题目内容
【题目】点A、B在数轴上分别表示数a、b,A、B之间的距离可表示为AB=|a﹣b|.已知数轴上A,B两点分别表示有理数﹣1和x.
(1)若AB=4时,则x的值为 ;
(2)当x=7时,点A,B分别以每秒1个单位长度和2个单位长度的速度同时向数轴负方向运动.求经过多少秒后,点A到原点的距离是点B到原点的距离的2倍;
(3)如图,点A,B,C,D四点在数轴上分别表示的数为﹣4,﹣1,2,6.是否存在点P在数轴上,使得点P到这四点的距离总和的最小?若存在,请直接写点P的位置和距离总和的最小值.若不存在,请说明理由;
(4)某一直线沿街有2020户民,假定相邻两户居民间隔相同,分别记为a1,a2,a3,a4,a5,…,a2020.某餐饮公司想为这2020户居民提供早餐,决定在路旁建立一个快餐店P.请问点P选在何处,才能使这2020户居民到点P的距离总和最小?试说明原因.
【答案】(1)3或﹣5;(2)经过秒或5秒后,点A到原点的距离是点B到原点的距离的2倍;(3)点P在B与C之间时,点P到这四点的距离总和的最小,其最小值为13;(4)点P选在a1020与a1011之间,才能使这2020户居民到点P的距离总和最小,理由见解析.
【解析】
(1)根据距离公式AB=|a﹣b|,分点B在点A左、右两侧两种情况解答即可;
(2)设经过t秒后,点A到原点的距离是点B到原点的距离的2倍,则A点表示的数为(﹣1﹣t),B点表示的数为(7﹣t),然后分点B在原点左右两边,列方程可求得结果;
(3)设P点表示的数为x,分别求出当x<﹣4时,当﹣4≤x<﹣1时,当﹣1≤x<2时,当2≤x<6时,当x≥6时,点P到这四点的距离总和,然后比较求出最小值即可;
(4)根据两点之间的距离,先分析有2户居民点P的位置,有3户居民点P的位置,有4户居民点P的位置,…,最后根据规律可得出有2020户居民点P的位置即可得到结论.
解:(1)∵AB=4,数轴上A,B两点分别表示有理数﹣1和x,
∴当B点在A点右边时,x=﹣1+4=3,
当B点在A点左边时,x=﹣1﹣4=﹣5,
故答案为:3或﹣5;
(2)设经过t秒后,点A到原点的距离是点B到原点的距离的2倍,则A点表示的数为(﹣1﹣t),B点表示的数为(7﹣t),
①当B点在原点右边时,有OA=|﹣1﹣t|=t+1,OB=|7﹣2t|=7﹣2t,则
t+1=2(7﹣2t),
解得,t=,
②当B点在原点左边时,有OA=|﹣1﹣t|=t+1,OB=|7﹣2t|=2t﹣7,则
t+1=2(2t﹣7),
解得,t=5,
综上,t=或5.
答:经过秒或5秒后,点A到原点的距离是点B到原点的距离的2倍;
(3)设P点表示的数为x,则
当x<﹣4时,距离之和为﹣4﹣x﹣1﹣x+2﹣x+6﹣x=3﹣4x>19,
当﹣4≤x<﹣1时,距离为x+4﹣1﹣x+2﹣x+6﹣x=11﹣2x>13,
当﹣1≤x<2时,距离为x+4+x+1+2﹣x+6﹣x=13,
当2≤x<6时,时,距离为x+4+x+1+x﹣2+6﹣x=9+2x≥13,
当x≥6时,时,距离为x+4+x+1+x﹣2+x﹣6=4x﹣3≥19,
∴当﹣1≤x≤2时,点P到这四点的距离总和的最小,其最小值为13,
即点P在B与C之间时,点P到这四点的距离总和的最小,其最小值为13;
(4)点P选在a1020与a1011之间,才能使这2020户居民到点P的距离总和最小.
理由:若只有a1、a2居民户,P建在a1与a2之间任何一点位置时,2户居民到点P的距离和都为a1与a2间的距离,比建在a1与a2之外小;
若有a1,a2,a3三居民户,P建在a3处时,3户居民到点P的距离和最小,
若有a1,a2,a3,a4四居民户,P建在a2与a3之间任何一点位置时,4户居民到点P的距离和最小,
∴若有a1,a2,a3,a4,a5,…,a20202020户,P建在a1010与a1011之间任何一点位置时,才能使这2020户居民到点P的距离总和最小.