如图,点 A 、 B 都在数轴上,点 O 为原点,设点 A 、 B 表示的数分别是 m 、 n ,且 m 与 n 满足 .
( 1 )若动点 P 从点 A 出发,沿数轴向左以每秒 4 个单位长度的速度运动,动点 Q 从点 B 出发,沿数轴向左以每秒 6 个单位长度的速度运动,已知点 P 与点 Q 同时出发,且 P 、 Q 两点重合后同时停止运动,设点 P 运动时间为 t 秒.
① 当 的长为 4 时,求 t 的值;
② 若点 M 为 的中点,点 N 为 的中点,且 ,求 t 的值.
( 2 )点 P 沿着 以每秒 4 个单位长度的速度往返运动 1 次,点 Q 沿着 以每秒 6 个单位长度的速度往返运动 1 次.若点 P 、 Q 同时出发,运动时间为 t 秒,当 时,求 t 的值.
( 1 ) ①2 ; ② 无解;( 2 ) 或 0.9 或 2.3 或 2.5
【分析】
( 1 ) ① 由题意易得点 A 表示的数为 -6 ,点 B 表示的数为 2 ,则有点 表示的数为 ,点 表示的数为 ,进而可得 ,然后问题可求解;
② 由 ① 可得 , ,由点 M 为 的中点,点 N 为 的中点,可得 , ,然后由 可求解,最后结合点 P 、 Q 两点重合后同时停止运动可求解;
( 2 )由题意得点 、 第一次相遇时的时间为 秒;点 、 第二次相遇时的时间为 2.4 秒,则可分 ① 当点 、 在第一次相遇前相距 1 个单位长度时,即 ,则有 ; ② 当点 、 在第一次相遇后相距 1 个单位长度时,即 , ; ③ 当点 、 在第二次相遇前相距 1 个单位长度时,即 , ; ④ 当点 、 在第二次相遇后相距 1 个单位长度时,即 , ,然后求解即可.
【详解】
解:( 1 ) ①∵ ,
∴ ,
∴ 点 A 表示的数为 -6 ,点 B 表示的数为 2 ,
由题意可得点 运动的路程为 ,点 运动的路程为 ,
∴ 点 在数轴上表示的数为 ,点 在数轴上表示的数为 ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
解得: ;
② 由 ① 可得 , , ,
当点 、 重合时,则有 ,即 ,
∵ 点 M 为 的中点,点 N 为 的中点,
∴ , ,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
解得: ,
∵5 > 4 ,
∴ 不符合点 P 、 Q 两点重合后同时停止运动,
∴ 当 时, t 无解;
( 2 )由题意得:
点 、 第一次相遇时的时间为 ,解得: ;
∴ 此时点 离点 B 的距离为 6×0.8=4.8 ,点 离点 A 的距离为 4×0.8=3.2 ,
∴ 点 到达点 B 的时间为 4.8÷4=1.2 秒,此时点 与 的距离为 6×1.2-3.2=4 ,
∴ 点 、 第二次相遇时的时间为 0.8+1.2+4÷10=2.4 秒,
① 当点 、 在第一次相遇前相距 1 个单位长度时,即 ,如图所示:
∴ ,解得: ;
② 当点 、 在第一次相遇后相距 1 个单位长度时,即 ,如图所示:
∴ ,解得: ;
③ 当点 、 在第二次相遇前相距 1 个单位长度时,即 ,如图所示:
∴ ,解得: ;
④ 当点 、 在第二次相遇后相距 1 个单位长度时,即 ,如图所示:
∴ ,解得: ;
综上所述:当 时, 或 0.9 或 2.3 或 2.5 .
【点睛】
本题主要考查一元一次方程的应用、线段的和差关系及数轴上的动点问题,熟练掌握一元一次方程的应用、线段的和差关系及数轴上的动点问题是解题的关键.
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