有理数培优-数轴上的动点问题
有理数培优——数轴上的动点问题
一、基础知识
1、两点之间的距离：大的数减去小的数
注：（1）已知两点的距离和较大数，较小数=较大数－距离；
（2）已知两点的距离和较小数，较大数=较小数+距离.
2、两点的中点公式：
2b
a
.
3、解题方法：
（1）遇动点问题注意动点的起始位置以及方向和速度；
（2）当无法比较两数大小的时候，求两者之间的距离时需要添加绝对值；
（3）若遇相遇或追击问题，通常抓路程作为列等量关系的依据.
例1、在下面给出的数轴中，点A表示1，点B表示﹣2，回答下面的问题：
（1）A、B之间的距离是；
（2）观察数轴，与点A的距离为5的点表示的数是：；
（3）若将数轴折叠，使点A与﹣3表示的点重合，则点B与数表示的点重合；
（4）若数轴上M、N两点之间的距离为2018（M在N的左侧），且M、N两点经过（3）中折叠后互相重合，则M、N两点表示的数分别是：M：；N：．
练习1、如图，数轴上有A、B、C三点，点A和点B所表示的数分别为﹣3和+，点C到点A、点B的距离相等．
（1）点C表示的数为；
（2）若数轴上有一点P，若满足P A+PB＝10，求点P表示的数；
（3）若数轴上有一点Q．若满是QA+QB﹣QC＝，求点Q表示的数．
例2、如图，数轴上两点A，B所表示的数分别为﹣3，1．
（1）写出线段AB的中点M所对应的数；
（2）若点P从B出发以每秒2个单位长度的速度向左运动，运动时间为x秒．
①用含x的代数式表示点P所对应的数；
②当BP＝2AP时，求x值．
练习1、已知a是最大的负整数，b是﹣5的相反数，c＝﹣|﹣2|，且a、b、c分别是点A、B、C在数轴上对应的数．
（1）求a、b、c的值，并在数轴上标出点A、B、C．
（2）若动点P从点A出发沿数轴正方向运动，动点Q同时从点B出发也沿数轴正方向运动，点P的速度是每秒3个单位长度，点Q的速度是每秒1个单位长度，求运动几秒后，点P可以追上点Q？
（3）在数轴上找一点M，使点M到A、B、C三点的距离之和等于12，请求出所有点M对应的数．
练习2、如图，数轴上A点表示的数是﹣2，B点表示的数是5，C点表示的数是10．
（1）若要使A、C两点所表示的数是一对相反数，则“原点”表示的数是：．
（2）若此时恰有一只老鼠在B点，一只小猫在C点，老鼠发现小猫后立即以每秒一个单位的速度向点A 方向逃跑，小猫随即以每秒两个单位的速度追击．
①在小猫未抓住老鼠前，用时间t（秒）的代数式表示老鼠和小猫在移动过程中分别与点A之间的距离；
②小猫逮住老鼠时的“位置”恰好在，求时间t．
练习3、如图，已知A，B两点在数轴上，点A表示的数为﹣10，OB＝3OA，点M以每秒3个单位长度的速度从点A向右运动．点N以每秒2个单位长度的速度从点O向右运动（点M、N同时出发）
（1）请你写出数轴上点B对应的数；
（2）当运动的时间为3秒时，请你求出此时点M、N在数轴上对应的数，并求出M、N之间的距离；（3）经过几秒，点M、点N分别到原点O的距离相等．
练习4、如图，点O为数轴原点，点A表示的数是4，将线段OA沿数轴移动，移动后的线段记为O′A′．（1）当点O′恰好是OA的中点时，数轴上点A′表示的数为．
（2）设点A的移动距离AA′＝x．
①当O′A＝1时，求x的值；
②D为线段AA′的中点，点E在线段OO′上，且OE＝OO′，当点D，E所表示的数互为相反数时，求x的值．
例3、如图，在数轴上点A表示的有理数为﹣6，点B表示的有理数为6，点P从点A出发以每秒2个单位长度的速度由A→B→A运动，同时，点Q从点B出发以每秒1个单位长度的速度由B→A运动，当点Q 到达点A时P、Q两点停止运动，设运动时间为t（单位：秒）．
（1）求t＝2时，求点P和点Q表示的有理数；
（2）求点P与点Q第一次重合时的t值；
（3）当t的值为多少时，点P表示的有理数与点Q表示的有理数距离是3个单位长度？
练习1、动点A从原点出发沿数轴的负方向运动，同时动点B也从原点出发沿数轴的正方向运动，且动点B的速度是动点A的速度的2倍（速度单位：1个单位长度/秒）．运动2秒钟时，动点A，B相距6个单位长度
（1）若设动点A的运动速度为x个单位长度/秒，则可列方程为：：
（2）若动点A，B运动3秒时都停止，则此时动点A，B在数轴上表示的数分别为：A，B：；（直接写出结果）
（3）若动点A，B分别从（2）中的位置再次同时开始在数轴上按原来的速度运动，但运动方向不限，问经过几秒钟，A，B两点相距6个单位长度？
练习2、如图，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．
（1）请写出与A、B两点距离相等的点M所对应的数；
（2）现有一只电子蚂蚁P从B点出发，以6个单位/秒的速度向左运动，同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A 点出发，以4个单位/秒的速度向右运动，设两只电子蚂蚁在数轴上的C点相遇，你知道C点对应的数是多少吗？
（3）若当电子蚂蚁P从B点出发时，以6个单位/秒的速度向左运动，同时另一只电子蚂蚁Q恰好从A 点出发，以4个单位/秒的速度也向左运动，请问：当它们运动多少时间时，两只蚂蚁间的距离为20个单位长度？
练习3、如图，数轴上线段AB＝2（单位长度），CD＝4（单位长度），点A在数轴上表示的数是﹣4，点C 在数轴上表示的数是4，若线段AB以3个单位长度/秒的速度向右匀速运动，同时线段CD以1个单位长度/秒的速度向左匀速运动．
（1）问运动多少秒时BC＝2（单位长度）？
（2）线段AB与线段CD从开始相遇到完全离开共经过多长时间？
（3）P是线段AB上一点，当B点运动到线段CD上，且点P不在线段CD上时，是否存在关系式BD﹣AP＝3PC．若存在，求线段PD的长；若不存在，请说明理由．
练习4、如图，将一条数轴在原点O和点B处各折一下，得到一条“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在数轴上相距28个长度单位．动点P从点A出发，以2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B期间速度变为原来的一半，之后立刻恢复原速；同时，动点Q从点C出发，以1单位/秒的速度沿着数轴的负方向运动，从点B运动到点O期间速度变为原来的两倍，之后也立刻恢复原速．设运动的时间为t秒．问：
（1）动点P从点A运动至C点需要多少时间？
（2）P、Q两点相遇时，求出相遇点M所对应的数是多少；
（3）求当t为何值时，P、O两点在数轴上相距的长度与Q、B两点在数轴上相距的长度相等．
例4、如图，已知A，B两点在数轴上，点A在原点O的左边，表示的数为﹣10，点B在原点的右边，且BO＝3AO．点M以每秒3个单位长度的速度从点A出发向右运动．点N以每秒2个单位长度的速度从点O出发向右运动（点M，点N同时出发）．
（1）数轴上点B对应的数是，点B到点A的距离是；
（2）经过几秒，原点O是线段MN的中点？
（3）经过几秒，点M，N分别到点B的距离相等？
练习1、如图1，已知数轴上有三点A、B、C，它们对应的数分别为a、b、c，且c﹣b＝b﹣a；点C对应的数是10．
（1）若BC＝15，求a、b的值；
（2）如图2，在（1）的条件下，O为原点，动点P、Q分别从A、C同时出发，点P向左运动，运动速度为2个单位长度/秒，点Q向右运动，运动速度为1个单位长度/秒，N为OP的中点，M为BQ的中点．
①用含t代数式表示PQ、MN；
②在P、Q的运动过程中，PQ与MN存在一个确定的等量关系，请指出它们之间的关系，并说明理由．
练习2、已知数轴上三点M，O，N对应的数分别为﹣1，0，3，点P为数轴上任意点，其对应的数为x．
（1）MN的长为；
（2）如果点P到点M、点N的距离相等，那么x的值是：；
（3）如果点P以每分钟2个单位长度的速度从点O向左运动，同时点M和点N分别以每分钟2个单位长度和每分钟3个单位长度的速度也向左运动．设t分钟时点P到点M、点N的距离相等，求t的值．
例5、数轴上，若点A、B表示的数分别是﹣1和﹣3，一个点从A出发向右移动5cm到达C点，用1个单位长度表示1cm（1）请在数轴上标出A，B，C三点的位置，并直接写出线段BC的长度：BC＝；（2）若点M在数轴上表示的数是x，且MA＝3cm，则x的值是；
（3）若点B以每秒2cm的速度向左移动至点P1，同时点A、C分别以每秒1cm和4cm的速度向右移动至点P2、P3，设移动时间为t秒，试探索：P3P2﹣P1P2的值是否会随着t的变化而变化？请说明理由．
练习1、已知b是最小的正整数，且（c﹣5）2与|a+b|互为相反数
（1）请直接写出a，c的值：a＝，c＝；
（2）在（1）的条件下，若点P为一动点，其对应的数为x，点P在0到2之间运动，即0≤x≤2时，化简：|x+1|﹣|x﹣1|+3|x﹣2|；
（3）在（1）（2）的条件下，a，b，c分别对应的点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．
练习2、数轴上线段的长度可以用线段端点表示的数进行减法运算得到，例如：如图①，若点A，B在数轴上分别对应的数为a，b（a＜b），则AB的长度可以表示为AB＝b﹣a．
请你用以上知识解决问题：
如图②，一个点从数轴上的原点开始，先向左移动2个单位长度到达A点，再向右移动3个单位长度到达B点，然后向右移动5个单位长度到达C点．
（1）请你在图②的数轴上表示出A，B，C三点的位置．
（2）若点A以每秒1个单位长度的速度向左移动，同时，点B和点C分别以每秒2个单位长度和3个单位长度的速度向右移动，设移动时间为t秒．
①当t＝2时，求AB和AC的长度；
②试探究：在移动过程中，3AC﹣4AB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．
二、巩固练习
1、如图，已知数轴上点A表示的数为﹣12，点B在点A右边，且OA＝2OB．
（1）写出数轴上点B表示的数；
（2）点M为数轴上一点，若AM﹣BM＝4，求出点M表示的数．
2、如图，点O为原点，已知数轴上点A和点B所表示的数分别为﹣12和8，动点M从点A出发，以每秒3个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动，同时动点N从点B出发，以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动，设运动时间为t秒．
（1）当t＝2时，AM＝个单位长度，BN＝个单位长度，此时MN的中点C所对应的有理数为；
（2）在运动过程中，当MN＝AB时，求点M所对应的有理数．
3、已知如图，在数轴上有A，B两点，所表示的数分别为﹣10，﹣4，点A以每秒5个单位长度的速度向右运动，同时点B以每秒3个单位长度的速度也向右运动，如果设运动时间为t秒，解答下列问题：
（1）运动前线段AB的长为；运动1秒后线段AB的长为；
（2）运动t秒后，点A，点B运动的距离分别为和；
（3）求t为何值时，点A与点B恰好重合；
（4）在上述运动的过程中，是否存在某一时刻t，使得线段AB的长为5，若存在，求t的值；若不存在，请说明理由．
4、如图，已知数轴上点A表示的数为6，点B表示的数为﹣4，C为线段AB的中点，动点P从点B出发，以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动，设运动时间为t（t＞0）秒．
（1）点C表示的数是
（2）当t＝秒时，点P到达点A处；
（3）点P表示的数是（用含字母t的代数式表示）；
（4）求t为多少秒时，线段PC的长为2个单位长度．
5、如图，已知数轴上有A、C两点，分别对应的数为﹣400和200，动点P、Q分别从A、C两点同时出发向左运动，同时动点R从A点出发向右运动，点P、Q、R的速度分别为每秒10、5、2个单位长度，点M 为P、R的中点，点N为R、Q的中点，多少秒时恰好满足点M到点R的距离是点R到点N的距离的4倍（不考虑点R与点Q相遇之后的情形）．
6、如图，从数轴上的原点开始，先向左移动2cm到达A点，再向左移动4cm到达B点，然后向右移动10cm 到达C点．
（1）用1个单位长度表示1cm，请你在题中所给的数轴上表示层A、B、C三点的位置；
（2）把点C到点A的距离记为CA，则CA＝cm；
（3）若点B以每秒3cm的速度向左移动，同时A、C点以每秒lcm、5cm的速度向右移动，设移动时间为t（t＞0）秒，试探究CA﹣AB的值是否会随着t的变化而改变？请说明理由．
7、已知：A，B，C为数轴上三个运动的点，速度分别为a个单位/秒、b个单位/秒和c个单位/秒（a、b、c为正整数），且满足|5﹣a|+（b﹣3）2＝1﹣c．
（1）求A，B，C三点运动的速度；
（2）若A，B两点分别从原点出发，向数轴正方向运动，C从表示+20的点出发同时向数轴的负方向运动，几秒后，C点恰好为AB的中点？