對於剛上初一的學生,數學的學習馬上迎來的就是數軸。並第一次出現了數形結合這一貫穿整個初中學習的數學思想方法。而絕對值的出現,又多了一個分類討論思想。當數形結合思想與分類討論思想結合,有理數的壓軸題呼之欲出。
我國著名數學家華羅庚曾經說過:數缺形時少直觀,形少數時難入微;數形結合百般好,隔離分家萬事休!
然而,在初一數學的學習中,數形結合究竟怎麼用呢?
我們先閱讀下面材料:
點A、B在數軸上分別表示實數a、b, A、B兩點之間的距離表示為AB.
當A、B兩點中有一點在原點時, 不妨設點A在原點, 如圖甲, AB=OB=∣b∣=∣a- b∣;
當A、B兩點都不在原點時,
① 如圖乙, 點A、B都在原點的右邊,AB= OB - OA = | b | - | a | = b - a = | a -b |;
② 如圖丙, 點A、B都在原點的左邊,AB= OB - OA = | b | - | a | = - b - (-a) = | a -b | ;
③ 如圖丁, 點A、B在原點的兩邊AB= OA + OB = | a | + | b | = a + (-b) = | a -b |.
綜上, 數軸上A、B兩點之間的距離AB=∣a - b∣.
(2) 回答下列問題:
① 數軸上表示2和5的兩點之間的距離是______ ,
數軸上表示 -2和 -5的兩點之間的距離是______ ,
數軸上表示1和 -3的兩點之間的距離是______ ;
② 數軸上表示x和 -1的兩點分別是點A和B,則A、B之間的距離是______ , 如果AB=2, 那麼x=________ ;
③ 當代數式∣x+2∣+∣x -5∣取最小值時, 相應的x的取值範圍是____________.
④ 當代數式|x-1|+|x+2|+|x-5|取最小值時,相應的x的值是_________.
⑤ 當代數式|x-5|-|x+2|取最大值時,相應的x的取值範圍是_________________.
參考答案①3,3,4; ②|x+1|,-3或1; ③-2≤x≤5; ④1; ⑤x≤-2。
了解基本的數形結合思想之後,再看一看其綜合運用。這一在初一上冊壓軸題中的常客,掌握好,離滿分就不遠了!
綜合運用
已知數軸上三點M,O,N對應的數分別為﹣2,0,4,點P為數軸上任意一點,其對應的數為x. (1)如果點P到點M、點N的距離相等,那麼x的值是;
(2)數軸上是否存在點P,使點P到點M、點N的距離之和是7?如果存在,求出x的值;如果不存在,請說明理由;
(3)如果點P以每秒鐘6個單位長度的速度從點O向右運動時,點M和點N分別以每秒鐘1個單位長度和每秒鐘3個單位長度的速度也向右運動,且三點同時出發,那麼經過幾秒鐘,點P到點M、點N的距離相等.
【考點】一元一次方程的應用;數軸;兩點間的距離.
【專題】幾何動點問題.
【分析】
(1)根據三點M,O,N對應的數,得出NM的中點為:x=(﹣3+1)÷2進而求出即可;
(2)根據P點在N點右側或在M點左側分別求出即可;
(3)設經過t秒點P到點M、點N的距離相等,則P點表示的數是6t,M點表示的數是﹣2+t,N點表示的數是4+3t,根據PM=PN建立方程,求解即可.
【解答】
解:(1)∵數軸上三點M,O,N對應的數分別為﹣2,0,4,點P到點M、點N的距離相等,
∴點P是線段MN的中點, ∴x=(﹣2+4)÷2=1. 故答案為:1;
(2)存在;設P表示的數為x,
①當P在M點左側時,PM+PN=7, ﹣2﹣x+4﹣x=7, 解得x=﹣2.5,
②當P點在N點右側時, x+2+x﹣4=7, 解得:x=4.5;
答:存在符合題意的點P,此時x=﹣2.5或4.5.
(3)設經過t秒點P到點M、點N的距離相等,則P點表示的數是6t,M點表示的數是﹣2+t,N點表示的數是4+3t,
由題意,得 PM=PN, 則6t-(﹣2+t)=|4+3t﹣6t|, 解得t=0.25.
答:經過0.25秒鐘,點P到點M、點N的距離相等.
【點評】此題主要考查了一元一次方程的應用,以及數軸,關鍵是理解題意,表示出兩點之間的距離,利用數形結合法列出方程.