已知:数轴上、两点表示的有理数为、,且. 、各表示哪一个有理数? (2)点在数轴上表示的数是,且与、两点的距离和为,求多项式的值; (3)小蚂蚁甲以个单位长度秒的速度从点出发向其左边个单位长度处的一颗饭粒爬去,秒后位于点的小蚂蚁乙收到它的信号,以个单位长度秒的速度也迅速爬向饭粒,小蚂蚁甲到达后背着饭粒立即返回,与小蚂蚁乙在数轴上点相遇,则点表示的有理数是什么?从出发到此时,小蚂蚁甲共用去多少时间?
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完整解法
(1)
1. 根据非负数的性质求出 $a$ 和 $b$ 的值
因为 且 ,
由 可得:
2. 得出点 $A$ 和点 $B$ 在数轴上对应的有理数
所以点 表示的有理数为 ,点 表示的有理数为 。
答案
表示的有理数为 , 表示的有理数为 。
(2)
1. 根据距离条件求出 $c$ 的可能值
点 表示数 ,与 、 的距离和为 ,即 。
分情况讨论:
① 当 时,;
② 当 时,;
③ 当 时,,无解。
综上, 或 。
2. 化简多项式表达式
将多项式去括号并合并同类项:
3. 代入 $a, b, c$ 的值计算多项式的结果
代入 ,得 。
当 时,;
当 时,。
答案
当 时,多项式的值为 ;当 时,多项式的值为 。
(3)
1. 确定饭粒的位置
点 表示 ,饭粒在点 左边 个单位长度处,故饭粒所在位置为 。
2. 分析蚂蚁甲与蚂蚁乙在甲到达饭粒时的位置
蚂蚁甲从 出发到达饭粒 所需时间为 秒。
在甲出发 秒时:
- 甲已到达饭粒处 ;
- 乙已爬行了 秒,爬行距离为 个单位长度,从 向左爬行到达 处。
3. 计算甲返回后与乙相遇的时间及点 $D$ 的位置
在 秒时,甲位于 ,乙位于 ,两人相距 个单位长度。
此时甲背着饭粒向右返回,速度为 单位/秒;乙继续向左爬行,速度为 单位/秒。
两人相向而行,相遇所需额外时间为 秒。
因此,小蚂蚁甲从出发到相遇共用去时间 秒。
在后 秒内,甲从 向右爬行 个单位长度,故相遇点 表示的有理数为 。(或乙共爬行 秒,位置为 )。
答案
点 表示的有理数是 ,从出发到此时,小蚂蚁甲共用去 秒时间。
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