成都市第二十中学校数学有理数单元培优测试卷

一、初一数学有理数解答题压轴题精选（难）
1．如图，点A、B都在数轴上，O为原点.
（1）点B表示的数是________；
（2）若点B以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右运动，则2秒后点B表示的数是________；
（3）若点A、B分别以每秒1个单位长度、3个单位长度的速度沿数轴向右运动，而点O 不动，t秒后，A、B、O三个点中有一个点是另外两个点为端点的线段的中点，求t的值. 【答案】（1）-4
（2）0
（3）解：① 当点O是线段AB的中点时，OB=OA
4－3t=2+t
t=0.5
② 当点B是线段OA的中点时， OA = 2 OB
2+t=2(3t-4)
t=2
③ 当点A是线段OB的中点时， OB = 2 OA
3t－-4=2(2+t)
t=8
综上所述，符合条件的t的值是0.5，2或8.
【解析】【解答】（1）点B表示的数是-4；（2）2秒后点B表示的数是 0 ；
【分析】（1）根据数轴上所表示的数的特点即可直接得出答案；
（2）用点B开始所表示的数＋点B运动的路程＝经过t秒后点B表示的数，即可得出结论；
（3）找出t秒后点A、B表示的数，分①点O为线段AB的中点，②当点B是线段OA的中点，③点A是线段OB的中点，根据线段中点的数学语言列出方程，求解即可求出此时的t值，综上即可得出结论。

2．[背景知识]数轴是初中数学的一个重要工具，利用数轴可以将数与形完美的结合．研究数轴我们发现了许多重要的规律：数轴上A点、B点表示的数为a、b，则A，B两点之间的距离AB=|a﹣b|，若a＞b，则可简化为AB=a﹣b；线段AB的中点M表示的数为
．
[问题情境]
已知数轴上有A、B两点，分别表示的数为﹣10，8，点A以每秒3个单位的速度沿数轴向
右匀速运动，点B以每秒2个单位向左匀速运动．设运动时间为t秒（t＞0）．
[综合运用]
（1）运动开始前，A、B两点的距离为________；线段AB的中点M所表示的数________．
（2）点A运动t秒后所在位置的点表示的数为________；点B运动t秒后所在位置的点表示的数为________；（用含t的代数式表示）
（3）它们按上述方式运动，A、B两点经过多少秒会相遇，相遇点所表示的数是什么？（4）若A，B按上述方式继续运动下去，线段AB的中点M能否与原点重合？若能，求出运动时间，并直接写出中点M的运动方向和运动速度；若不能，请说明理由．（当A，B 两点重合，则中点M也与A，B两点重合）
【答案】（1）18；-1
（2）﹣10+3t；8﹣2t
（3）解：设它们按上述方式运动，A、B两点经过x秒会相遇，根据题意得﹣10+3x=8﹣2x，
解得x= ，
﹣10+3x= ．
答：A、B两点经过秒会相遇，相遇点所表示的数是；
（4）解：由题意得， =0，
解得t=2，
答：经过2秒A，B两点的中点M会与原点重合．M点的运动方向向右，运动速度为每秒
个单位长度．
故答案为18，﹣1；﹣10+3t，8﹣2t．
【解析】【解答】解：（1）运动开始前，A、B两点的距离为8﹣（﹣10）=18；线段AB
的中点M所表示的数为 =﹣1；（2）点A运动t秒后所在位置的点表示的数为﹣10+3t；点B运动t秒后所在位置的点表示的数为8﹣2t；
【分析】（1）根据A，B两点之间的距离AB=|a﹣b|，若a＞b，则可简化为AB=a﹣b及线
段AB的中点M表示的数为即可求解；（2）点A运动t秒后所在位置的点表示的数=运动开始前A点表示的数+点A运动的路程，点B运动t秒后所在位置的点表示的数=运动开始前B点表示的数﹣点B运动的路程；（3）设它们按上述方式运动，A、B两点经过x秒会相遇，等量关系为：点A运动的路程+点B运动的路程=18，依此列出方程，解方程
即可；（4）设A，B按上述方式继续运动t秒线段AB的中点M能否与原点重合，根据线段AB的中点表示的数为0列出方程，解方程即可．
3．已知A、B、C三点在数轴上的位置如图所示，它们表示的数分别是a、b、c
（1）填空：abc________0，a＋b________ac，ab－ac________0；（填“＞”，“＝”或“＜”）（2）若|a|＝2，且点B到点A、C的距离相等
① 当b2＝16时，求c的值
② 求b、c之间的数量关系
③ P是数轴上B，C两点之间的一个动点设点P表示的数为x.当P点在运动过程中，bx＋cx＋|x－c|－10|x＋a|的值保持不变，求b的值
【答案】（1）<；>；>
（2）解：① 且 , ,
且 , .
∵点B到点A，C的距离相等,∴
∴ ,∴
②∵ , ∴ ,
③依题意，得
∴原式=
∵
∴原式= 【此处不取-2没关系】
∵当 P 点在运动过程中，原式的值保持不变，即原式的值与无关
∴ ,∴
【解析】【解答】解：（1）由题中的数轴可知，a＜0＜b＜c，且
∴abc＜0，a+b＞ac，ab-ac＞0，
故答案为：＜，＞，＞；
【分析】（1）根据数轴上的点所表示的数的特点得出a＜0＜b＜c，且，从而根据有理数的乘法法则，加法法则、减法法则及有理数大小的比较方法即可一一判断得出答案；
（2）①根据数轴上点的位置及绝对值的意义、有理数的乘方确定a、b的取值，进而根据点B到点A，C的距离相等,即即可求解；
②根据数轴上两个点之间的距离及点B到点A，C的距离相等,即，即可得
结论；
③根据绝对值的意义把算式化简，再根据当P点在运动过程中，原式的值保持不变，即原式的值与无关列出方程，求解即可.
4．先阅读下面的材料，再解答后面的各题：
现代社会对保密要求越来越高，密码正在成为人们生活的一部分．有一种密码的明文(真实文)按计算机键盘字母排列分解，其中Q，W，E，……，N，M这26个字母依次对应1，2，3，……，25，26这26个自然数(见下表)．
Q W E R T Y U I O P A S D
12345678910111213
F G H J K L Z X C V B N M
14151617181920212223242526
将明文转成密文，如：，即R变为L；，即A 变为S．
将密文转换成明文，如：，即X变为P；13 3×(13－8)－1＝14，即D变为F．
（1）按上述方法将明文NE T译为密文．
（2）若按上方法将明文译成的密文为DWN，请找出它的明文．
【答案】（1）解：
即NET密文为MQP．
（2）解：
即密文DWN的明文为FYC ．
【解析】【分析】（1）由图表找出N、E、T对应的自然数，再根据变换公式变成密文即可；（2）由图表找出D、W、N对应的自然数，再根据变换公式变成明文即可.
5．阅读下列材料:对于排好顺序的三个数: 称为数列 .将这个数列如下式进行计算: ，，，所得的三个新数中，最大的那个数称为数列的“关联数值”.
例如：对于数列因为
所以数列的“关联数值”为6.进一步发现:当改变这三个数的顺序时，所得的数列都可以按照上述方法求出“关联数值”，如:数列的“关联数值”为0；数列的“关联数值”为 3...而对于“ ”这三个数，按照不同的排列顺序得到的不同数列中，“关联数值"的最大值为6.
（1）数列的“关联数值”为________；
（2）将“ ”这三个数按照不同的顺序排列，可得到若干个不同的数列，这些数列的“关联数值”的最大值是________，取得“关联数值”的最大值的数列是________ （3）将“ ” 这三个数按照不同的顺序排列，可得到若干个不同的数列，这些数列的“关联数值”的最大值为10，求的值，并写出取得“关联数值”最大值的数列.
【答案】（1）-4
（2）7；-3、4、2
（3）解：∵-3=-3，-3+(-6)=-9，-3+(-6)-a=-9-a，a>0，
∴-9-a<-9<-3，
∴数列3、-6、a的“关联数值”为-3，
∵-3=-3，-3+a=a-3，-3+a-(-6)=a+3，a>0，
∴-3<-3+a<a+3，
∴数列3、a、-6的“关联数值”为a+3，
∵-(-6)=6，-(-6)+a=a+6，-(-6)+a-3=a+3，a>0，
∴a+6>6，a+6>a+3，
∴数列-6、a、3的“关联数值”为a+6，
∵-(-6)=6，-(-6)+3=9，-(-6)+3-a=9-a，a>0，
∴9>9-a，9>6，
∴数列-6、3、a的“关联数值”为9，
∵-a=-a，-a+(-6)=-a-6，-a+(-6)-3=-a-9，a>0，
∴-a-9<-a-6<-a，
∴数列a、-6、3的“关联数值”为-a，
∵-a=-a，-a+3=3-a，-a+3-(-6)=9-a，a>0，
∴-a<3-a<9-a，
∴数列a、3、-6的“关联数值”为9-a，
∵a>0，这些数列的“关联数值”的最大值为10，
∴-3、9、-a、9-a不符合题意，
∵a+6>a+3，
∴a+6=10，
解得：a=4.
取得“关联数值”最大值的数列为-6，4、3.
【解析】【解答】（1）∵-4=-4，-4+(-3)=-7，-4+(-3)-2=-9，
∴数列的“关联数值”为-4.
故答案为-4（2）“4、-3、2”这三个数按照不同的顺序排列有4、-3、2；4、2、-3；-3、4、2；-3、2、4；2、4、-3；2、-3、4共6种排列顺序，
由（1）得数列的“关联数值”为-4.
∵-4=-4，-4+2=-2，-4+2-(-3)=1，
∴数列4，2，-3的“关联数值”为1，
∵-(-3)=3，-(-3)+4=7，-（-3）+4-2=5，
∴数列-3、4、2的“关联数值”为7，
∵-(-3)=3，-(-3)+2=5，-(-3)+2-4=1，
∴数列-3、2、4的“关联数值”为5，
∵-2=-2，-2+4=2，-2+4-(-3)=5，
∴数列2、4、-3的“关联数值”为5，
∵-2=-2，-2+(-3)=-5，-2+(-3)-4=-9，
∴数列2、-3、4的“关联数值”为-2，
∴这些数列的“关联数值”的最大值是7，取得“关联数值”的最大值的数列是-3、4、2
故答案为7；-3、4、2
【分析】（1）根据材料所给计算方法计算即可；（2）按不同顺序计算出“关联数值”即可；（3）按不同顺序计算出“ ”这三个数的“关联数值”，根据a>0，这些数列的“关联数值”的最大值为10，求出a值即可.
6．如图，在数轴上A点表示的数是-8，B点表示的数是2。

动线段CD=4（点D在点C的右侧），从点C与点A重合的位置出发，以每秒2个单位的速度向右运动，运动时间为t 秒。

（1）①已知点C表示的数是-6，试求点D表示的数；
②用含有t的代数式表示点D表示的数。

（2）当AC=2BD时，求t的值。

（3）试问当线段CD在什么位置时，AD+BC或AD-BC的值始终保持不变?请求出它的值并说明此时线段CD的位置。

【答案】（1）解：①∵点C表示的数是-6，CD=4且点C在点A的右边
∴点D表示的数为-6+4=-2；
②∵从点C与点A重合的位置出发，以每秒2个单位的速度向右运动，运动时间为t秒。

∴点C表示的数为-8+2t，
∵CD=4
∴点D表示的数为：-8+2t+4=-4+2t;
（2）解：∵运动t秒后，点C表示的数为-8+2t，点D对应的数为-4+2t，
∵AC=2BD，点B表示的数为2，点A表示的数为-8
∴-8+2t-（-8）=2|-4+2t-2|
∴t=-6+2t或t=6-2t
解之：t=6或2；
（3）解：①当线段CD在线段AB上时(图1)或当点B在线段CD内时(图2)
AD+BC的值保持不变，且AD+BC=AB+CD=14
②当线段CD在点B的右侧时(图3)
ADBC的值保持不变，且ADBC=AC+CDBC=AB+CD=14
【解析】【分析】（1）①由点C表示的数及CD的长及点C在点A的右边，就可求出点D 表示的数；②根据线段的运动方向及运动速度，可得到点C表示的数为-8+2t，再由CD的长，就可用含t的代数式表示出点D表示的数。

（2）求出运动t秒后点C和点D表示的数，再根据AC=2BD，建立关于t的方程，解方程求出t的值。

（3）分情况讨论：当线段CD在线段AB上时(图1)或当点B在线段CD内时(图2) ；当线段CD在点B的右侧时(图3)，分别利用绝对值的性质及两点间的距离公式就可求出AB+CD的值。

7．如图，在数轴上点A表示数a，点B表示数b，a、b满足|a﹣20|+（b+10）2＝0，O是数轴原点，点Q从点B出发，以每秒3个单位长度的速度沿数轴正方向匀速运动，设运动时间为t秒．
（1）点A表示的数为________，点B表示的数为________．
（2）t为何值时，BQ＝2AQ．
（3）若在点Q从点B出发的同时，点P从点O出发，以每秒2个单位长度的速度一直沿数轴正方向匀速运动，而点Q运动到点A时，立即改变运动方向，沿数轴的负方向运动，到达点B时停止运动，在点Q的整个运动过程中，是否存在合适的t值，使得PQ＝6？若存在，求出所有符合条件的t值，若不存在，请说明理由．
【答案】（1）20；﹣10
（2）解：当运动时间为t秒时，在数轴上点Q表示的数为3t﹣10，
∴BQ＝|﹣10﹣（3t﹣10）|＝3t，AQ＝|20﹣（3t﹣10）|＝|30﹣3t|．
∵BQ＝2AQ，即3t＝2|30﹣3t|，
∴3t＝2（30﹣3t）或3t＝2（3t﹣30），
解得：t＝或t＝20．
答：当t的值为或20时，BQ＝2AQ．
（3）解：AB＝|20﹣（﹣10）|＝30，
30÷3＝10（秒），10×2＝20（秒）．
当0＜t≤10时，在数轴上点Q表示的数为3t﹣10，点P表示的数为2t，
∴PQ＝|2t﹣（3t﹣10）|＝10﹣t＝6，
∴t＝4；
当10＜t≤20时，在数轴上点Q表示的数为20﹣3（t﹣10）＝﹣3t+50，点P表示的数为2t，
∴PQ＝|2t﹣（﹣3t+50）|＝5t﹣50＝6，
解得：t＝．
答：在点Q的整个运动过程中，存在合适的t值，使得PQ＝6，t的值为4或．
【解析】【解答】解：（1）∵|a﹣20|+（b+10）2＝0，
∴a﹣20＝0，b+10＝0，
∴a＝20，b＝﹣10．
故答案为：20；﹣10．
【分析】（1）利用绝对值及偶次方的非负性，可求出a，b的值，进而可得出结论；（2）当运动时间为t秒时，在数轴上点Q表示的数为3t-10，结合点A，B表示的数可得出BQ，AQ的值，结合BQ=2AQ，即可得出关于t的一元一次方程，解之即可得出结论；（3）由点A，B表示的数可求出线段AB的长，结合点Q的运动速度可得出点Q运动到点A的时间及点Q回到点B时的时间，分0＜t≤10及10＜t≤20两种情况，找出点P，Q表示的数，结合PQ=6，即可得出关于t的一元一次方程，解之即可得出结论．
8．已知：是最大的负整数，且、b、c满足（c﹣5）2+| +b|=0，请回答问题.
（1）请直接写出、b、c的值： =________，b=________，c=________.
（2）、b、c所对应的点分别为A、B、C，点P为一动点，其对应的数为x，点P在0到1之间运动时（即0≤x≤1时），请化简式子：|x+1|﹣|x﹣1|+2|x-5|（请写出化简过程）. （3）在（1）（2）的条件下，点A、B、C开始在数轴上运动，若点A以每秒2个单位长度的速度向左运动，同时，点B和点C分别以每秒3个单位长度和8个单位长度的速度向右运动，假设t秒钟过后，若点B与点C之间的距离表示为BC，点A与点B之间的距离表示为AB．请问：BC﹣AB的值是否随着时间t的变化而改变？若变化，请说明理由；若不变，请求其值．
【答案】（1）-1；1；5
（2）解：当0≤x≤1时x+1＞0，x﹣1≤0，x-5 0
则|x+1|﹣|x﹣1|+2|x-5|
=x+1﹣(1﹣x）+2(5-x）
=x+1﹣1+x+10-2x
=10
（3）解：BC﹣AB的值不随的变化而改变，总为2
秒时，点A表示的数为，点B表示的数为，点C表示的数为，
此时，BC=（）-（）= ，
AB=（）-（）= ，
所以BC-AB=（）-（）=2
∴BC﹣AB的值不随着时间t的变化而改变，总为2.
【解析】【解答】解：（1）∵是最大的负整数，
∴ =﹣1
∵（c﹣5）2+| +b|=0
∴c-5=0;a+b=0
∴b=1；c=5
【分析】（1）根据绝对值和完全平方式的非负性求值即可；（2）由0≤x≤1得出x+1＞0；x﹣1≤0；x-5 0，然后根据绝对值的意义进行化简；（3）分别表示出t秒后，点A,B,C 所表示的数，然后根据两点间的距离求得BC,AB的长度，然后进行计算并化简.
9．如图所示，在一条不完整的数轴上从左到右有点，其中，．设点所对应的数之和是，点所对应的数之积是 .
（1）若以为原点，写出点所对应的数，并计算的值；若以为原点，又是多少？
（2）若原点在图中数轴上点的右边，且，求的值.
【答案】（1）解：以为原点，点所对应的数分别是，，
以为原点，；
（2）解：
【解析】【分析】（1）根据题意，若以为原点时，分别写出点A、C所表示的数，从而求出m；若以为原点，分别写出A、B所表示的数，从而求出m；（2）根据题意，分别求出A、B、C所表示的数，即可求出n的值.
10．已知有理数a，b，c在数轴上的位置如图所示：
解答下列式子：
（1）比较a，，c的大小(用“<”连接)；
（2）若，试化简等式的右边；
（3）在(2)的条件下，求的值．
【答案】（1）解：根据数轴上点的位置得：；
（2）解：根据题意得：a+b<0，b-1<0，a-c<0，
则；
（3）解：根据题意得：b＜0，a＜0，c＞0，m=-1-c，
∴原式 .
【解析】【分析】（1）根据数轴上点的位置判断即可；（2）由数轴可得a+b<0，b-1<0，a-c<0，然后利用绝对值的代数意义化简即可；（3）根据b＜0，a＜0，c＞0，m=-1-c，进行计算即可.
11．已知表示5与-2之差的绝对值，实际上也可理解为5与-2两数在数轴上所对应的两点之间的距离请试着探索：
（1）找出所有符合条件的整数，使，这样的整数是________；（2）利用数轴找出，当时，的值是________；
（3）利用数轴找出，当取最小值时，的范围是________．
【答案】（1）-4，-3，-2，-1，0，1，2
（2）-5或4
（3）
【解析】【解答】解：（1）∵ = 表示x与-4两数在数轴上所对应的两点之间的距离，表示x与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离，
又∵表示2与-4两数在数轴上所对应的两点之间的距离为6，
∴当数轴上表示x的点在表示-4的点的左侧时，，不符合题意，当数轴上表示x的点在表示2的点的右侧时，，不符合题意，
当数轴上表示x的点在表示-4的点与表示2的点之间（包括表示-4与2的点）时，
，符合题意，
∴，
∴使，整数是-4，-3，-2，-1，0，1，2．
故答案是：-4，-3，-2，-1，0，1，2；（2）∵ = 表示x与-3两数在数轴上所对应的两点之间的距离，表示x与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离，
∴当x=-5时，表示-5与-3两数在数轴上所对应的两点之间的距离为2，表示-5与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离为7，即：，
∴x=-5符合题意，
当x=4时，表示4与-3两数在数轴上所对应的两点之间的距离为7，表示4与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离为2，即：，
∴x=4符合题意，
综上所述：当时，的值是：-5或4．
故答案是：-5或4；（3）∵ = 表示x与-7两数在数轴上所对应的两点之间的距离，表示x与4两数在数轴上所对应的两点之间的距离，
∴当数轴上表示x的点在表示-7的点的左侧时，，
当数轴上表示x的点在表示4的点的右侧时，，
当数轴上表示x的点在表示-7的点与表示4的点之间（包括表示-7与4的点）时，
，
∴当取最小值时，．
故答案是：．
【分析】（1）根据绝对值的几何意义，得表示x与-4两数在数轴上所对应的两点之间的距离，表示x与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离，结合条件，即可求解；（2）根据绝对值的几何意义，得表示x与-3两数在数轴上所对应的两点之间的距离，表示x与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离，结合条件，即可求解；（3）根据绝对值的几何意义，得表示x与-7两数在数轴上所对应的两点之间的距离，表示x与4两数在数轴上所对应的两点之间的距离，结合条件，即可求解．
12．阅读理解：
若A、B、C为数轴上三点，若点C到A的距离是点C到B的距离2倍，我们就称点C是（A，B）的好点（点C在线段AB上）．
例如，如图1，点A表示的数为-1，点B表示的数为2．表示1的点C到点A的距离是2，到点B的距离是1，那么点C是（A，B）的好点；又如，表示0的点D到点A的距离是1，到点B的距离是2，那么点D就不是（A，B）的好点，但点D是（B，A）的好点．
知识运用：如图2，M、N为数轴上两点，点M所表示的数为-2，点N所表示的数为4．
（1）数________所表示的点是（M，N）的好点；
（2）如图3，A、B为数轴上两点，点A所表示的数为-20，点B所表示的数为40．现有一只电子蚂蚁P从点B出发，以2个单位每秒的速度向左运动，到达点A停止．当t为何值
时，P、A和B中恰有一个点为其余两点的好点？
【答案】（1）2
（2）解：设点P表示的数为y，分两种情况：
①P为【A，B】的好点．
由题意，得y﹣（﹣20）=2（40﹣y），
解得y=20，
t=（40﹣20）÷2=10（秒）；
②P为【B，A】的好点．
由题意，得40﹣y=2[y﹣（﹣20）]，
解得y=0，
t=（40﹣0）÷2=20（秒）；
综上可知，当t为10秒或20秒时，P、A和B中恰有一个点为其余两点的好点
【解析】【解答】（1）设所求数为x，由题意得
x﹣（﹣2）=2（4﹣x），
解得x=2
【分析】（1）设所求数为x，根据好点的定义列出方程x-（-2）=2（4-x），解方程即可（2）根据好点的定义可知分两种情况：①P为【A，B】的好点；②P为【B，A】的好点．设点P表示的数为y，根据好点的定义列出方程，解得t值即可．。