典例 (2026·江苏苏州期中)如图,在数轴上,点A表示数a,点B表示数b,且a,b满足$|a+2|+|b-4|=0$.

(1) 点A表示的数为
,点B表示的数为
;
(2) 若在原点O处放一挡板,一小球甲从点A处以1个单位长度/秒的速度向左运动,同时另一小球乙从点B处以2个单位长度/秒的速度也向左运动,在碰到挡板后(忽略球的大小,可看作一点)以原来的速度向相反的方向运动,设运动的时间为t秒.
① 当$t=1$时,甲小球到原点的距离为
,乙小球到原点的距离为
;当$t=3$时,甲小球到原点的距离为
,乙小球到原点的距离为
;
② 试探究:是否存在$t$的值,使甲、乙两小球到原点的距离相等?若不存在,请说明理由;若存在,请求出$t$的值.
【思路点拨】(1) 利用绝对值的非负性即可确定点$A,B$表示的数;(2) ① 根据运动时间确定出运动的距离,即可得出结论;② 根据甲、乙两小球到原点的距离相等列出关于$t$的方程,解方程即可.
【答案】(1) $-2$ $4$
(2) ① $3$ $2$ $5$ $2$ 解析:由题意,得当$t=1$时,甲小球到原点的距离为$2+1×1=3$,乙小球到原点的距离为$4-2×1=2$;当$t=3$时,甲小球到原点的距离为$2+1×3=5$,乙小球到原点的距离为$2×3-4=2$.
② 由题意,得$2+t=|4-2t|$,解得$t=\frac{2}{3}$或$6$.故存在$t$的值,使甲、乙两小球到原点的距离相等,此时$t=\frac{2}{3}$或$6$.
要点提示▶数轴上点表示的数的绝对值即为该点到原点的距离.
解析:
【分析】
(1) 利用绝对值的非负性解题:任意数的绝对值都是非负数,两个非负数相加和为0时,这两个非负数都等于0,据此列方程即可求出a、b的值,得到点A、B表示的数。
(2) ① 先分析小球运动规律:甲一直向左运动,到原点的距离等于初始距离2加运动的路程;乙向左运动到原点需要$4÷2=2$秒,$t≤2$时乙未碰到挡板,到原点的距离是初始距离4减向左运动的路程,$t>2$时乙碰到挡板后向右运动,到原点的距离是向右运动的路程,代入$t=1$和$t=3$分别计算即可。
② 要使甲、乙到原点的距离相等,分两种情况讨论:第一种是乙未碰到挡板($0<t≤2$),第二种是乙碰到挡板后反向运动($t>2$),分别根据距离相等列一元一次方程,求解后验证解是否符合对应时间段的要求即可。
【解析】
(1) 根据绝对值的非负性可得$|a+2|≥0$,$|b-4|≥0$,
已知$|a+2|+|b-4|=0$,因此只有当$a+2=0$且$b-4=0$时等式成立,
解得$a=-2$,$b=4$,即点A表示的数为-2,点B表示的数为4。
(2) ① 当$t=1$时:
甲向左运动的路程为$1×1=1$,到原点的距离为$2+1=3$;
乙向左运动的路程为$2×1=2$,还未碰到挡板,到原点的距离为$4-2=2$。
当$t=3$时:
甲向左运动的路程为$1×3=3$,到原点的距离为$2+3=5$;
乙运动到原点的时间为$4÷2=2$秒,剩余$3-2=1$秒向右运动,到原点的距离为$2×1=2$。
② 存在满足条件的t值,分两种情况讨论:
情况1:当$0< t≤2$时,乙未碰到挡板,到原点的距离为$4-2t$,甲到原点的距离为$2+t$,
由距离相等列方程:$2+t=4-2t$,
移项计算得$3t=2$,解得$t=\frac{2}{3}$,符合$0< t≤2$的范围。
情况2:当$t>2$时,乙碰到挡板后向右运动,到原点的距离为$2t-4$,甲到原点的距离为$2+t$,
由距离相等列方程:$2+t=2t-4$,
移项计算得$t=6$,符合$t>2$的范围。
综上,存在t的值使甲、乙两小球到原点的距离相等。
【答案】
(1) $\boldsymbol{-2}$;$\boldsymbol{4}$
(2) ① $\boldsymbol{3}$;$\boldsymbol{2}$;$\boldsymbol{5}$;$\boldsymbol{2}$
② 存在,$t$的值为$\boldsymbol{\frac{2}{3}}$或$\boldsymbol{6}$
【知识点】
绝对值的非负性;数轴动点问题;一元一次方程的应用
【点评】
本题综合考查了绝对值的性质与数轴上的动点问题,解题的关键是注意乙球碰到挡板后运动方向发生改变,需要分情况讨论,同时考查了分类讨论思想与方程思想的应用,解题时要注意验证解是否符合对应情况的取值范围。
【难度系数】
0.6