25.如图,已知数轴上A,B,C三个点表示的数分别是a,b,c,且满足$|a+12|+|b+6|+(c-9)^2=0$,动点P,Q都从点A出发,且点P以每秒1个单位长度的速度向终点C移动.
(1)直接写出a=
(2)若M为PA的中点,N为PB的中点,试判断在点P运动的过程中,线段MN的长度是否发生变化,请说明理由;
(3)当点P运动到点B时,点Q再从点A出发,以每秒3个单位长度的速度在A,C之间往返运动,直至点P停止运动,点Q也停止运动.当点P开始运动后的第

(1)直接写出a=
-12
,b=-6
,c=9
;(2)若M为PA的中点,N为PB的中点,试判断在点P运动的过程中,线段MN的长度是否发生变化,请说明理由;
(3)当点P运动到点B时,点Q再从点A出发,以每秒3个单位长度的速度在A,C之间往返运动,直至点P停止运动,点Q也停止运动.当点P开始运动后的第
2或8或10或14.5或15.5
秒时,P,Q两点之间的距离为2.答案:
25. (1)$-12$ $-6$ $9$
(2)线段MN的长度不发生变化.理由如下:
设点P运动时间为t秒,
①当点P在点A,B之间时,$PA=t,PB=6-t$.
因为M为PA的中点,所以$PM=AM=\frac{t}{2}$.
因为N为PB的中点,所以$PN=BN=\frac{6-t}{2}$,
所以$MN=PM+PN=\frac{t}{2}+\frac{6-t}{2}=3$;
②当点P运动到点B的右边时,$PA=t,PB=t-6$.
因为M为PA的中点,所以$PM=AM=\frac{t}{2}$.
因为N为PB的中点,所以$PN=BN=\frac{t-6}{2}$,
所以$MN=PM-PN=\frac{t}{2}-\frac{t-6}{2}=3$.
综上所述,$MN=3$.故线段MN的长度不发生变化.
(3)$2$或$8$或$10$或$14.5$或$15.5$ [解析]由题意,得当点P运动2秒时,$PQ=2$.
因为$AB=-6-(-12)=6,BC=9-(-6)=15,AC=9-(-12)=21$,
所以点P从点B运动至点C的时间为$\frac{15}{1}=15(s)$,
点Q从点A运动至点C的时间为$\frac{21}{3}=7(s)$,
所以可将P,Q两点距离为2的情况分为以下4种:
设点P从点B开始运动t秒后,P,Q两点距离为2,
所以$BP=t,AQ=3t,PQ=2$.
①如图(1),当点P,Q向右运动,且点P在点Q右侧时.

因为$AP=AB+BP=t+6,AP=AQ+PQ=3t+2$,
所以$t+6=3t+2$,解得$t=2$,所以$t+6=8$,所以点P开始运动后的第8秒,P,Q两点之间的距离为2;
②如图(2),当点P,Q向右运动,且点P在点Q左侧时.

因为$AP=AB+BP=t+6,AQ=3t,AQ=AP+PQ=t+6+2$,
所以$3t=t+6+2$,解得$t=4$,所以$t+6=10$,所以点P开始运动后的第10秒,P,Q两点之间的距离为2;
③如图(3),当点P向右运动,点Q向左运动,且点P在点Q左侧时.

因为$AC+CQ=3t$,所以$CQ=3t-21$.
因为$AP=AB+BP=t+6,AC=AP+PQ+CQ=t+6+2+3t-21$,所以$21=t+6+2+3t-21$,解得$t=8.5$,
所以$t+6=14.5$,所以点P开始运动后的第14.5秒,P,Q两点之间的距离为2;
④如图(4),当点P向右运动,点Q向左运动,且点P在点Q右侧时.

因为$AC+CQ=3t$,所以$CQ=3t-21$.
因为$AP=AB+BP=t+6,AC=AP+CQ-PQ=t+6+3t-21-2$,所以$21=t+6+3t-21-2$,解得$t=9.5$,
所以$t+6=15.5$,所以点P开始运动后的第15.5秒,P,Q两点之间的距离为2.
综上所述,当点P开始运动后的第2或8或10或14.5或15.5秒时,P,Q两点之间的距离为2.
25. (1)$-12$ $-6$ $9$
(2)线段MN的长度不发生变化.理由如下:
设点P运动时间为t秒,
①当点P在点A,B之间时,$PA=t,PB=6-t$.
因为M为PA的中点,所以$PM=AM=\frac{t}{2}$.
因为N为PB的中点,所以$PN=BN=\frac{6-t}{2}$,
所以$MN=PM+PN=\frac{t}{2}+\frac{6-t}{2}=3$;
②当点P运动到点B的右边时,$PA=t,PB=t-6$.
因为M为PA的中点,所以$PM=AM=\frac{t}{2}$.
因为N为PB的中点,所以$PN=BN=\frac{t-6}{2}$,
所以$MN=PM-PN=\frac{t}{2}-\frac{t-6}{2}=3$.
综上所述,$MN=3$.故线段MN的长度不发生变化.
(3)$2$或$8$或$10$或$14.5$或$15.5$ [解析]由题意,得当点P运动2秒时,$PQ=2$.
因为$AB=-6-(-12)=6,BC=9-(-6)=15,AC=9-(-12)=21$,
所以点P从点B运动至点C的时间为$\frac{15}{1}=15(s)$,
点Q从点A运动至点C的时间为$\frac{21}{3}=7(s)$,
所以可将P,Q两点距离为2的情况分为以下4种:
设点P从点B开始运动t秒后,P,Q两点距离为2,
所以$BP=t,AQ=3t,PQ=2$.
①如图(1),当点P,Q向右运动,且点P在点Q右侧时.
因为$AP=AB+BP=t+6,AP=AQ+PQ=3t+2$,
所以$t+6=3t+2$,解得$t=2$,所以$t+6=8$,所以点P开始运动后的第8秒,P,Q两点之间的距离为2;
②如图(2),当点P,Q向右运动,且点P在点Q左侧时.
因为$AP=AB+BP=t+6,AQ=3t,AQ=AP+PQ=t+6+2$,
所以$3t=t+6+2$,解得$t=4$,所以$t+6=10$,所以点P开始运动后的第10秒,P,Q两点之间的距离为2;
③如图(3),当点P向右运动,点Q向左运动,且点P在点Q左侧时.
因为$AC+CQ=3t$,所以$CQ=3t-21$.
因为$AP=AB+BP=t+6,AC=AP+PQ+CQ=t+6+2+3t-21$,所以$21=t+6+2+3t-21$,解得$t=8.5$,
所以$t+6=14.5$,所以点P开始运动后的第14.5秒,P,Q两点之间的距离为2;
④如图(4),当点P向右运动,点Q向左运动,且点P在点Q右侧时.
因为$AC+CQ=3t$,所以$CQ=3t-21$.
因为$AP=AB+BP=t+6,AC=AP+CQ-PQ=t+6+3t-21-2$,所以$21=t+6+3t-21-2$,解得$t=9.5$,
所以$t+6=15.5$,所以点P开始运动后的第15.5秒,P,Q两点之间的距离为2.
综上所述,当点P开始运动后的第2或8或10或14.5或15.5秒时,P,Q两点之间的距离为2.
解析:
【分析】
(1) 绝对值和偶次幂都具有非负性,若几个非负数的和为0,则每个非负数的值都为0,据此分别列等式即可求出a、b、c的值。
(2) 要判断线段MN的长度是否变化,可设点P的运动时间为t秒,分两种情况讨论:①点P在A、B之间;②点P在B点右侧。结合中点的性质分别表示出PM、PN的长度,再计算MN的长度,若结果为定值则长度不变。
(3) 先计算AB、BC、AC的长度,首先考虑Q未出发的阶段:此时Q在A点,当P运动2秒时PQ=2;之后Q从A出发时,P已经运动到B点(已过6秒),后续分4种情况讨论:Q向右运动且在P左侧、Q向右运动且在P右侧、Q到达C点后向左运动且在P右侧、Q向左运动且在P左侧,分别根据PQ=2列方程求解,得到时间后加上之前的6秒即为P开始运动后的总时间,汇总所有符合条件的时间即可。
【解析】
(1) 已知$|a+12|+|b+6|+(c-9)^2=0$,因为$|a+12|≥0$,$|b+6|≥0$,$(c-9)^2≥0$,所以$a+12=0$,$b+6=0$,$c-9=0$,解得$a=-12$,$b=-6$,$c=9$。
(2) 线段MN的长度不发生变化,理由如下:
设点P运动时间为t秒,
①当点P在点A、B之间时,$PA=t$,$PB=AB-PA=6-t$。
因为M为PA的中点,所以$PM=\frac{1}{2}PA=\frac{t}{2}$;
因为N为PB的中点,所以$PN=\frac{1}{2}PB=\frac{6-t}{2}$,
所以$MN=PM+PN=\frac{t}{2}+\frac{6-t}{2}=3$。
②当点P运动到点B的右边时,$PA=t$,$PB=PA-AB=t-6$。
因为M为PA的中点,所以$PM=\frac{1}{2}PA=\frac{t}{2}$;
因为N为PB的中点,所以$PN=\frac{1}{2}PB=\frac{t-6}{2}$,
所以$MN=PM-PN=\frac{t}{2}-\frac{t-6}{2}=3$。
综上所述,$MN=3$,故线段MN的长度不发生变化。
(3) 计算得$AB=-6-(-12)=6$,$BC=9-(-6)=15$,$AC=9-(-12)=21$。
情况1:点Q未从A出发时(P运动时间≤6秒),Q在A点,$PQ=1× t=2$,解得$t=2$,符合条件。
情况2:点Q从A出发后,设此后P又运动了t秒,总时间为$t+6$秒:
点P从B到C需要$15÷1=15$秒,点Q从A到C需要$21÷3=7$秒,分4种情况:
①如图(1)
,点P、Q都向右运动,P在Q右侧:
$AP=6+t$,$AQ=3t$,由$AP=AQ+PQ$得$6+t=3t+2$,解得$t=2$,总时间为$6+2=8$秒。
②如图(2)
,点P、Q都向右运动,P在Q左侧:
由$AQ=AP+PQ$得$3t=6+t+2$,解得$t=4$,总时间为$6+4=10$秒。
③如图(3)
,点Q到达C后向左运动,P在Q左侧:
Q运动的总路程为$3t$,$CQ=3t-21$,由$AC=AP+PQ+CQ$得$21=6+t+2+3t-21$,解得$t=8.5$,总时间为$6+8.5=14.5$秒。
④如图(4)
,点Q到达C后向左运动,P在Q右侧:
由$AC=AP+CQ-PQ$得$21=6+t+3t-21-2$,解得$t=9.5$,总时间为$6+9.5=15.5$秒。
综上,P、Q两点距离为2时对应的时间为2秒、8秒、10秒、14.5秒、15.5秒。
【答案】
(1) $-12$;$-6$;$9$
(2) 线段MN的长度不发生变化,始终为3,理由见解析。
(3) $2$或$8$或$10$或$14.5$或$15.5$
对应配图:
①
②
③
④
【知识点】
非负数的性质,线段中点计算,数轴动点问题
【点评】
本题综合考查了非负性的应用、数轴上线段长度的计算和动点问题,解题时需要运用分类讨论思想,对动点的不同运动阶段逐一分析,避免漏解,同时要理清不同运动状态下各线段的数量关系。
【难度系数】
0.3
(1) 绝对值和偶次幂都具有非负性,若几个非负数的和为0,则每个非负数的值都为0,据此分别列等式即可求出a、b、c的值。
(2) 要判断线段MN的长度是否变化,可设点P的运动时间为t秒,分两种情况讨论:①点P在A、B之间;②点P在B点右侧。结合中点的性质分别表示出PM、PN的长度,再计算MN的长度,若结果为定值则长度不变。
(3) 先计算AB、BC、AC的长度,首先考虑Q未出发的阶段:此时Q在A点,当P运动2秒时PQ=2;之后Q从A出发时,P已经运动到B点(已过6秒),后续分4种情况讨论:Q向右运动且在P左侧、Q向右运动且在P右侧、Q到达C点后向左运动且在P右侧、Q向左运动且在P左侧,分别根据PQ=2列方程求解,得到时间后加上之前的6秒即为P开始运动后的总时间,汇总所有符合条件的时间即可。
【解析】
(1) 已知$|a+12|+|b+6|+(c-9)^2=0$,因为$|a+12|≥0$,$|b+6|≥0$,$(c-9)^2≥0$,所以$a+12=0$,$b+6=0$,$c-9=0$,解得$a=-12$,$b=-6$,$c=9$。
(2) 线段MN的长度不发生变化,理由如下:
设点P运动时间为t秒,
①当点P在点A、B之间时,$PA=t$,$PB=AB-PA=6-t$。
因为M为PA的中点,所以$PM=\frac{1}{2}PA=\frac{t}{2}$;
因为N为PB的中点,所以$PN=\frac{1}{2}PB=\frac{6-t}{2}$,
所以$MN=PM+PN=\frac{t}{2}+\frac{6-t}{2}=3$。
②当点P运动到点B的右边时,$PA=t$,$PB=PA-AB=t-6$。
因为M为PA的中点,所以$PM=\frac{1}{2}PA=\frac{t}{2}$;
因为N为PB的中点,所以$PN=\frac{1}{2}PB=\frac{t-6}{2}$,
所以$MN=PM-PN=\frac{t}{2}-\frac{t-6}{2}=3$。
综上所述,$MN=3$,故线段MN的长度不发生变化。
(3) 计算得$AB=-6-(-12)=6$,$BC=9-(-6)=15$,$AC=9-(-12)=21$。
情况1:点Q未从A出发时(P运动时间≤6秒),Q在A点,$PQ=1× t=2$,解得$t=2$,符合条件。
情况2:点Q从A出发后,设此后P又运动了t秒,总时间为$t+6$秒:
点P从B到C需要$15÷1=15$秒,点Q从A到C需要$21÷3=7$秒,分4种情况:
①如图(1)
$AP=6+t$,$AQ=3t$,由$AP=AQ+PQ$得$6+t=3t+2$,解得$t=2$,总时间为$6+2=8$秒。
②如图(2)
由$AQ=AP+PQ$得$3t=6+t+2$,解得$t=4$,总时间为$6+4=10$秒。
③如图(3)
Q运动的总路程为$3t$,$CQ=3t-21$,由$AC=AP+PQ+CQ$得$21=6+t+2+3t-21$,解得$t=8.5$,总时间为$6+8.5=14.5$秒。
④如图(4)
由$AC=AP+CQ-PQ$得$21=6+t+3t-21-2$,解得$t=9.5$,总时间为$6+9.5=15.5$秒。
综上,P、Q两点距离为2时对应的时间为2秒、8秒、10秒、14.5秒、15.5秒。
【答案】
(1) $-12$;$-6$;$9$
(2) 线段MN的长度不发生变化,始终为3,理由见解析。
(3) $2$或$8$或$10$或$14.5$或$15.5$
对应配图:
①
②
③
④
【知识点】
非负数的性质,线段中点计算,数轴动点问题
【点评】
本题综合考查了非负性的应用、数轴上线段长度的计算和动点问题,解题时需要运用分类讨论思想,对动点的不同运动阶段逐一分析,避免漏解,同时要理清不同运动状态下各线段的数量关系。
【难度系数】
0.3