2018年秋人教版七年级数学上思维训练12以数轴为载体的方程问题含答案
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2018年秋人教版七年级数学上思维训练12以数轴为载体的方程问题含答案方法点津·1.如图15-S-1,数轴上点A表示的数为a,点B表示的数为b,则A,B两点之间的距离可以表示为AB=|a-b|,或用右边的数减去左边的数为AB=b-a.图15-S-12.通常利用数轴上距离(路程)之间的数量关系,列出一元一次方程,解决相遇与追及问题.相遇问题的基本相等关系是“两点初始距离等于两点所走的路程和”;追及问题的基本相等关系是“两点的路程差等于两点的初始距离”.典题精练·类型一相遇问题1.如图15-S-2,已知数轴上有A,B,C三点,分别表示有理数-26,-10,10,动点P从点A出发,以每秒1个单位的速度向终点C移动,设点P移动的时间为t秒.(1)用含t的式子表示点P对应的数:________;用含t的式子表示点P和点C的距离:PC=________.(2)当点P运动到点B时,点Q从点A出发,以每秒3个单位的速度向点C运动,点Q到达点C后,再立即以同样的速度返回点A,探究点P,Q同时运动的过程中能否相遇,若相遇,请求出相遇时t的值.图15-S-22.已知数轴上有A,B,C三点,分别表示-12,-5,5,两只电子蚂蚁甲、乙分别从A,C两点同时出发,甲的速度是每秒2个单位,乙的速度是每秒3个单位.(1)若甲、乙相向而行,则甲、乙在数轴上的哪个点相遇?(2)若甲、乙相向而行,则多少秒后甲到A,B,C三点的距离之和为20个单位?(3)在(2)的条件下,当甲到A,B,C三点的距离之和为20个单位时,甲调头返回,则甲、乙还能在数轴上相遇吗?若能,求出相遇点;若不能,请说明理由.3.甲、乙两辆汽车在一条公路上匀速行驶,为了确定汽车的位置,我们用数轴表示这条公路,并规定向右为正方向,原点O为0 km路标,并作如下约定:位置为正,表示汽车位于0 km右侧;位置为负,表示汽车位于0 km左侧,位置为0,表示汽车位于0 km处.(1)根据题意,填写下列表格:(2)甲、乙两车能否相遇?如能相遇,求出相遇时间及相遇时的位置;如不能相遇,请说明理由.(3)甲、乙两车能否相距120 km?若能,求出两车相距120 km时的时间;若不能,请说明理由.4.数学问题:如图15-S-3,在数轴上点A表示的数为-20,点B表示的数为40,动点P从点A出发以每秒5个单位的速度沿正方向运动,动点Q从原点出发以每秒4个单位的速度沿正方向运动,动点N从点B出发以每秒8个单位的速度先沿负方向运动,到达原点后立即按原速返回,三点同时出发,当点N回到点B时,三点停止运动.图15-S-3(1)三个动点运动t(0<t<5)秒时,P,Q,N三点在数轴上所表示的数分别为________,________,________.(2)当QN=10个单位时,求此时点P在数轴上所表示的数.(3)尝试借助上面数学问题的解题经验,建立数轴完成下面的实际问题:码头C位于A,B两码头之间,且知AC=20海里,AB=60海里,甲船从A码头顺流驶向B码头,乙船从C码头顺流驶向B码头,丙船从B码头开往C码头后立即调头返回B 码头.已知甲船在静水中的航速为5海里/时,乙船在静水中的航速为4海里/时,丙船在静水中的航速为8海里/时,水流速度为2海里/时,三船同时出发,每艘船都行驶到B码头停止.在整个运动过程中,是否存在某一时刻,这三艘船中的一艘恰好在另外两船之间,且与两船的距离相等?若存在,请求出此时甲船离B码头的距离;若不存在,请说明理由.类型二追及问题5.动点A从原点出发向数轴负方向运动,同时,动点B也从原点出发向数轴正方向运动,3秒后,两点相距15个单位.已知动点A,B的速度比是1∶4.(速度单位:单位/秒)(1)求出两个动点运动的速度,并在如图15-S-4所示的数轴上标出A,B两点从原点出发运动3秒时的位置;(2)若A,B两点从(1)中的位置同时向数轴负方向运动,则几秒后原点恰好处在两个动点正中间?(3)在(2)中A,B两点继续同时向数轴负方向运动时,另一动点C同时从B点位置出发向A点运动,当遇到A后,立即返回向B点运动,遇到B点后立即返回向A点运动,如此往返,直到B追上A时,点C立即停止运动.若点C一直以20单位/秒的速度匀速运动,则点C从开始到停止运动,运动的路程是多少单位?图15-S-4详解详析1.解:(1)-26+t 36-t(2)①点Q返回前相遇:3(t-16)=t,解得t=24;②点Q返回后相遇:3(t-16)+t=36×2.解得t=30.综上所述,点P,Q同时运动的过程中能相遇,相遇时t的值是24或30.2.解:(1)设甲、乙行驶x秒时相遇.根据题意,得2x+3x=17,解得x=3.4,2×3.4=6.8,-12+6.8=-5.2.答:甲、乙在数轴上表示-5.2的点处相遇.(2)设y秒后甲到A,B,C三点的距离之和为20个单位,点B距A,C两点的距离之和为7+10=17<20,点A距B,C两点的距离之和为7+17=24>20,点C距A,B两点的距离之和为17+10=27>20,故甲应位于A,B或B,C之间.①当甲位于A,B之间时,得2y+(7-2y)+(7-2y+10)=20,解得y=2;②当甲位于B,C之间时,得2y+(2y-7)+(17-2y)=20,解得y=5.答:若甲、乙相向而行,2秒或5秒后甲到A,B,C三点的距离之和为20个单位.(3)能.①甲从点A向右运动2秒时返回,设a秒后与乙相遇.此时甲、乙在数轴上对应同一点,所表示的数相同.甲表示的数为-12+2×2-2a;乙表示的数为5-3×2-3a,依据题意,得-12+2×2-2a=5-3×2-3a,解得a=7,相遇点表示的数为-12+2×2-2a=-22;②甲从点A向右运动5秒时返回,设b秒后与乙相遇.此时甲表示的数为-12+2×5-2b;乙表示的数为5-3×5-3b,依据题意,得-12+2×5-2b=5-3×5-3b,解得b=-8(不合题意,舍去).即甲从点A向右运动2秒时返回,能在数轴上与乙相遇,相遇点表示的数为-22.3.解:(1)填表如下:(2)能相遇.由题意,得150-60x =-50+40x ,解得x =2,150-60×2=30.答:相遇时间为2 h ,且位于0 km 路标右侧30 km 处.(3)能.①150-60x +120=-50+40x ,解得x =3.2;②150-60x -120=-50+40x ,解得x =0.8.答:两车相距120 km 时的时间为0.8 h 或3.2 h .4.解:(1)-20+5t 4t 40-8t(2)点Q ,N 相遇的时间为103秒,点Q 到点B 的时间为10秒,点N 到点O 的时间为5秒,点N 从出发到返回到点B 的时间为10秒.点N 到点O 前,点P 所表示的数为-20+5t ;点Q 所表示的数为4t ;点N 所表示的数为40-8t.①点Q ,N 相遇前,如图(a ):40-8t -4t =10,解得t =2.5,此时点P 所表示的数为-20+5×2.5=-7.5;②点Q ,N 相遇后,点N 到达点O 前,如图(b ),4t -(40-8t)=10,解得t =256,此时点P 所表示的数为-20+5×256=56; ③点Q ,N 相遇后,点N 到达点O 后,如图(c ),点P 所表示的数为-20+5t ;点Q 所表示的数为4t ;点N 所表示的数为8(t -5), 4t -8(t -5)=10,解得t =7.5,此时点P 所表示的数为-20+5×7.5=17.5.(3)存在.由数学问题的解题经验可建立如图(d )所示的数轴,点A 所表示的数为-20,点C 所表示的数为0,点B 所表示的数为40.甲从点A 出发以每秒7个单位的速度向点B 运动,乙从点C 出发以每秒6个单位的速度向点B 运动,丙从点B 出发以每秒6个单位的速度向点C 运动,到达点C 后立即以每秒10个单位速度返回,甲、乙、丙同时出发,当甲、乙、丙都运动到点B 时,运动停止.甲到C 的时间为207秒,甲到B 的时间为607秒,乙到B 的时间为203秒,丙到C 的时间为203秒,丙从出发到返回到B 的时间为323秒,甲遇丙的时间为6013秒,乙遇丙的时间为103秒,甲追上乙的时间为20秒(舍),丙追上甲的时间为1409秒(舍).丙到达C 前,甲所表示的数为-20+7t ;乙所表示的数为6t ;丙所表示的数为40-6t.①乙、丙相遇前:6t -(-20+7t)=40-6t -6t ,解得t =2011,所以甲船离B 码头的距离为40-(-20+7×2011)=52011(海里); ②甲、丙相遇前:40-6t -(-20+7t)=6t -(40-6t),解得t =4,所以甲船离B 码头的距离为40-(-20+7×4)=32(海里);③甲、丙相遇后,丙到达C 前:6t -(-20+7t)=-20+7t -(40-6t),解得t =407,所以甲船离B 码头的距离为40-(-20+7×407)=20(海里); ④甲、丙相遇后,丙到达C 后:甲所表示的数为-20+7t ;乙所表示的数为6t ;丙所表示的数为10(t -203).6t -(-20+7t)=-20+7t -10(t -203),解得t =403>323(舍). 综上所述,在整个运动过程中,分别在2011小时、4小时、407小时时,这三艘船中的一艘恰好在另外两船之间,且与两船的距离相等,此时甲船离B 码头的距离分别为52011海里、32海里、20海里.5.解:(1)设点A 的运动速度为x 单位/秒,则点B 的运动速度为4x 单位/秒.由题意得3x +3×4x =15,解得x =1.所以点A 的运动速度是1单位/秒,点B 的运动速度是4单位/秒;A ,B 两点所在位置如图:(2)设y 秒后,原点恰好处在A ,B 两点的正中间.由题意得y +3=12-4y ,解得y =95. 答:经过95秒后,原点恰好处在A ,B 两点的正中间. (3)设B 追上A 需z 秒,则4×z -1×z =2×(95+3),解得z =165, 20×165=64. 答:C 点运动的路程是64单位.。