14.(1)一般地,数轴上表示数m和数n的两
点之间的距离等于|m-nl.如果表示数
α和-2的两点之间的距离是5,那么
a=
(2)若数轴上表示数a的点位于-2与6
之间,求|a+2|十|a-6|的值.
(3)当a取何值时,|a+7|+|a-2|+
la-3|的值最小,最小值是多少?请说明
理由.
点之间的距离等于|m-nl.如果表示数
α和-2的两点之间的距离是5,那么
a=
3或-7
.(2)若数轴上表示数a的点位于-2与6
之间,求|a+2|十|a-6|的值.
8
(3)当a取何值时,|a+7|+|a-2|+
la-3|的值最小,最小值是多少?请说明
理由.
当a=2时,最小值为10
答案
【解析】:
本题主要考察数轴上两点间的距离公式以及绝对值的性质。
(1) 根据数轴上两点间的距离公式,表示数$a$和$-2$的两点之间的距离是$|a-(-2)| = |a+2|$,题目给出这个距离为5,
因此有方程:$|a+2| = 5$,
解这个方程,我们得到两个$a+2 = 5 \quad 或 \quad a+2 = -5$,
解得:$a = 3 \quad 或 \quad a = -7$,
所以$a$的值为$3$或$-7$。
(2) 因为数轴上表示数$a$的点位于$-2$与$6$之间,
所以$-2 < a < 6$,
在这个范围内,$a+2$是正数,$a-6$是负数。
因此,$|a+2| = a+2$,$|a-6| = 6-a$,
所以,$|a+2| + |a-6| = (a+2) + (6-a) = 8$。
(3) 要求$|a+7|+|a-2|+|a-3|$的最小值,我们需要考虑数轴上表示数$a$的点与表示数$-7$,$2$,$3$的点之间的距离和。
当$a$在$-7$和$3$之间(包括$-7$和$3$)时,这个距离和是最小的。
特别地,当$a=2$时(即$a$取中间点),距离和达到最小值。
此时,$|a+7| = 9$,$|a-2| = 0$,$|a-3| = 1$,
所以,最小值为$9+0+1=10$(当$a$取$-7$到$3$之间的任何值时,包括端点,通过分段计算可以发现最小值在$a=2$时取得)。
【答案】:
(1) $a = 3 或 -7$;
(2) $8$;
(3) 当$a=2$时,最小值为$10$。
本题主要考察数轴上两点间的距离公式以及绝对值的性质。
(1) 根据数轴上两点间的距离公式,表示数$a$和$-2$的两点之间的距离是$|a-(-2)| = |a+2|$,题目给出这个距离为5,
因此有方程:$|a+2| = 5$,
解这个方程,我们得到两个$a+2 = 5 \quad 或 \quad a+2 = -5$,
解得:$a = 3 \quad 或 \quad a = -7$,
所以$a$的值为$3$或$-7$。
(2) 因为数轴上表示数$a$的点位于$-2$与$6$之间,
所以$-2 < a < 6$,
在这个范围内,$a+2$是正数,$a-6$是负数。
因此,$|a+2| = a+2$,$|a-6| = 6-a$,
所以,$|a+2| + |a-6| = (a+2) + (6-a) = 8$。
(3) 要求$|a+7|+|a-2|+|a-3|$的最小值,我们需要考虑数轴上表示数$a$的点与表示数$-7$,$2$,$3$的点之间的距离和。
当$a$在$-7$和$3$之间(包括$-7$和$3$)时,这个距离和是最小的。
特别地,当$a=2$时(即$a$取中间点),距离和达到最小值。
此时,$|a+7| = 9$,$|a-2| = 0$,$|a-3| = 1$,
所以,最小值为$9+0+1=10$(当$a$取$-7$到$3$之间的任何值时,包括端点,通过分段计算可以发现最小值在$a=2$时取得)。
【答案】:
(1) $a = 3 或 -7$;
(2) $8$;
(3) 当$a=2$时,最小值为$10$。
15.(运算能力、推理能力)如图,已知线段AB= 20cm,点P以每秒1cm的速度从点A沿AB向点B运动,经过1s后点Q以每秒 2cm的速度从点B沿BA向点A运动,当点Q到达点A时,P,Q两点同时停止运动,设点P运动的时间为ts.

(1)当t= 4时,求线段PQ的长度为
(2)当t为何值时,线段PQ的长为4cm?
(3)当t为何值时,使得Q恰好是A,B,P 中两点为端点的线段的中点?
(2)解:点$Q$运动的时间为$(t - 1)\space s$($t\geq1$),$AP = t\space cm$,$BQ = 2(t - 1)\space cm$。
当$P$、$Q$相遇前,$PQ = AB - AP - BQ = 20 - t - 2(t - 1)=20 - t - 2t + 2=22 - 3t$,令$22 - 3t = 4$,解得$t = 6$。
当$P$、$Q$相遇后,$PQ=AP + BQ - AB=t + 2(t - 1)-20=3t - 2 - 20=3t - 22$,令$3t - 22 = 4$,解得$t=\frac{26}{3}$。
点$Q$到达$A$点时,$BQ = 20\space cm$,则$2(t - 1)=20$,$t = 11\space s$,$\frac{26}{3}\approx8.67<11$,符合题意。当$t<1$时,点$Q$未出发,$PQ = 20 - t$,令$20 - t = 4$,解得$t = 16$(舍去)。综上,$t = 6$或$t=\frac{26}{3}$。
(3)解:$t\geq1$,$AQ=AB - BQ=20 - 2(t - 1)=22 - 2t\space cm$,$BP=AB - AP=20 - t\space cm$。
情况一:$Q$是$AB$的中点,$AQ=\frac{1}{2}AB = 10\space cm$,则$22 - 2t = 10$,解得$t = 6$。
情况二:$Q$是$AP$的中点,$AQ=\frac{1}{2}AP$,即$22 - 2t=\frac{1}{2}t$,解得$t=\frac{44}{5}=8.8$。
情况三:$Q$是$BP$的中点,$BQ=\frac{1}{2}BP$,即$2(t - 1)=\frac{1}{2}(20 - t)$,$4(t - 1)=20 - t$,$4t - 4 = 20 - t$,$5t = 24$,解得$t = 4.8$。
综上,$t = 4.8$或$t = 6$或$t = 8.8$。
(1)当t= 4时,求线段PQ的长度为
10cm
.(2)当t为何值时,线段PQ的长为4cm?
(3)当t为何值时,使得Q恰好是A,B,P 中两点为端点的线段的中点?
(2)解:点$Q$运动的时间为$(t - 1)\space s$($t\geq1$),$AP = t\space cm$,$BQ = 2(t - 1)\space cm$。
当$P$、$Q$相遇前,$PQ = AB - AP - BQ = 20 - t - 2(t - 1)=20 - t - 2t + 2=22 - 3t$,令$22 - 3t = 4$,解得$t = 6$。
当$P$、$Q$相遇后,$PQ=AP + BQ - AB=t + 2(t - 1)-20=3t - 2 - 20=3t - 22$,令$3t - 22 = 4$,解得$t=\frac{26}{3}$。
点$Q$到达$A$点时,$BQ = 20\space cm$,则$2(t - 1)=20$,$t = 11\space s$,$\frac{26}{3}\approx8.67<11$,符合题意。当$t<1$时,点$Q$未出发,$PQ = 20 - t$,令$20 - t = 4$,解得$t = 16$(舍去)。综上,$t = 6$或$t=\frac{26}{3}$。
(3)解:$t\geq1$,$AQ=AB - BQ=20 - 2(t - 1)=22 - 2t\space cm$,$BP=AB - AP=20 - t\space cm$。
情况一:$Q$是$AB$的中点,$AQ=\frac{1}{2}AB = 10\space cm$,则$22 - 2t = 10$,解得$t = 6$。
情况二:$Q$是$AP$的中点,$AQ=\frac{1}{2}AP$,即$22 - 2t=\frac{1}{2}t$,解得$t=\frac{44}{5}=8.8$。
情况三:$Q$是$BP$的中点,$BQ=\frac{1}{2}BP$,即$2(t - 1)=\frac{1}{2}(20 - t)$,$4(t - 1)=20 - t$,$4t - 4 = 20 - t$,$5t = 24$,解得$t = 4.8$。
综上,$t = 4.8$或$t = 6$或$t = 8.8$。
答案
(1) 解:当$t = 4$时,点$P$运动的路程为$1×4 = 4\space cm$,则$AP = 4\space cm$。点$Q$比点$P$晚出发$1\space s$,此时点$Q$运动的时间为$4 - 1=3\space s$,运动的路程为$2×3 = 6\space cm$,则$BQ = 6\space cm$。因为$AB = 20\space cm$,所以$PQ=AB - AP - BQ=20 - 4 - 6 = 10\space cm$。
(2) 解:点$Q$运动的时间为$(t - 1)\space s$($t\geq1$),$AP = t\space cm$,$BQ = 2(t - 1)\space cm$。
当$P$、$Q$相遇前,$PQ = AB - AP - BQ = 20 - t - 2(t - 1)=20 - t - 2t + 2=22 - 3t$,令$22 - 3t = 4$,解得$t = 6$。
当$P$、$Q$相遇后,$PQ=AP + BQ - AB=t + 2(t - 1)-20=3t - 2 - 20=3t - 22$,令$3t - 22 = 4$,解得$t=\frac{26}{3}$。
点$Q$到达$A$点时,$BQ = 20\space cm$,则$2(t - 1)=20$,$t = 11\space s$,$\frac{26}{3}\approx8.67<11$,符合题意。当$t<1$时,点$Q$未出发,$PQ = 20 - t$,令$20 - t = 4$,解得$t = 16$(舍去)。综上,$t = 6$或$t=\frac{26}{3}$。
(3) 解:$t\geq1$,$AQ=AB - BQ=20 - 2(t - 1)=22 - 2t\space cm$,$BP=AB - AP=20 - t\space cm$。
情况一:$Q$是$AB$的中点,$AQ=\frac{1}{2}AB = 10\space cm$,则$22 - 2t = 10$,解得$t = 6$。
情况二:$Q$是$AP$的中点,$AQ=\frac{1}{2}AP$,即$22 - 2t=\frac{1}{2}t$,解得$t=\frac{44}{5}=8.8$。
情况三:$Q$是$BP$的中点,$BQ=\frac{1}{2}BP$,即$2(t - 1)=\frac{1}{2}(20 - t)$,$4(t - 1)=20 - t$,$4t - 4 = 20 - t$,$5t = 24$,解得$t = 4.8$。
综上,$t = 4.8$或$t = 6$或$t = 8.8$。
答案:(1)$10\space cm$;(2)$t = 6$或$t=\frac{26}{3}$;(3)$t = 4.8$或$t = 6$或$t = 8.8$
(2) 解:点$Q$运动的时间为$(t - 1)\space s$($t\geq1$),$AP = t\space cm$,$BQ = 2(t - 1)\space cm$。
当$P$、$Q$相遇前,$PQ = AB - AP - BQ = 20 - t - 2(t - 1)=20 - t - 2t + 2=22 - 3t$,令$22 - 3t = 4$,解得$t = 6$。
当$P$、$Q$相遇后,$PQ=AP + BQ - AB=t + 2(t - 1)-20=3t - 2 - 20=3t - 22$,令$3t - 22 = 4$,解得$t=\frac{26}{3}$。
点$Q$到达$A$点时,$BQ = 20\space cm$,则$2(t - 1)=20$,$t = 11\space s$,$\frac{26}{3}\approx8.67<11$,符合题意。当$t<1$时,点$Q$未出发,$PQ = 20 - t$,令$20 - t = 4$,解得$t = 16$(舍去)。综上,$t = 6$或$t=\frac{26}{3}$。
(3) 解:$t\geq1$,$AQ=AB - BQ=20 - 2(t - 1)=22 - 2t\space cm$,$BP=AB - AP=20 - t\space cm$。
情况一:$Q$是$AB$的中点,$AQ=\frac{1}{2}AB = 10\space cm$,则$22 - 2t = 10$,解得$t = 6$。
情况二:$Q$是$AP$的中点,$AQ=\frac{1}{2}AP$,即$22 - 2t=\frac{1}{2}t$,解得$t=\frac{44}{5}=8.8$。
情况三:$Q$是$BP$的中点,$BQ=\frac{1}{2}BP$,即$2(t - 1)=\frac{1}{2}(20 - t)$,$4(t - 1)=20 - t$,$4t - 4 = 20 - t$,$5t = 24$,解得$t = 4.8$。
综上,$t = 4.8$或$t = 6$或$t = 8.8$。
答案:(1)$10\space cm$;(2)$t = 6$或$t=\frac{26}{3}$;(3)$t = 4.8$或$t = 6$或$t = 8.8$