y +8=0. 答案:D综合知识 距离公式的综合应用9.已知△ABC 中,A (2,-1),B (4,3),C (3,-2). (1)求BC 边上的高所在直线方程的一般式; (2)求△ABC 的面积.解析:(1)因为k BC =3--24-3=5,所以BC 边上的高AD 所在直线斜率k =-15.所以AD 所在直线方程为y +1=-15(x -2).即x +5y +3=0.(2)BC 的直线方程为:y +2=5(x -3). 即5x -y -17=0,点A 到直线BC 的距离为|2×5--1-17|52+-12=626. 又因为|BC |=3-42+-2-32=26,所以△ABC 的面积S =12×626×26=3.10.已知直线l 1经过点A (0,1),直线l 2经过点B (5,0),且直线l 1∥l 2,l 1与l 2间的距离为5,求直线l 1,l 2的方程.解析:∵直线l 1∥l 2,∴当直线l 1,l 2垂直于x 轴时,直线l 1的方程为x =0,直线l 2的方程为x =5, 这时直线l 1,l 2之间的距离等于5,符合题意. 当直线l 1,l 2不垂直于x 轴时,可设其斜率为k , 依题意得,直线l 1的方程为y =kx +1,即kx -y +1=0,直线l 2的方程为y =k (x -5), 即kx -y -5k =0.由两条平行直线间的距离公式,得|1+5k |1+k2=5, 解得k =125.∴直线l 1的方程为12x -5y +5=0,直线l 2的方程为12x -5y -60=0.综上,符合题意的直线l 1,l 2的方程有两组:l 1:x =0,l 2:x =5或l 1:12x -5y +5=0,l 2:12x -5y -60=0.基础达标一、选择题1.点P (1,-1)到直线l :3y =2的距离是( )A .3 B.53C .1 D.22解析:点P (1,-1)到直线l 的距离d =|3×-1-2|02+32=53,选B. 答案:B2.已知点M (1,4)到直线l :mx +y -1=0的距离为3,则实数m =( )A .0 B.34C .3D .0或34解析:点M 到直线l 的距离d =|m +4-1|m 2+1=|m +3|m 2+1,所以|m +3|m 2+1=3,解得m =0或m =34,选D.答案:D3.两条平行直线3x +4y -12=0与ax +8y +11=0间的距离为( ) A.1310 B.135 C.72 D.235解析:直线3x +4y -12=0,即直线6x +8y -24=0,根据直线3x +4y -12=0与ax +8y +11=0平行,可得a =6,故两条平行直线3x +4y -12=0与ax +8y +11=0间的距离为|-24-11|36+64=72. 答案:C4.已知点A (1,3),B (3,1),C (-1,0),则△ABC 的面积等于( ) A .3 B .4 C .5 D .6解析:设AB 边上的高为h ,则S △ABC =12|AB |·h .|AB |=3-12+1-32=22,AB 边上的高h 就是点C 到直线AB 的距离.AB 边所在的直线方程为y -31-3=x -13-1,即x +y -4=0.点C 到直线x +y -4=0的距离为|-1+0-4|2=52,因此,S △ABC =12×22×52=5.答案:C5.直线l 垂直于直线y =x +1,原点O 到l 的距离为1,且l 与y 轴正半轴有交点.则直线l 的方程是( )A .x +y -2=0B .x +y +1=0C .x +y -1=0D .x +y +2=0解析:因为直线l 与直线y =x +1垂直,所以设直线l 的方程为y =-x +b .又l 与y 轴正半轴有交点,知b >0,即x +y -b =0(b >0),原点O (0,0)到直线x +y -b =0(b >0)的距离为|0+0-b |12+12=1,解得b =2(b =-2舍去),所以所求直线l 的方程为x +y -2=0. 答案:A6.已知△ABC 的三个顶点是A (-a,0),B (a,0)和C ⎝ ⎛⎭⎪⎫a2,32a ,则△ABC 的形状是( )A .等腰三角形B .等边三角形C .直角三角形D .斜三角形解析:因为k AC =32a a 2+a =33,k BC =32a a2-a=-3,k AC ·k BC =-1,所以AC ⊥BC ,又|AC |=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2+a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫32a 2=3|a |. |BC |=⎝ ⎛⎭⎪⎫a 2-a 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫32a -02=|a |,|AC |≠|BC |. 所以△ABC 为直角三角形.答案:C7.若动点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)分别在直线l 1:x +y -7=0和l 2:x +y -5=0上移动,则AB 的中点M 到原点距离的最小值为( )A .3 2B .2 C. 2 D .4解析:由题意,知点M 在直线l 1与l 2之间且与两直线距离相等的直线上,设该直线方程为x +y +c =0,则|c +7|2=|c +5|2,即c =-6,∴点M 在直线x +y -6=0上,∴点M 到原点的距离的最小值就是原点到直线x +y -6=0的距离,即|-6|2=3 2.答案:A 二、填空题8.已知点A (-1,2),B (3,b )的距离是5,则b =________.解析:根据两点间的距离公式,可得3+12+b -22=5,解得b =5或b =-1. 答案:5或-19.若点(2,k )到直线5x -12y +6=0的距离是4,则k 的值是________.解析:∵|5×2-12k +6|52+122=4, ∴|16-12k |=52,∴k =-3,或k =173.答案:-3或17310.两直线3x +y -3=0与6x +my +n =0平行且距离为10,则m +n =________. 解析:因为两直线平行,所以m =2, 由两平行线的距离公式知⎪⎪⎪⎪⎪⎪-3-n 232+12=10, 解得n =14或n =-26.所以m +n =16或m +n =-24. 答案:16或-2411.已知直线l 过点P (3,4)且与点A (-2,2),B (4,-2)等距离,则直线l 的方程为________________________________________________________________________.解析:显然直线l 的斜率不存在时,不满足题意; 设所求直线方程为y -4=k (x -3), 即kx -y +4-3k =0,由已知,得|-2k -2+4-3k |1+k 2=|4k +2+4-3k |1+k 2, 所以k =2或k =-23.所以所求直线l 的方程为2x -y -2=0或2x +3y -18=0. 答案:2x -y -2=0或2x +3y -18=012.已知实数x ,y 满足2x +y +5=0,那么x 2+y 2的最小值为________.解析:求x 2+y 2的最小值,就是求2x +y +5=0上的点到原点的距离的最小值,转化为坐标原点到直线2x +y +5=0的距离d =522+12= 5. 答案: 5 三、解答题13.已知点P (2,-1).(1)求过P 点且与原点距离为2的直线l 的方程;(2)求过P 点且与原点距离最大的直线l 的方程,最大距离是多少?(3)是否存在过P 点且与原点距离为6的直线?若存在,求出方程;若不存在,请说明理由.解析:(1)过P 点的直线l 与原点距离为2,而P 点坐标为(2,-1),可见,过P 点垂直于x 轴的直线满足条件,此时直线l 的斜率不存在,其方程为x =2.若直线l 的斜率存在,设其方程为y +1=k (x -2),即kx -y -2k -1=0.由已知,得|-2k -1|k 2+1=2,解得k =34,此时l 的方程为3x -4y -10=0.综上,直线l 的方程为x =2或3x -4y -10=0.(2)过P 点且与原点O 距离最大的直线是过P 点且与OP 垂直的直线.由l ⊥OP ,得k l k OP=-1,所以k l =-1k OP=2.由直线方程的点斜式得y +1=2(x -2),即2x -y -5=0.即直线2x -y -5=0是过P 点且与原点O 距离最大的直线,最大距离为|-5|5= 5.(3)由(2)可知,存在过点P 且到原点距离最大为5的直线,因此不存在过点P 到原点距离为6的直线.14.已知直线l 1:x +3y -3m 2=0和直线l 2:2x +y -m 2-5m =0相交于点P (m ∈R ). (1)用m 表示直线l 1与l 2的交点P 的坐标;(2)当m 为何值时,点P 到直线x +y +3=0的距离最短?并求出最短距离.解析:(1)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧x +3y -3m 2=0,2x +y -m 2-5m =0,得x =3m ,y =m 2-m ,∴直线l 1与l 2的交点P 的坐标为(3m ,m 2-m ).(2)设点P 到直线x +y +3=0的距离为d ,d =|3m +m 2-m +3|2=|m 2+2m +3|2=|m +12+2|2=m +12+22,∴当m =-1时,即P 点坐标为(-3,2)时,点P 到直线x +y +3=0的距离最短,最短距离为 2.能力提升15.已知两点A (2,3),B (4,1),直线l :x +2y -2=0,在直线l 上求一点P . (1)使|PA |+|PB |最小; (2)使||PA |-|PB ||最大.解析:(1)可判断A ,B 在直线l 的同侧,设A 点关于l 的对称点A 1的坐标为(x 1,y 1), 则有⎩⎪⎨⎪⎧x 1+22+2·y 1+32-2=0,y 1-3x 1-2·⎝ ⎛⎭⎪⎫-12=-1,解得⎩⎪⎨⎪⎧x 1=-25,y 1=-95.由直线的两点式方程得直线A 1B 的方程为y -1-95-1=x -4-25-4,即y =711(x -4)+1,由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -2=0,y =711x -4+1得直线A 1B 与l 的交点为P ⎝⎛⎭⎪⎫5625,-325,由平面几何知识可知,此时|PA |+|PB |最小.(2)由直线的两点式方程求得直线AB 的方程为y -31-3=x -24-2,即x +y -5=0.由⎩⎪⎨⎪⎧x +2y -2=0,x +y -5=0得直线AB 与l 的交点为P (8,-3),此时||PA |-|PB ||最大.16.已知三条直线l 1:mx -y +m =0,l 2:x +my -m (m +1)=0,l 3:(m +1)x -y +(m +1)=0,它们围成△ABC .(1)求证:不论m 取何值时,△ABC 中总有一个顶点为定点; (2)当m 取何值时,△ABC 的面积取最值?并求出最值. 解析:(1)证明:设直线l 1与直线l 3的交点为A .由⎩⎪⎨⎪⎧mx -y +m =0,m +1x -y +m +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =-1,y =0,∴点A 的坐标为(-1,0),∴不论m 取何值,△ABC 中总有一个顶点A (-1,0)为定点.(2)由⎩⎪⎨⎪⎧ x +my -m m +1=0,m +1x -y +m +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =0,y =m +1,即l 2与l 3交点为B (0,m +1).再由⎩⎪⎨⎪⎧mx -y +m =0,x +my -m m +1=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =m m 2+1,y =m 3+m 2+mm 2+1,即l 1与l 2交点为C ⎝ ⎛⎭⎪⎫mm 2+1,m 3+m 2+m m 2+1.设边AB 上的高为h , ∴S △ABC =12|AB |·h =12·1+m +12·⎪⎪⎪⎪⎪⎪m m +1m 2+1-m 3+m 2+m m 2+1+m +1m +12+1=12·|m 2+m +1|m 2+1=12·m 2+m +1m 2+1=12⎝ ⎛⎭⎪⎫1+m m 2+1.当m =0时,S =12;当m ≠0时,S =12⎝⎛⎭⎪⎪⎫1+1m +1m . ∵函数f (x )=x +1x的值域为[2,+∞)∪(-∞,-2].∴-12≤1m +1m <0或0<1m +1m≤12,∴14≤S <12或12<S ≤34. 当m =1时,△ABC 的面积的最大值为34,当m =-1时,△ABC 的面积的最小值为14.。
《3.3空间两点间的距离公式》教学设计(部级优课)-数学教案

x1234-1-2 -3 -4P 空间两点间的距离复习引入:1.数轴上两点间的距离公式一般地,在数轴上,如果 A (x 1),B (x 2),则这两点的距离公式为||||21x x AB -=2.平面直角坐标系两点间的距离公式两点),(),,(222111y x P y x P 间的距离22122121)()(||y y x x P P -+-=那么,空间中任意两点间的距离如何求呢? 实例分析建筑用砖通常是长方体,我们可以尺子测量出一块砖的长、宽、高,那么怎么能够测量出它的对角线AC ′的长度呢?一.公式的计算如果一块砖的长、宽、高分别为c b a ,,,我们可以计算出对角线的长度。
一般地,长方体的长、宽、高分别为c b a ,,,那么对角线的长222c b a d ++=二.坐标运算给出空间两点),,(),,,(222111z y x B z y x A ,如何利用点的坐标求它们的距离? 问题1:在空间直角坐标系中点)0,0,0(O 到点),,(000z y x p 的距离,怎么求?202020z y x d ++=问题2:给出空间任意两点),,(),,,(222111z y x B z y x A 如何利用坐标求它们的距离?221221221)()()(||z z y y x x AB -+-+-=这就是空间两点间的距离公式。
C ′A例1求空间两点)1-BA的距离,3(-5,2,0,6(),分析:利用两点间距离公式可得例2:给定空间直角坐标系,在x轴上找一点 P,使它与点)2,1,4(p距0离为30分析:设P(x,0,0),由已知求得x=9或-1,所以点P的坐标为(9,0,0)或(-1,0,0)例3:在xoy平面内的直线x+y=1上确定一点M,使M到N(6,5,1)的距离最小课堂小结:通过本节课的学习,你学到了哪些知识?作业:习题2-3A组 4, 5, 6。
平面直角坐标系中的距离公式和中点公式-2022年学习资料

疗受-平面上两点间的距离公式-设点A1,y1,Bx2,y2,则-。Bx2,y2-1AB=Vx2-x2+y2 y2.-Ax2,y2
待-求两点之间的距离的计算步骤:-S1给两点的坐标赋值:-x1=?,y1=?,x2=?,y2=?-S2-计 两个坐标的差,并赋值给另外两个变量,即-dx=x2-x1,,=y2-y1:-S3计算d=Vd?+d;-S4 出两点的距离d.
折受-中点公式-在坐标平面内,两点Ax1,y1,Bc2y2-的中点Mx,y的坐标之间满足:-+,-y=t业
折受-例4已知平行四边形ABCD的三个顶点A一3,0,-B2,一2,C5,2,求顶点D的坐标,-解:因为平 四边形的两条对角线的中点相同,-所以它们的坐标也相同.-设点D的坐标为x,y,则-x+2-3+5-二1-解 -=0-y-2-0+-2-1-=4-所以顶点D的坐标为0,4.
8.1.2平面直角坐标系中-的两点间的距离公式直线轴上的距离公式-一般地,如果A表示的数1,B表示的数为2,则-这两点的距离公式为-ABI= -x1.-2.数轴上的中点公式-一般地,在数轴上,如果A表示的数为x1,B表示-的数为x2的中点坐标X,满 关系式-X1+x2-x=
探苑三-如图所示.设Mx,y是A-1,1,B2,3的中点.-过A,B,M分别向x轴作垂线-AA1’BB1, M1,垂足分别为A1,-B1,M1;-过A,B,M分别向y轴作垂线-A2-A10-B x-AA2,BB2, M2,垂足分别为A2'-B2,M2·
探琉-如图所示.设Mx,y是A-1,1,B2,3的中点-1你能说出垂足A1,A2,B1,B2,-M1,M, 坐标吗?-2点M是AB中点,M是A1,B的-M2-中点吗?它们的坐标有怎样的关系?-3M是A2,B2的中点 ?它们的-A10-M B x-4你能写出点M的坐标吗?
两点间的距离和中点坐标公式-

例2 已知点S(0,2)、点T(−6,−1),现将线段ST四 等分,试求出各分点的坐标.
巩 固 知 识 典 型 例 题
解 设线段ST的中点 首先求出线段 ST Q的坐标为( xQ , yQ ),
的中点 Q 的坐标,然 则由 S(0 , 2)、T(−6,−1)得
40.
8. 1
两点间的距离与线段中点的坐标
1
平面内两点间的距离公式
理 论 升 华 整 体 建 构
2
2 2 | P P | ( x x ) ( y y ) 1 2 2 1 2 1 线段的中点坐标公式
x0
x1 x2 y y2 , y0 1 . 2 2
8. 1
两点间的距离与线段中点的坐标
P1 P2 P2 P1
o
x
o
x
|P 1P 2 || x2 x1 |
|P 1P 2 || y2 y1 |
动脑思考 探索新知
y
B2(0,y2)
P2(x2,y2)
B1(0,y1) o
P1(x1,y1)
C x
A1(x1,0)
A2(x2,0)
我们将向量 PP 、P 之间的距离,记作 1 2 1 2 的模,叫做点 P
故 | AD | (1 1)2 (2 0)2 2 2, 即BC边上的中线AD的长度为 2 2.
8. 1
两点间的距离与线段中点的坐标
1.已知点 A(2,3) 和点 B (8, 3),求线段AB中点的坐标.
运 用 知 识 强 化 练 习
5,0 .
2.已知ABC 的三个顶点为 A(2, 2)、B(4,6)、C (3, 2), 求AB边上的中线CD的长度.
模型39 数轴上动点问题(原卷版)

1.数轴(1)数轴的概念:规定了原点、正方向、单位长度的直线叫做数轴.数轴的三要素:原点,单位长度,正方向.(2)数轴上的点:所有的有理数都可以用数轴上的点表示,但数轴上的点不都表示有理数.(一般取右方向为正方向,数轴上的点对应任意实数,包括无理数.)(3)用数轴比较大小:一般来说,当数轴方向朝右时,右边的数总比左边的数大.✮(4)数轴上两点间的距离公式:AB=X B-X A (即:右端点减左端点)(即:中点等于两端点相加除以2)✮(5)数轴上中点数公式:X M=X A+X B2例题精讲【例1】.如图,点A在数轴上表示的数为﹣3,点B表示的数为2,点P在数轴上表示的是整数,点P不与A、B重合,且P A+PB=5,则满足条件的P点表示的整数有___________.➢变式训练【变式1-1】.如图,点O为原点,A、B为数轴上两点,AB=15,且OA=2OB,点P从点B开始以每秒4个单位的速度向右运动,当点P开始运动时,点A、B分别以每秒5个单位和每秒2个单位的速度同时向右运动,设运动时间为t秒,若3AP+2OP﹣mBP的值在某段时间内不随着t的变化而变化,则m =.【变式1-2】.已知数轴上两点A、B对应的数分别是6,﹣8,M、N、P为数轴上三个动点,点M从A点出发,速度为每秒2个单位,点N从点B出发,速度为M点的3倍,点P从原点出发,速度为每秒1个单位.(1)若点M向右运动,同时点N向左运动,求多长时间点M与点N相距46个单位?(2)若点M、N、P同时都向右运动,求多长时间点P到点M,N的距离相等?(3)当时间t满足t1<t≤t2时,M、N两点之间,N、P两点之间,M、P两点之间分别有47个、37个、10个整数点,请直接写出t1,t2的值.【例2】.如图,周长为6个单位长度的圆上的六等分点分别为A,B,C,D,E,F,点A落在2的位置,将圆在数轴上沿负方向滚动,那么落在数轴上﹣2023的点是.➢变式训练【变式2-1】.在数轴上,点A,O,B分别表示﹣15,0,9,点P,Q分别从点A,B同时开始沿数轴正方向运动,点P的速度是每秒4个单位,点Q的速度是每秒1个单位,运动时间为t秒.若点P,Q,O 三点在运动过程中,其中一个点恰好是另外两点为端点的线段的一个中点,则运动时间为秒.【变式2-2】.如图:在数轴上A点表示数﹣3,B点示数1,C点表示数9.(1)若将数轴折叠,使得A点与C点重合,则点B与数表示的点重合;(2)若点A、点B和点C分别以每秒2个单位、1个单位长度和4个单位长度的速度在数轴上同时向左运动.①若t秒钟过后,A,B,C三点中恰有一点为另外两点的中点,求t值;②当点C在B点右侧时,是否存在常数m,使mBC﹣2AB的值为定值,若存在,求m的值,若不存在,请说明理由.1.如图,将一刻度尺放在数轴上(数轴的单位长度是1cm),刻度尺上表示“0cm”“8cm”的刻度分别对应数轴上的是﹣3和x所表示的点,那么x等于()A.5B.6C.7D.82.等边△ABC在数轴上的位置如图所示,点A、C对应的数分别为0和﹣1,若△ABC绕顶点沿顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转1次后,点B所对应的数为1,则连续翻转2021次后,点B()A.对应的数是2019B.对应的数是2020C.对应的数是2021D.不对应任何数3.在解决数学实际问题时,常常用到数形结合思想,比如:|x+1|的几何意义是数轴上表示数x的点与表示数﹣1的点的距离,|x﹣2|的几何意义是数轴上表示数x的点与表示数2的点的距离.结合以上知识,下列说法中正确的个数是()①若|x﹣2022|=1,则x=2021或2023;②若|x﹣1|=|x+3|,则x=﹣1;③若x>y,则|x﹣2|>|y﹣2|;④关于x的方程|x+1|+|x﹣2|=3有无数个解.A.1B.2C.3D.44.数轴上点A表示的数是﹣3,把点A向右移动5个单位,再向左移动7个单位到A′,则A′表示的数是.5.数轴上点A表示﹣8,点B表示6,点C表示12,点D表示18.如图,将数轴在原点O和点B,C处各折一下,得到一条“折线数轴”.在“折线数轴”上,动点M从点A出发,以4个单位/秒的速度沿着折线数轴的正方向运动,从点O运动到点C期间速度变为原来的一半,过点C后继续以原来的速度向终点D运动;点M从点A出发的同时,点N从点D出发,一直以3个单位/秒的速度沿着“折线数轴”负方向向终点A运动.其中一点到达终点时,两点都停止运动.设运动的时间为t秒,t时,M、N两点相遇(结果化为小数).6.如图,在一条不完整的数轴上,从左到右的点A、B、C把数轴分成①②③④四部分,点A、B、C对应的数分别是a、b、c,且ab<0.(1)原点在第部分(填序号);(2)化简式子:|a﹣b|﹣|c﹣a|﹣|a|;(3)若|c﹣5|+(a+1)2=0,且BC=2AB,求点B表示的数.7.已知b是最小的正整数,且(c﹣5)2与|a+b|互为相反数.(1)填空:a=,b=,c=;(2)若P为一动点,其对应的数为x,点P在0和2表示的点之间运动,即0≤x≤2时,化简:|x+1|﹣|x﹣1|+2|x+5|(请写出化简过程);(3)如图,a,b,c在数轴上所对应的点分别为A,B,C,在(1)的条件下,若点A以1个单位长度/s的速度向左运动,同时,点B和点C分别以2个单位长度/s和5个单位长度/s的速度向右运动.ts后,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.请问:BC﹣AB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.8.数轴上有A、B、C三点,如图1,点A、B表示的数分别为m、n(m<n),点C在点B的右侧,AC﹣AB=2.(1)若m=﹣8,n=2,点D是AC的中点.①则点D表示的数为﹣2.②如图2,线段EF=a(E在F的左侧,a>0),线段EF从A点出发,以1个单位每秒的速度向B点运动(点F不与B点重合),点M是EC的中点,N是BF的中点,在EF运动过程中,MN的长度始终为1,求a的值;(2)若n﹣m>2,点D是AC的中点,若AD+3BD=4,试求线段AB的长.9.如图,数轴上点A,B分别表示数a,b,其中a<0,b>0.(1)若a=﹣7,b=3,求线段AB的长度及线段AB的中点C表示的数c;(2)该数轴上有另一点D表示数d.①若d=2,点D在点B的左侧,且AB=5BD.求整式2a+8b+2023的值;②若d=﹣2,且AB=5BD,能否求整式2a+8b+2023的值?若能,求出该值;若不能,说明理由.10.先阅读,后探究相关的问题【阅读】|5﹣2|表示5与2差的绝对值,也可理解为5与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离;|5+2|可以看做|5﹣(﹣2)|,表示5与﹣2的差的绝对值,也可理解为5与﹣2两数在数轴上所对应的两点之间的距离.(1)如图,先在数轴上画出表示点4.5的相反数的点B,再把点A向左移动1.5个单位,得到点C,则点B和点C表示的数分别为和,B,C两点间的距离是;(2)若点A表示的整数为x,则当x为﹣2时,|x+6|与|x﹣2|的值相等;(3)要使代数式|x+1|+|x﹣2|取最小值时,相应的x的取值范围是.11.如图,已知点O为数轴的原点,点A、B、C、D在数轴上,其中A、B两点对应的数分别为﹣1、3.(1)填空:线段AB的长度AB=;(2)若点A是BC的中点,点D在点A的右侧,且OD=AC,点P在线段CD上运动.问:该数轴上是否存在一条线段,当P点在这条线段上运动时,P A+PB的值随着点P的运动而没有发生变化?(3)若点P以1个单位/秒的速度从点O向右运动,同时点E从点A以5个单位/秒的速度向左运动、点F从点B以20个单位/秒的速度向右运动,M、N分点别是PE、OF的中点.点P、E、F的运动过程中,的值是否发生变化?请说明理由.12.如图,在数轴上,点O表示原点,点A表示的数为﹣1,对于数轴上任意一点P(不与点A点O重合),线段PO与线段P A的长度之比记作k(p),即,我们称k(p)为点P的特征值,例如:点P表示的数为1,因为PO=1,P A=2,所以.(1)当点P为AO的中点时,则k(p)=;(2)若k(p)=2,求点P表示的数;(3)若点P表示的数为p,且满足p=2n﹣1,(其中n为正整数,且1≤n≤7),求所有满足条件的k(p)的和.13.把一根小木排放在数轴上,木棒左端点与点A重合,右端点与点B重合,数轴的单位长度为1cm,如图所示.(1)若将木棒沿数轴向右移动,当木棒的左端点移动到点B处时、它的右端点在数轴上对应的数为20;若将木棒沿数轴向左移动时,当它的右端点移动到点A处时,木棒左端点在数轴上对应的数为5,由此可得木棒的长为5cm;我们把这个模型记为“木捧摸型”;(2)在(1)的条件下,已知点C表示的数为﹣2.若木棒在移动过程中,当木棒的左端点与点C相距3cm时,求木棒的右端点与点A的距离;(3)请根据(1)的“木棒模型”解决下列问题.某一天,小字问爷爷的年龄,爷爷说:“我若是你现在那么大,你还要41年才出生;你若是我现在这么大,我就有124岁了,世界级老寿星了,哈哈!”请你画出“木棒模型”示意图,求出爷爷现在的年龄.14.对于数轴上的A,B,C三点,给出如下定义:若其中一个点与其它两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“联盟点”.例如:数轴上点A,B,C所表示的数分别为1,3,4,此时点B是点A,C的“联盟点”.(1)若点A表示数﹣1,点B表示的数2,下列各数:,0,1,4,5所对应的点分别为C1,C2,C3,C4,C5,其中是点A,B的“联盟点”的是;(2)点A表示的数是﹣1,点B表示的数是3,P是数轴上的一个动点:①若点P在线段AB上,且点P是点A,B的“联盟点”,求此时点P表示的数;②若点P在点A的左侧,点P、A、B中有一个点恰好是其它两个点的“联盟点”,求出此时点P表示的数.15.如图,点A,O,B,D在同一条直线l上,点B在点A的右侧,AB=6,OB=2,点C是AB的中点,如图画数轴.(1)若点O是数轴的原点,则点B表示的数是,点C表示的数是;(2)若点O是数轴的原点时,D点表示的数为x,且AD=5,求x;(3)若点D是数轴的原点,点D在点A的左侧,点A表示的数为m,且A,B,C,O所表示的数之和等于21,求m;(4)当O是数轴的原点,动点E,F分别从A,B出发,相向而行,点E的运动速度是每秒2个单位长度,点F的运动速度是每秒1个单位长度,当EF=3时,求点A,B,E,F表示的数之和.16.如图,在数轴上点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,a,c满足|a+4|+(c﹣2)2=0,b是最大的负整数.(1)a=,b=,c=.(2)若将数轴折叠,使得点A与点C重合,则点B与数表示的点重合;(3)点A,B,C开始在数轴上运动,若点A和点B分别以每秒0.4个单位长度和0.3个单位长度的速度向左运动,同时点C以每秒0.2个单位长度的速度向左运动,点C到达原点后立即以原速度向右运动,运动时间为t秒,若点A与点B之间的距离表示为AB,点B与点C之间的距离表示为BC,请问:5AB ﹣BC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,请求出5AB﹣BC的值.17.定义:对于数轴上的三点,若其中一个点与其他两个点的距离恰好满足2倍的数量关系.如下图,数轴上点A,B,C所表示的数分别为1,3,4,此时点B就是点A,C的一个“关联点”.(1)写出点A,C的其他三个“关联点”所表示的数:、、.(2)若点M表示数﹣2,点N表示数4,数﹣8,﹣6,0,2,10所对应的点分别是C1,C2,C3,C4,C5,其中不是点M,N的“关联点”是点.(3)若点M表示的数是﹣3,点N表示的数是10,点P为数轴上的一个动点.①若点P在点N左侧,且点P是点M,N的“关联点”,求此时点P表示的数.②若点P在点N右侧,且点P,M,N中,有一个点恰好是另外两个点的“关联点”,求此时点P表示的数.18.[知识背景]:数轴上,点A,点B表示的数为a,b,则A,B两点的距离表示为AB=|a﹣b|.线段AB 的中点P表示的数为.[知识运用]:已知数轴上A,B两点对应的数分别为a和b,且(a﹣4)2+|b﹣2|=0,P为数轴上一动点,对应的数为x.(1)a=,b=;(2)若点P为线段AB的中点,则P点对应的数x为,若点B为线段AP的中点,则P点对应的数x为;(3)若点A、点B同时从图中位置在数轴上向左运动,点A的速度为每秒1个单位长度,点B的速度为每秒3个单位长度,则经过秒点B追上点A;(4)若点A、点B同时从图中位置在数轴上向左运动,它们的速度都为每秒1个单位长度,与此同时点P从表示﹣16的点处以每秒2个单位长度的速度在数轴上向右运动.经过多长时间后,点A、点B、点P 三点中,其中一点是另外两点组成的线段的中点?19.结合数轴与绝对值的知识回答下列问题:(1)探究:①数轴上表示5和3的两点之间的距离是.②数轴上表示﹣1和﹣4的两点之间的距离是.③数轴上表示﹣3和5的两点之间的距离是.(2)归纳:一般的,数轴上表示数a和数b的两点之间的距离等于.(3)应用:①若数轴上表示数a的点位于﹣4与3之间,则|a+4|+|a﹣3|的值=.②若a表示数轴上的一个有理数,且|a﹣1|=|a+3|,则a=.③若a表示数轴上的一个有理数,|a﹣1|+|a+2|的最小值是.④若a表示数轴上的一个有理数,且|a+3|+|a﹣5|>8,则有理数a的取值范围是.(4)拓展:已知,如图2,A、B分别为数轴上的两点,A点对应的数为﹣20,B点对应的数为100.若当电子蚂蚁P 从A点出发,以4个单位/秒的速度向右运动,同时另一只电子蚂蚁Q恰好从B点出发,以3单位/秒的速度向左运动,求经过多长时间两只电子蚂蚁在数轴上相距20个单位长度,并写出此时点P所表示的数.20.将一条数轴在原点O和点B处各折一下,得到如图所示的“折线数轴”,图中点A表示﹣10,点B表示10,点C表示18.我们称点A和点C在数轴上的“友好函数”为28个单位长度.动点P从点A出发,以2单位长度/秒的速度沿着“折线数轴”向其正方向运动.当运动到点O与点B之间时速度变为原来的一半.经过点B后立刻恢复原速;同时,动点Q从点C出发,以1单位长度/秒的速度沿着“折线数轴”向其负方向运动,当运动到点B与点O之间时速度变为原来的两倍,经过O后也立刻恢复原速.设运动的时间为t秒.(1)动点P从点A运动至点C需要秒,动点Q从点C运动至点A需要秒;(2)P,Q两点相遇时,求出相遇点M在“折线数轴”上所对应的数;(3)是否存在t值,使得点P和点Q任“折线数轴”上的“友好距离”等于点A和点B在“折线数轴”上的“友好距离”?若存在,求出t的值;若不存在,请说明理由.21.在数轴上,点M,N对应的数分别是m,n(m≠n,mn≠0),P为线段MN的中点,同时给出如下定义:如果=10,那么称M是N的“努力点”.例如:m=1,n=,M是N的“努力点”.(1)若|m﹣10|+(n+90)2=0则m=,n=;(2)在(1)的条件下,下列说法正确的是(填序号);①M是P的“努力点”;②M是N的“努力点”③N是M的“努力点”;④N是P的“努力点”(3)若mn<0,且P是M,N其中一点的“努力点”,求值?22.在数轴上,O为原点,点A,B对应的数分别是a,b(a≠b,ab≠0),M为线段AB的中点.给出如下定义:若OA÷OB=4,则称A是B的“正比点”;若OA×OB=4,则称A是B的“反比点”.例如a=2,时,A是B的“正比点”;a=2,b=﹣2时,A是B的“反比点”.(1)若|a+2|+(b﹣4)2=0,则M对应的数为,下列说法正确的是(填序号).①A是M的“正比点”;②A是M的“反比点”;③B是M的“正比点”;④B是M的“反比点”;(2)若ab>0,且M是A的“正比点”,求的值;(3)若ab<0,且M既是A,B其中一点的“正比点”,又是另一点的“反比点”,直接写出的值.23.在数轴上,把原点记作点O,表示数1的点记作点A.对于数轴上任意一点P(不与点O,点A重合),将线段PO与线段P A的长度之比定义为点P的特征值,记作,即=,例如:当点P是线段OA 的中点时,因为PO=P A,所以=1.(1)如图,点P1,P2,P3为数轴上三个点,点P1表示的数是﹣,点P2与P1关于原点对称.①=;②比较,,的大小(用“<”连接);(2)数轴上的点M满足OM=OA,求;(3)数轴上的点P表示有理数p,已知<100且为整数,则所有满足条件的p的倒数之和为.24.阅读下列材料:我们知道|x|的几何意义是在数轴上数x对应的点与原点的距离;即|x|=|x﹣0|;这个结论可以推广为|x1﹣x2|表示在数轴上数x1,x2对应点之间的距离.绝对值的几何意义在解题中有着广泛的应用:例1:解方程|x|=4.容易得出,在数轴上与原点距离为4的点对应的数为±4,即该方程的x=±4;例2:解方程|x+1|+|x﹣2|=5.由绝对值的几何意义可知,该方程表示求在数轴上与﹣1和2的距离之和为5的点对应的x的值.在数轴上,﹣1和2的距离为3,满足方程的x对应的点在2的右边或在﹣1的左边.若x对应的点在2的右边,如图1可以看出x=3;同理,若x对应点在﹣1的左边,可得x=﹣2.所以原方程的解是x=3或x =﹣2.例3:解不等式|x﹣1|>3.在数轴上找出|x﹣1|=3的解,即到1的距离为3的点对应的数为﹣2,4,如图2,在﹣2的左边或在4的右边的x值就满足|x﹣1|>3,所以|x﹣1|>3的解为x<﹣2或x>4.参考阅读材料,解答下列问题:(1)方程|x+3|=5的解为;(2)方程|x﹣2020|+|x+1|=2023的解为;(3)若|x+4|+|x﹣3|≥11,求x的取值范围.。
(完整版)数轴上的动点问题

数轴上的线段与动点问题一、与数轴上的动点问题相关的基本概念数轴上的动点问题离不开数轴上两点之间的距离.主要涉及以下几个概念:1.数轴上两点间的距离,即为这两点所对应的坐标差的绝对值d=|a-b|,也即用右边的数减去左边的数的差.即数轴上两点间的距离=右边点表示的数—左边点表示的数.2.两点中点公式:线段AB中点坐标=(a+b)÷2.3.点在数轴上运动时,由于数轴向右的方向为正方向,因此向右运动的速度看作正速度,而向左运动的速度看作负速度.这样在起点的基础上加上点的运动路程就可以直接得到运动后点的坐标.即一个点表示的数为a,向左运动b 个单位后表示的数为a—b;向右运动b个单位后所表示的数为a+b.4.数轴是数形结合的产物,分析数轴上点的运动要结合图形进行分析,点在数轴上运动形成的路径可看作数轴上线段的和差关系.二、数轴上的动点问题基本解题思路和方法:1、表示出题目中动点运动后的坐标(一般用含有时间t的式子表示).2、根据两点间的距离公式表示出题目中相关线段长度(一般用含有时间t的式子表示).3、根据题目问题中线段的等量关系(一般是和、差关系)列绝对值方程.4、解绝对值方程并根据实际问题验算结果.注:数轴上线段的动点问题方法类似1、已知数轴上A、B两点对应数为-2、4,P为数轴上一动点,对应的数为x.-2 -1 0 1 2 3 4(1) 若P为AB线段的三等分点,求P对应的数;(2)数轴上是否存在P,使P到A点、B点距离和为10,若存在,求出x;若不存在,说明理由.(3)若点A,点B和点P(点P在原点)同时向左运动,它们的速度分别为1,2,1个长度单位/分,则第几分钟时,P为AB的中点?2、已知:b是最小的正整数,且a、b、c满足(c-5)2+|a+b|=0,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,点P为一动点,其对应的数为x,点P在0到2之间运动时(即0≤x≤2时),请化简式子:|x+1|-|x-1|+2|x+5|.(3)若点A、点C分别以每秒1个单位和2个单位长度的速度向左运动,请问几秒时,A,C之间的距离为1个单位长度?(4)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2个单位长度和5个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,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.请问:BC-AB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.2.如图,若点A在数轴上对应的数为a,点B在数轴上对应的数为b,且a,b满足|a+2|+(b-1)2=0.(1)求线段AB的长;(2)点C在数轴上对应的数为x,且x是方程2x-1=12x+2的根,在数轴上是否存在点P,使P A+PB=PC,若存在,求出点P对应的数;若不存在,说明理由.(3)若P是A左侧的一点,P A的中点为M,PB的中点为N,当P点在A点左侧运动时,有两个结论:①PM+PN的值不变;②PN-PM的值不变,其中只有一个结论正确,请判断正确结论,并求出其值.3、如图,在射线OM 上有三点A 、B 、C ,满足OA =20cm,AB =60cm ,BC =10cm (如图所示),点P 从点O 出发,沿OM 方向以1cm/s 的速度匀速运动,点Q 从点C 出发在线段CO 上向点O 匀速运动,两点同时出发.(1)当P A =2PB 时,点Q 运动到的位置恰好是线段AB 的三等分点,求点Q 运动的速度;(2)若点Q 运动的速度为3cm/s,经过多长时间P 、Q 两点相距70cm ;(3)当点P 运动到线段AB 上时,取OP 和AB 的中点E 、F ,求EFAP OB 的值.。