阅读材料:小兰在学习数轴时发现:若点 M 、 N 表示的数分别为 、 3 ,则线段 的长度可以这样计算
或 ,那么当点 M 、 N 表示的数分别为 m 、 n 时,线段 的长度可以表示为 或 .
请你参考小兰的发现,解决下面的问题.
在数轴上,点 A 、 B 、 C 分别表示数 a 、 b 、 c
给出如下定义:若 ,则称点 B 为点 A 、 C 的双倍绝对点.
( 1 )如图 1 ,
① 若 ,点 D 、 E 、 F 在数轴上分别表示数 、 5 、 7 ,在这三个点中,点 _______ 是点 A 、 C 的双倍绝对点;
② 若 ,则 ________ ;
( 2 )若 , ,则 c 的最小值为 ________ ;
( 3 )线段 在数轴上,点 P 、 Q 分别表示数 、 , , ,线段 与点 A 、 C 同时沿数轴正方向移动,点 A 、 C 的速度是每秒 1 个单位长度,线段 的速度是每秒 3 个单位长度.设移动的时间为 ,当线段 上存在点 A 、 C 的双倍绝对点时,求 t 的取值范围.
( 1 ) ①E ; ② 或 3 ;( 2 ) ;( 3 )
【分析】
( 1 ) ① 根据双倍绝对点的定义得 ,求出 b 的值即可;
② 根据题意, ,求出 b 的值即可;
( 2 )分情况讨论 或 ,根据 求出 b 的值,再求出 c 的值,找到最小值;
( 3 )分情况讨论,当 PQ 在 AC 左端或右端时,求出临界状态下 t 的值,即可得到范围.
【详解】
解:( 1 ) ①∵ , ,
∴ ,解得 或 ,
∴ 点 E 是点 A 、 C 的双倍绝对点,
故答案是: E ;
②∵ ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,解得 或 3 ;
( 2 ) ∵ ,
∴ ,或 ,
∵ ,
∴ ,
① 当 时, ,解得 或 ,
则 或 ;
② 当 时, ,解得 或 ,
则 或 ,
综上: c 的最小值为 ;
( 3 ) ① 当 PQ 在 AC 左端时,
Q 最有可能先成为 A 、 C 的双倍绝对点,
, ,
∴ ,解得 或 (舍去),
∴ ;
② 当 PQ 在 AC 右端时,
P 最有可能先成为 A 、 C 的双倍绝对点,
,
∴ ,解得 或 (舍去),
∴ ,
综上: .
【点睛】
本题考查数轴上的动点问题,解题的关键是理解题目中定义的双倍绝对点,利用数轴上两点间距离的计算方法列绝对值方程进行求解.