初一学到数轴动点,几乎是孩子们公认的难点。
题型长、绕、复杂,读题的时候就乱了:点在数轴上左右跑,混上速度、时间,再加上绝对值,完全被绕晕了。
其实数轴动点题,本质没有那么玄乎。它就是把数轴、绝对值、行程三要素(速度、时间、路程)、一元一次方程揉在一起,看着眼花缭乱,其实万变不离其宗,一层层拨开,就会发现其实很简单。
01 动点问题的核心逻辑起点(重中之重)
✅动点所有题型,根源就是两个概念,一定要刻在脑子里:
1.距离:名称很多,如两点之间的间隔、线段的长度、运动的距离、点走过的路程,其实都是距离,是距离就肯定≥0,就要用绝对值表示:AB=|a-b|。
2.数:数轴上的点,运动的起点、终点以及动点,都是一个数,可以是正数、负数,也可以是0,是有正负方向的。
知道一个点的数,另一个点的数也就能算出,口诀就是:左减右加。在左侧就减距离,在右侧就加距离,决不能用绝对值表示。
动点也是一个数,可以用运动的距离x来表示,如向右运动:a+x,向左运动:a-x。
中点对应的数:(a+b)/2
✅通用的解题思路
① 审题,区分出哪此是距离、哪些是数(点),理解是怎么运动的,找出距离、速度、时间。
② 根据题意,巧用S=VT这个最基本的公式,列出等式,注意距离一定要用绝对值来表示。因为动点问题,大部分是需要分类讨论的,而绝对值恰恰就是解决分类讨论问题最好的代数表达形式。
③ 巧解绝对值方程。这里就用到几何法和代数法,前期专题讨论过,这里不在说明,有兴趣的朋友可以翻一翻。
02典型题型深度解析(列举五种题型)
(运动类的题型很多,很难一一列举,这里举5种较为典型的,开阔大家的思路,具体的问题还是要具体分析的。)
题型一:已知两点,同向或相向运动,求时间?
✅题型特征:两个点同时出发,相向或者同向运动,求经过多久,两点距离等于某个固定数值。
✅解题思路:先找距离,即两点之间的长度,再找速度和时间,V1、V2,时间大多都是相同的t,利用距离公式构造绝对值方程,解方程,最后一定要两个解都要检验合理性。
📖示例:
数轴上点A表示-4,点B表示8。点P从A向右出发,速度2单位/秒;点Q从B向左出发,速度1单位/秒,同时出发几秒后PQ=3?
✅思路拆解:
设运动时间为t秒
P位置:-4+2t,Q位置:8-t
两点距离:PQ=|(-4+2t)-(8-t)|=|3t-12|
列方程:|3t-12|=3
分两种情况:
① 3t-12=3,解得t=5
② 3t-12=-3,解得t=3
t=3、t=5都大于0,都符合题意。
答:3秒或者5秒后,两点距离为3。
(提示:是不是很简单,思路理清了,无非就是加加减减!)
题型二:相遇追及问题(行程模型)
✅题型特征:两个动点同时运动,相向而行求相遇时间;同向而行,快的追赶慢的,求追上时间。
✅解题思路:相向相遇,路程之和=初始距离;同向追及,路程之差=初始距离;相遇时两点代表的数相等。
📖经典母题(追及):
数轴上A表示-10,B表示20。动点P从A向右,速度4单位/s;动点Q从B向右,速度1单位/s,同时出发,多久后P追上Q?
✅思路拆解:
初始距离:20-(-10)=30
同向追及,路程差=初始距离:
4t - t = 30,解得t=10
t=10>0,合理。
答:10秒后P追上Q。
相遇变式:P从A向右、Q从B向左,4t+t=30,t=6,6秒相遇。
题型三:中点与定值问题
✅题型特征:①运动后某点是另外两点的中点;②点持续运动,某条线段长度不随时间变化,为定值。
✅解题思路:中点公式:中点=(a+b)/2,中点就是数,不管a、b正负怎么变,(a+b)/2就是中点对应数值,绝对不能用绝对值表示。
📖经典母题(定值):
数轴上点A表示-8,点B表示16,动点P从A向右,速度2单位/s。M是AP中点,N是BP中点。求证:MN长度不变,并求出这个值。
✅思路拆解:
设时间t秒,P:-8+2t
M=[-8+(-8+2t)]/2=-8+t,N=[16+(-8+2t)]/2=4+t
MN=|(4+t)-(-8+t)|=12
t被抵消,所以MN恒等于12,是定值。
题型四:折返运动问题
✅题型特征:动点运动到数轴端点后,掉头反向继续运动,分段来求时间、位置、距离。
✅解题思路:先算第一次到达端点的时间,以折返时刻为分界,分段写出每一段动点的表达式,分段列方程。
📖母题:
数轴上A代表-10,B代表50,P是AB中点。A、B、P三点同时匀速运动:A向右速度2单位/s,B向左速度4单位/s;P在A、B之间来回折返,碰到A或者B就反向,速度恒定为6单位/s,直到A、B相遇,全部停止。求整个过程中,P走过的总路程;
✅思路解析:
第一步:AB=50-(-10)=60,A、B相向而行,合速度:2+4=6
A、B相遇总时间:60/6=10秒
(1)P全程运动时间就是10秒,P速度6
总路程:6*10=60
题型五:规律运动问题
✅题型特征:动点不是匀速一直跑,按“前进、后退、前进、后退”奇偶交替移动,步长依次增加;一般问第n次运动结束后,点对应的数字。
✅解题思路:分组,每两次运动看成一组(向右、向左为一组),每组的净位移是固定值;用除法看总次数包含多少完整组,余下单独算最后一次。
📖母题:
A点在数轴上代表-5,小乌龟从A出发,向B(向右)前进:第1次向右走1米,第2次后退2米,第3次向右走3米,第4次后退4米……依次往复,单位长度1米。求第20次运动结束之后,小乌龟表示的数。
✅解析:
起点:-5
观察规律:第奇数次向右,偶数次向左,每两次一组:(+1-2)、(+3-4)……(+19-20)
每一组净变化:-1
一共20/2=10组
总变化量:10*(-1)=-10
最终位置:-5 + (-10)=-15
答:第20次运动后,小乌龟在-15这个位置。
03 小结
数轴动点看着花样繁多,其实,只要掌握了距离和数这两个基本的概念,都可以很好的解决。
一定牢记核心区分:数轴上的数有正负,距离一定是非负。
拿到题目,不要急着列式,先把每个动点运动之后代表的数写出来,建立等式,再解方程。