21. 如图,点A在数轴上对应的数为-2.

(1)点B在点A右边,距点A 6个单位长度,求点B对应的数.
(2)在(1)的条件下,点A以每秒1个单位长度的速度沿数轴向左运动,点B以每秒2个单位长度的速度沿数轴向右运动,当点A运动到-4所在的点时,求A,B两点间距离.
(3)在(2)的条件下,现点A静止不动,点B沿数轴向左运动,经过多长时间,A,B两点相距4个单位长度?(直接写出答案)
答案:21. (1) 点B所对应的数是4 (2) $[-2-(-4)]÷1=2(\mathrm{s})$,$2+2+4+2×2=12$.故A,B两点间距离是12个单位长度 (3) 经过4 s或8 s A,B两点相距4个单位长度
解析:
【分析】
解题时结合数轴的性质和动点运动规律逐步分析:
1. 第(1)问:数轴上右侧的数大于左侧的数,点B在点A右侧6个单位,用点A对应的数加6即可得到点B对应的数。
2. 第(2)问:先计算点A从-2运动到-4的路程,结合点A的运动速度求出运动总时长,再根据点B的运动速度和方向求出该时段后点B的位置,最终计算两点的距离。
3. 第(3)问:此时点A静止在-4,先确定第(2)问结束时点B的位置,点B向左运动时分两种情况:B在A右侧相距4个单位、B在A左侧相距4个单位,分别计算对应时间即可。
【解析】
(1)已知点A对应的数为-2,点B在A右侧距A6个单位长度,因此点B对应的数为:
$-2+6=4$
(2)首先计算点A的运动时间:
点A从-2运动到-4的路程为$|-2-(-4)|=2$个单位,运动速度为每秒1个单位,因此运动时间为$2÷1=2(\mathrm{s})$。
2秒内点B向右运动的距离为$2×2=4$个单位,因此运动后点B对应的数为$4+4=8$。
此时A对应的数为-4,两点距离为$8-(-4)=12$个单位长度。
(3)第(2)问结束后,A静止在-4,B在8的位置,B以每秒2个单位向左运动:
① 当B在A右侧、两点相距4个单位时,B需要移动$12-4=8$个单位,时间为$8÷2=4(\mathrm{s})$;
② 当B在A左侧、两点相距4个单位时,B需要移动$12+4=16$个单位,时间为$16÷2=8(\mathrm{s})$。
【答案】
(1)4;(2)12个单位长度;(3)4s或8s
【知识点】
数轴应用,动点距离计算,分类讨论
【点评】
本题围绕数轴上的动点问题设置,前两问考察基础的数轴点平移、距离计算能力,第三问需要注意分情况讨论B的位置,避免漏解,侧重对运动过程的分析能力的考察。
【难度系数】
0.7
22. 阅读下面文字,根据所给信息解答下面问题:把几个数用大括号括起来,中间用逗号隔开,如:$\{3, 4\}$;$\{-3, 6, 8, 18\}$,其中大括号内的数称其为集合的元素。如果一个集合满足:只要其中有一个元素$a$,使得$-2a + 4$也是这个集合的元素,这样的集合称为条件集合。例如:$\{3, -2\}$,因为$-2 × 3 + 4 = -2$,$-2$恰好是这个集合的元素,所以$\{3, -2\}$是条件集合;例如$\{-2, 9, 8\}$,因为$-2 × (-2) + 4 = 8$,$8$恰好是这个集合的元素,所以$\{-2, 9, 8\}$是条件集合。
(1)集合$\{-4, 12\}$是否是条件集合?
(2)集合$\{\dfrac{1}{2}, -\dfrac{5}{3}, \dfrac{22}{3}\}$是否是条件集合?
(3)若集合$\{8, n\}$和$\{m\}$都是条件集合。求$m$,$n$的值。
答案:22. (1) 是 (2) 是 (3) $m=\dfrac{4}{3}$,$n=-12,-2,\dfrac{4}{3}$
解析:
【分析】
首先明确条件集合的核心定义:只要集合中存在一个元素$a$,使得$-2a+4$也是该集合的元素,这个集合就是条件集合。
(1)(2)小问只需依次代入集合内的元素计算$-2a+4$,验证结果是否属于集合即可判断;
(3)小问需分类讨论:①单元素集合$\{m\}$只有$m$一个元素,因此必须满足$-2m+4=m$,解方程即可得$m$;②集合$\{8,n\}$分三种情况:一是$a=8$时,$-2×8+4=n$;二是$a=n$时,$-2n+4=8$;三是$a=n$时,$-2n+4=n$,分别解方程即可得到所有符合要求的$n$值。
【解析】
(1) 对集合$\{-4,12\}$,取元素$a=-4$,计算得:
$-2×(-4)+4=8+4=12$,$12$是该集合的元素,因此集合$\{-4,12\}$是条件集合。
(2) 对集合$\{\dfrac{1}{2}, -\dfrac{5}{3}, \dfrac{22}{3}\}$,取元素$a=-\dfrac{5}{3}$,计算得:
$-2×(-\dfrac{5}{3})+4=\dfrac{10}{3}+\dfrac{12}{3}=\dfrac{22}{3}$,$\dfrac{22}{3}$是该集合的元素,因此集合$\{\dfrac{1}{2}, -\dfrac{5}{3}, \dfrac{22}{3}\}$是条件集合。
(3) ①求$m$的值:
因为$\{m\}$是条件集合,仅含一个元素,所以满足:
$-2m+4=m$
移项得$3m=4$,解得$m=\dfrac{4}{3}$。
②求$n$的值:
因为$\{8,n\}$是条件集合,分三种情况讨论:
情况1:若$a=8$,则$-2×8+4=n$,计算得$n=-12$;
情况2:若$a=n$,则$-2n+4=8$,移项得$-2n=4$,解得$n=-2$;
情况3:若$a=n$,则$-2n+4=n$,移项得$3n=4$,解得$n=\dfrac{4}{3}$。
综上可得$m=\dfrac{4}{3}$,$n$的取值为$-12、-2、\dfrac{4}{3}$。
【答案】
(1) 是
(2) 是
(3) $m=\dfrac{4}{3}$,$n=-12,-2,\dfrac{4}{3}$
【知识点】
新定义运算,分类讨论思想,一元一次方程的解法
【点评】
本题以新定义集合为载体,考查对新概念的理解运用能力,解题的核心是严格贴合定义展开计算,第三问要注意分类讨论的完整性,避免漏解。
【难度系数】
0.6