一、这类题为什么总扣分 数轴上的动点问题是七年级上册的压轴常客。它看起来复杂,其实所有的变化都来自一个公式:路程 = 速度 × 时间。题目里只要出现「点 P 从 A 出发,以每秒 2 个单位的速度向右运动」,这句话就包含了三个关键信息:起点、方向、速度。有了这三样,任何时刻 P 的位置都能写出来,题目就成了一道算术题。 扣分的真正原因不是不会算,而是漏情况。动点题几乎每一道都有两到三个答案,只写一个就丢掉一半分。下面把工具、模型、边界一次讲清楚。
二、三个必备工具 工具一:用坐标表示位置。数轴上每个点的位置就是一个数。若点 A 的坐标是 a,点 P 从 A 出发,以每秒 v 个单位向右运动,运动了 t 秒,那么 P 的坐标就是 a + vt;如果向左运动,就是 a − vt。这一个式子是全题的发动机。 工具二:两点间的距离。数轴上 A(a)、B(b) 两点之间的距离等于 |a − b|,也就是大数减小数。加了绝对值就不怕不知道谁在左边。 工具三:中点公式。若 M 是线段 AB 的中点,则 M 的坐标是 (a + b) / 2。
三、三个基本模型 模型一:相遇(相向而行)。甲从 A 向右,乙从 B 向左,两人距离不断缩小。等量关系是:甲走的路程 + 乙走的路程 = AB 的长度。 模型二:追及(同向而行)。甲在 A,乙在 B 且 B 在 A 右边,甲快乙慢,甲在后面追。等量关系是:甲走的路程 − 乙走的路程 = AB 的长度。 模型三:往返(到端点折返)。点运动到端点后掉头,此时要分段考虑:折返前的坐标用 a + vt,折返后的坐标要用端点坐标减去返回的路程。
四、例题精讲 例1:数轴上 A 点表示 −6,B 点表示 12。动点 P 从 A 出发,以每秒 3 个单位向右运动;动点 Q 从 B 出发,以每秒 2 个单位向左运动。两点同时出发。 (1)几秒后 P、Q 相遇? (2)几秒后 P、Q 相距 4 个单位? 解:设运动时间为 t 秒,则 P 的坐标是 −6 + 3t,Q 的坐标是 12 − 2t。 (1)相遇时坐标相同:−6 + 3t = 12 − 2t,解得 5t = 18,t = 3.6。所以 3.6 秒后相遇。 (2)相距 4 个单位,即 |(−6 + 3t) − (12 − 2t)| = 4,也就是 |5t − 18| = 4。 于是 5t − 18 = 4 或 5t − 18 = −4,解得 t = 4.4 或 t = 2.8。 两个答案都要写上:2.8 秒时两点还没相遇,相距 4 个单位;4.4 秒时两点已经相遇并错开,又相距 4 个单位。这就是最容易漏的第二解。
例2:数轴上 A 表示 −4,B 表示 8。点 P 从 A 出发,以每秒 2 个单位向右运动,到达 B 后立即以同样的速度返回 A。 (1)P 到达 B 需要几秒? (2)出发后第 8 秒,P 在什么位置? 解:(1)AB = |8 − (−4)| = 12,12 ÷ 2 = 6,所以 6 秒到达 B。 (2)前 6 秒 P 向右走,第 6 秒时在 B 点(坐标 8)。剩余 8 − 6 = 2 秒往回走,走了 2 × 2 = 4 个单位,坐标是 8 − 4 = 4。所以第 8 秒 P 在坐标 4 处。 注意:如果只写「−4 + 2 × 8 = 12」,就完全错了,因为 P 到 B 就折返,不会跑到 12。
五、分类讨论的三个边界 边界一:相遇前与相遇后。凡是求距离的题,解出绝对值方程后一定要检查两个解是否都符合实际。 边界二:是否到达端点。折返型题目先算出到达端点的时间,再判断所求时刻在哪一段。 边界三:谁在谁的左边。题目若说「P 在 Q 的左边」这类条件,可以直接去掉绝对值,但要注意这个条件本身会筛掉一部分解。
六、四个常见错误 1. 忘记带单位。答案写「3.6」,不写「秒」,在解答题里会被扣分。 2. 速度方向搞反。向左运动一定要用减号,可以先用一个小例子验证:t = 1 时坐标应该变小。 3. 只写一个解。看见「相距」「距离为」这样的词,先想到绝对值,再想到两个解。 4. 折返后仍用原来的式子。折返问题的关键是分段,不审题就套公式必错。
七、练习与参考答案 1. 数轴上 A 表示 −10,B 表示 6,点 P 从 A 以每秒 4 个单位向右运动,几秒后 P 到 A、B 两点的距离相等? 答:P 到 A、B 距离相等,说明 P 是 AB 的中点,坐标为 (−10 + 6) / 2 = −2。由 −10 + 4t = −2 得 t = 2,即 2 秒后。 2. 上题中,几秒后 P 到 B 的距离是 2 个单位? 答:|(−10 + 4t) − 6| = 2,即 |4t − 16| = 2,解得 t = 4.5 或 t = 3.5。3.5 秒时 P 还没到 B,4.5 秒时已越过 B。 3. 数轴上 A 表示 0,B 表示 20,P 从 A 以每秒 5 个单位向右,到达 B 后立即返回。出发 5 秒后 P 在哪里? 答:到 B 需 20 ÷ 5 = 4 秒,剩 1 秒返回,走了 5 个单位,坐标为 20 − 5 = 15,即 P 在坐标 15 处。 4. 一句话总结动点题的解题顺序。 答:设时间 t,写出各点的坐标表达式,按题意列出方程或绝对值方程,解出后逐个检验是否符合运动过程。