尖子生之路[七上系列]——一元一次方程(30) ——一元一次方程的实际应用(20)——动点问题
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一元一次方程的实际应用(20)
——动点与数轴问题
【例1】已知数轴上有两点A、B,点A对应的数为﹣10,点B在点A的右边,且距离A点16个单位,点P为数轴上一动点,其对应的数为x.
(1)若点P到点A、点B的距离相等,求点P对应的数;
(2)是否存在这样的点P,使点P到点A、点B的距离之和为18?若存在,请求出x的值:若不存在,请说明理由?
(3)点Q是数轴上另一个动点,动点P、Q分别从A、B同时出发,点P以每秒6个单位长度的速度沿数轴向右匀速运动,点Q以每秒3个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,M为AP的中点,点N在线段BQ上,且BN=(1/3)BQ,设运动时间为t(t>0)秒.
①求数轴上点M、N表示的数(用含t的式子表示)
②t为何值时,MN距离为4?
【分析】结合数轴和绝对值的意义(距离)表示出点P与A、B的距离,再利用题中给出的条件列方程.
(1)相等关系:点P到点A、点B的距离相等;
(2)分类讨论:分点P在点A左边、点P在点A、B之间及点P在点A右边三种情况,相等关系:点P到点A、点B的距离之和为18;
(3)①根据题意,找出:当运动时间为t秒时,点P对应的数为6t﹣10,点Q对应的数为6﹣3t,再结合“M为AP的中点,点N在线段BQ上,且BN=(1/3)BQ”;
②根据MN=4列方程.
【解】(1)∵点A对应的数为﹣10,点B在点A的右边,且距离A点16个单位,
∴点B对应的数为6.
∵点P到点A、点B的距离相等,
∴x﹣(﹣10)=6﹣x,∴x=﹣2.
∴点P对应的数为﹣2.
(2)当点P在点A左边时,
﹣10﹣x+6﹣x=18,解得x=﹣11;
当点P在点A、B之间时,PA+PB=16<18,
∴此情况不存在;
当点P在点A右边时,
x-(-10)+x-6=18,解得x=7.
综上所述,存在这样的点P,使点P到点A、点B的距离之和为18,且x的值为﹣11或7.(3)①当运动时间为t秒时,点P对应的数为6t-10,点Q对应的数为6-3t,
∵M为AP的中点,点N在线段BQ上,且BN=1/3BQ,
∴点M对应的数为(6t-10-10)/2=3t﹣10,点N表示的数为6-(6-3t-6)/3=6-t.
②∵MN=4,∴|3t-10-(6-t)|=4,
解得t1=3,t2=5.
答:t为3或5时,MN距离为4.
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【例2】在数轴上,点A代表的数是﹣3,点B代表的数是15,点Q表示的数是1.
(1)若P从点A出发,向点B运动(到达点B时运动停止);每秒运动2个单位长度,M在AP之间,N在PB之间,且MP=1/2AP,NP=2/3BP,运动多长时间后MN=10?
(2)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Q分别以每秒7个单位长度和3个单位长度的速度向右运动.试探索BQ﹣AQ的值是否随着时间t(秒)的变化而变化?若变化,请说明理由;若不变,请求出这个值;
(3)若CD为数轴上一条线段(点C在点D的左边),CD=2,当CA+CB+CQ+DA+DB+DQ的值最小时,请直接写出点C对应的数c的取值范围.
【分析】(1)根据题意列出方程可解;
(2)根据题意BQ=15+7t﹣(1+3t )=14+4t,AQ=1+3t﹣(﹣3﹣t )=4+4t,则BQ﹣AQ=10是定值;
(3)根据两点之间,线段最短可得要使CA+CB+CQ+DA+DB+DQ 最小,那么 Q 一定在CD 上,且CD=2,即可求C点对应的数c的取值范围.
【解】(1)当运动 t 秒时,则AP=2t,PB=18﹣2t.
∵MN=MP+NP,∴1/2AP+2/3BP=10t+12﹣4/3t=10,解得:t=6.
(2)不变.
当运动 t 秒时,
∵BQ=15+7t-(1+3t)=14+4t,
AQ=1+3t-(-3-t)=4+4t
∴BQ-AQ=10
(3)∵要使 CA+CB+CQ+DA+DB+DQ最小,那么 Q 一定在 CD 上,且CD=2,
∴-1≤c≤1.
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