初一上学期数学 数轴上的距离 知识点与易错题型解析:典型例题精讲
适用年级
初一
难度等级
⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-24
💡 阿星精讲:易错:数轴上的距离 原理
- 核心概念:想象数轴是一条无限长的跑道,点A和点B是两个运动员,他们站在跑道的不同位置。距离是什么呢?距离就是他们之间间隔的“跑道长度”。这个长度永远是正的,不可能说你俩间隔了“-5米”吧?所以,当我们用位置坐标 \( a \) 和 \( b \) 来计算时,“大减小”当然对,但万一你不知道谁大谁小呢?万能法宝就是绝对值“| |”!它像一个“正义的裁判”,会帮你自动去掉负号,确保距离永远是个正数。所以,阿星说:点A到点B的距离是 \( |a-b| \) 。因为距离不可能是负数!求两点距离忘了加绝对值就完了。
- 阿星口诀:数轴距离很简单,两点坐标来相减。谁大谁小先不管,绝对值号两边站!
- 公式推导:
- 设数轴上点A的坐标为 \( a \),点B的坐标为 \( b \)。
- 若 \( a > b \),则距离为 \( a - b \)。
- 若 \( a < b \),则距离为 \( b - a \)。
- 如何用一个式子统一以上两种情况?使用绝对值:\( \text{距离} = |a - b| \)。
- 因为 \( |a-b| = |b-a| \),所以谁减谁都不影响结果,绝对值会保证结果是非负数。
📐 图形解析(易错:数轴上的距离 可视化)
【图形解析】如图所示,我们有一个数轴,上面有两个点:点A(坐标为 \( a \) )和点B(坐标为 \( b \) )。它们之间的线段长度就是距离。无论 \( a \) 和 \( b \) 谁在左谁在右,这段长度都是正的。我们用代数式 \( |a - b| \) 来精确表示这段长度。在图形上,这段距离就是连接A、B两点的虚线长度。比如,如果 \( a \) 对应数轴上的100,\( b \) 对应200,那么距离就是 \( |100-200| = 100 \);如果 \( a=200, b=100 \),结果同样是 \( |200-100| = 100 \)。
⚠️ 易错警示:星火避坑指南
- ❌ 典型错误1:计算点 \( P(-5) \) 到点 \( Q(2) \) 的距离,直接写 \( -5 - 2 = -7 \) 或 \( 2 - (-5) = 7 \),但没有明确距离必须为非负数,导致在复杂问题中可能忽略符号直接使用差。
- ✅ 阿星纠正:根本原因是概念混淆,将“坐标差”与“距离”划了等号。距离是几何量,永远是正的。记住阿星的比喻:绝对值是“正义裁判”,自动出“红牌”罚掉负数!只要见到“距离”,立刻先给表达式套上绝对值号 \( |\quad| \),再计算。
- ❌ 典型错误2:已知点A到点B的距离是5,点A坐标为1,求点B坐标时,只写出 \( 1+5=6 \),而漏掉了 \( 1-5=-4 \) 这个解。
- ✅ 阿星纠正:根本原因是思维定式,只考虑了B在A右侧的情况,忽略了B在A左侧的可能性。距离 \( |a-b|=5 \) 意味着 \( a-b=5 \) 或 \( a-b=-5 \),对应B点在A点左、右两种情形。画个数轴,一左一右,一目了然!
🔥 经典题型:三例精讲
例题 1:基础巩固
题目:数轴上点 \( M \) 表示的数是 \( -3 \),点 \( N \) 表示的数是 \( 4 \),求 \( M, N \) 两点间的距离。
📌 阿星解析:
- 套公式:见到“距离”,立刻想到绝对值公式:距离 \( = |M - N| \)。
- 代数值:\( |-3 - 4| = |-7| \)。
- 去绝对:“正义裁判”出手,负号被罚下:\( |-7| = 7 \)。
✅ 答案:\( 7 \)
例题 2:逆向思维
题目:数轴上点 \( A \) 对应的数为 \( 1 \),点 \( A \) 与点 \( B \) 之间的距离为 \( 3 \),求点 \( B \) 对应的数。
📌 阿星解析:
- 设未知数:设点 \( B \) 对应的数为 \( x \)。
- 列方程:根据距离公式:\( |1 - x| = 3 \)。
- 解方程:绝对值方程要拆开,考虑左右两种情况:
- 情况一:\( 1 - x = 3 \),解得 \( x = -2 \)。
- 情况二:\( 1 - x = -3 \),解得 \( x = 4 \)。
- 画图验证:在数轴上标出点A(1),向左3个单位是点(-2),向右3个单位是点(4)。完全正确!
✅ 答案:点 \( B \) 对应的数是 \( -2 \) 或 \( 4 \)。
例题 3:综合应用
题目:已知数轴上点 \( A(a) \),点 \( B(b) \) 满足 \( |a+2| + |b-3| = 0 \)。求 \( A, B \) 两点之间的距离。
📌 阿星解析:
- 破解绝对值方程:\( |a+2| \) 和 \( |b-3| \) 都是非负数。几个非负数的和为零,则每个非负数都必须为零。
- 所以 \( |a+2| = 0 \) → \( a = -2 \)。
- \( |b-3| = 0 \) → \( b = 3 \)。
- 求距离:已知 \( A(-2) \), \( B(3) \),距离 \( = |(-2) - 3| = |-5| = 5 \)。
✅ 答案:\( 5 \)
🚀 阶梯训练
第一关:基础热身(5道)
- 求数轴上表示 \( 5 \) 和 \( -1 \) 的两点之间的距离。
- 点 \( P \) 在数轴上对应的数是 \( -4 \),点 \( Q \) 对应的数是 \( 7 \),求 \( PQ \) 的长。
- 计算:\( |8 - 15| \)。这个结果可以表示数轴上哪两个整数点之间的距离?
- 已知点 \( C \) 到原点 \( O \) 的距离是 \( 6 \),写出所有可能的点 \( C \) 表示的数。
- 若点 \( M \) 与点 \( N(2) \) 的距离是 \( 4 \),求点 \( M \) 表示的数。
第二关:奥数挑战(5道)
- 数轴上点 \( A \) 表示 \( -7 \),点 \( B \) 表示 \( x \)。若 \( AB = 12 \),求 \( x \) 的值。
- 点 \( A, B, C \) 在数轴上对应的数分别是 \( -1, 2, m \)。已知 \( AC = 2 \times BC \),求 \( m \) 的值。
- 若 \( |m - n| = n - m \),且 \( |m| = 4 \),\( |n| = 3 \),求 \( m + n \) 的值。
- 数轴上,表示数 \( a \) 的点到表示 \( -5 \) 的点的距离是 \( 3 \),到表示数 \( 1 \) 的点的距离是 \( 7 \),求 \( a \)。
- 动点 \( P \) 从数轴上表示 \( -2 \) 的点出发,以每秒 \( 3 \) 个单位长度的速度向右运动,\( t \) 秒后到达点 \( Q \)。求 \( t \) 为何值时,点 \( Q \) 到原点 \( O \) 的距离为 \( 10 \)?
第三关:生活应用(5道)
- 【AI巡检】一个AI扫地机器人沿着一条笔直的走廊(可看作数轴)清扫。它的初始充电桩在坐标0点。第一次它移动到+5米处清扫,然后返回充电。第二次它移动到-8米处清扫。请问,机器人两次移动的直线距离(从起点到终点的位移大小)分别是多少?
- 【航天控制】在太空对接模拟中,飞船A的位置标记为坐标 \( 120 \)(单位:米),飞船B的位置标记为坐标 \( -85 \)。为确保安全,两船必须保持至少 \( 210 \) 米的距离。请问当前它们之间的距离是否符合安全标准?
- 【网购物流】城市主干道可视为数轴。仓库W在坐标 \( -15 \) 公里处,客户C家在坐标 \( 22 \) 公里处。快递员需要从仓库取件送到客户家。请计算送货的直线路程。如果快递车每公里耗电0.2度,完成这次送货至少需要准备多少度电?
- 【工程测量】在一条水平基准线(数轴)上,工程师需要安装两个传感器。设计要求两个传感器之间的距离精确为 \( 4.5 \) 米。如果第一个传感器安装在 \( 1.2 \) 米的位置,请问第二个传感器可能的安装位置是多少?
- 【温差计算】某冷冻实验室,A区的实时温度为 \( -12^{\circ}C \),B区的实时温度为 \( -3^{\circ}C \)。在温度数轴上,A、B两区的温度差(绝对值)是多少?这个差值反映了什么物理量?
🤔 专家问答 FAQ
Q:这一章在考卷里通常占多少分?
A:数轴上的距离是《有理数》和《代数式》章节的基础核心概念。直接出题可能占3-6分(一道填空或选择+一道简单解答)。但更重要的是,它是后续学习绝对值方程、线段中点、动点问题乃至整个坐标系思想的基石,其原理会间接影响大量综合题的得分。
Q:学好它对高中有什么帮助?
A:帮助巨大!1. 坐标系思想:数轴是一维坐标系,这里的距离公式 \( |a-b| \) 就是一维空间两点间距离公式。到了高中,你会学到二维的 \( \sqrt{(x_1-x_2)^2+(y_1-y_2)^2} \),其核心思想“对应坐标差的绝对值(平方)”从这里萌芽。2. 绝对值理解:对 \( |a-b| \) 几何意义的深刻理解,是解决高中复杂绝对值函数、不等式问题的关键。可以说,这里是数形结合思想的第一个练兵场。
参考答案
第一关:1. 6 2. 11 3. 7;表示8和15(或15和8)的两点 4. 6 或 -6 5. 6 或 -2
第二关:1. 5 或 -19 2. 5 或 8 3. -1 或 -7 4. -8 5. \( t=\frac{8}{3} \) 或 \( t=4 \)
第三关:1. 5米;8米 2. 距离为205米,小于210米,不符合安全标准。 3. 路程37公里;至少7.4度电。 4. 5.7米 或 -3.3米 5. 温度差为 \( 9^{\circ}C \);反映了两个区域冷热程度的差异大小。
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