1、专题22直线、射线与线段（录入：王云峰）阅读与思考构成平面图形的基本元素是点和线，在几何图形中，点无大小，线无宽窄，它们都是抽象思维的产物，点与线有着密切的联系，点运动成线，线与线相交的地方形成点，一条线确定了两个端点，线的长短也就确定了，从这个意义上讲，点是线的界限在线中，最简单、最常见的就是直线、射线、线段，它们是最基本的图形，它们的概念、性质及画图是今后研究由线段所组成的比较复杂图形（如三角形、四边形等）的基础，解与直线、射线、线段相关问题常涉及如下知识与方法：1直线、射线、线段的区别与联系2线段中点的概念3枚举法、分类讨论法例题与求解【例1】已知一条直线上有A，B，C三点，线段AB的中
2、点为P，AB10，线段BC的中点为Q，BC6，则线段PQ的长为（江苏省竞赛试题）解题思路：未给出图形，注意C点位置有多种可能【例2】在一条直线上已知四个不同的点依次是A，B，C，D，那么到A，B，C，D的距离之和最小的点（）A可以是直线AD外的某一点B只有点B或点CC只是线段AD的中点D有无穷多个（全国初中数学联赛试题）解题思路：直线上的四个点把直线分成五部分，就每一种情况画图表示出到A，B，C，D的距离，从直观的图形中作出判断【例3】如图，C是线段上的一点，D是BC的中点，已知图中所有线段的长度之和为23，线段AC的长度与线段BC的长度都是正整数，求线段AC的长（“希望杯”邀请赛试题）解题思
3、路：解题的关键是将每一条线段用AC或BC来表示，依题意可列一个关于AC，BC的方程，讨论此不定方程的正整数解【例4】如图所示，点C为线段AB的中点，点E为线段AB上的点，点D为线段AE的中点（1）若线段AB，CE，0，求，（2）如图，在（1）的条件下，求线段DE的长（3）如图，若AB15，AD2BE，求线段CE的长图图（湖北省武汉市调考试题）解题思路：将几何问题代数化，对于（3），引入未知数，列方程求解【例5】（1）一条直线可以把平面分成两个部分（或区域），如图，两条直线可以把平面分成几个部分？三条直线可以把平面分成几个部分？试画图说明（2）四条直线最多可以把平面分成几个部分？试画出示意图，并
4、说明这四条直线的位置关系（3）平面上有条直线，每两条直线都恰好相交，且没有三条直线交于一点，处于这种位置的条直线分一个平面所成的区域最多，记为，试研究与之间的关系（山东省聊城市中考试题）解题思路：从简单情形入手，由简到繁，归纳发现规律【例6】已知线段AB，CD，线段CD在直线上运动（A在B左侧，C在D左侧），若与互为相反数（1）求线段AB，CD的长（2）M，N分别是线段AC，BD的中点，若BC4，求MN（3）当CD运动到某一时刻时，D点与B点重合，P是线段延长线上任意一点，下列两个结论：是定值；是定值可以证明，有且只有一个结论是正确的，请你作出正确的选择并画图求值（浙江省宁波市中考试题改编）解
5、题思路：（1）与的平方互为相反数，可以推出二者都为零，否则一个正数是不可能等于一个负数的，所以6，12（2）需要分类讨论：如图，当点C在点B左侧时，根据“M，N分别为线段AC，BD的中点”，先计算出AM，DN的长度，然后计算MNADAMDN；如图，当点C位于点B右侧时，利用线段间的和差关系求得MN的长度（3）能计算出或的值是一个常数的，即为符合题意的结论能力训练A级1已知点O在直线AB上，且线段OA的长度为4cm，线段OB的长度为6cm，E，F分别为线段A，OB的中点，则线段EF的长度为（黑龙江省中考试题）2如图，线段ABBCCDDE1厘米，那么图中所有线段的长度之和等于厘米（“希望杯”邀请赛
6、试题）3如图，B，C，D依次是上的三点，已知AE8.9cm，BD3cm，则图中以A，B，C，D，E这5个点为端点的所有线段长度的和为cm（中学生数理化读刊用刊知识竞赛试题）4平面内两两相交的8条直线，其交点个数最少为，最多为（“希望杯”邀请赛试题）5直线，共点O，直线与上述五条直线分别交于A，B，C，D，E五点，则上述图形中共有线段（）条A4B5C10D156如图，点A，B，C顺次在直线上，M是线段AC的中点，N是线段BC的中点若想求出MN的长度，则只需条件（）AAB12BBC4CAM5DCN2（海南省竞赛试题）7如图，A，B，C，D四点在同一直线上，M是线段AB的中点，N是线段DC的中点，M
7、N，BC则AD（）ABCD8如图，ACAB，BDAB，且AECD，则CE为AB长的（）ABCD9已知线段AB6（1）取线段AB的三等分点，这些点连同线段AB的两个端点可以组成多少条线段？求这些线段长度的和（2）再在线段AB上取两种点：第一种是线段AB的四等分点；第二种是线段AB的六等分点，这些点连同（1）中的三等分点和线段AB的两个端点可以组成多少条线段？求这些线段长度的和（湖北省武汉市武昌区期末调考试题）10已知AB60cm，点C是直线AB上不同于A，B的点，M为AC中点，N是BC中点，求MN的长度11如图，已知点A，B，C是数轴上三点，点C对应的数为6，BC4，AB12（1）求点A，B对应
8、的数；（2）动点P，Q同时从A，C出发，分别以每秒6个单位和3个单位的速度沿数轴正方向运动M为AP的中点，N在CQ上，且CNCQ，设运动时间（0）求点M，N对应的数（用含的式子表示）为何值时，OM2BN？B级1把线段AB延长至D，使BDAB，再延长BA至C，使CAAB，则BC是CD的倍2如图，ABBCCD234，AB的中点M与CD的中点N的距离是3厘米，则BC厘米3如图，C是线段AB的中点，D是线段CB上的一点，若所有线段的长度都是正整数，且线段AB的所有可能的长度数的乘积等于140，则线段AB的所有可能的长度数的和等于（“希望杯”邀请赛试题）4如图，已知B，C是线段AD上的两点，M是AB的中
9、点，N是CD的中点，若MN，BC，则线段AD5如图，已知数轴上点A，B，C所对应的数，都不为0，且C是AB的中点如果0，那么原点O的位置在（）A线段AC上B线段CA的延长线上C线段BC上D线段CB的延长线上（江苏省竞赛试题）6如图，已知B是线段AC上的一点，M是线段AB的中点，N为线段AC的中点，P为NA的中点，Q为MA的中点，则MNPQ等于（）A1B2C3D47平面上有四个点，经过其中每两个点画一条直线，那么一共可以画直线（）A6条B1条或3条或6条C1条或4条D1条或4条或6条8如图，在一条笔直的公路上有7个村庄，其中A，B，C，D，E，F离城市的距离分别为4，10，15，17，19，20
10、公里，而村庄G正好是AF的中点，现要在某个村庄建一个活动中心，使各村到活动中心的路程之和最短，则活动中心应建在（）AA处BC处CG处DE处城市（江苏省竞赛试题）9电子跳蚤游戏盘为ABC，AB，AC，BC，如果电子跳蚤开始时在BC边上P0点，BP0，第一步跳蚤跳到AC边上P1点，且CP1CP0；第二步跳蚤从P1跳到边上P2点，且AP2AP1；第三步跳蚤从P2跳到BC边上P3点，且BP3BP2跳蚤按上述规则跳下去，第2001次落到P2001，请计算P0与P2001之间的距离（“华杯赛”邀请赛试题）10设有甲、乙、丙三人，他们步行的速度相同，骑车的速度也相同，骑车的速度为步行速度的3倍现甲自A地去B
11、地，乙、丙则从B地去A地，双方同时出发，出发时，甲、乙为步行，丙骑车途中，当甲、丙相遇时，丙将车给甲骑，自己改为步行，三人仍按各自原有方向继续前进；当甲、乙相遇时，甲将车给乙骑，自己又步行，三人仍按各自原有方向继续前进问：三人之中谁最先到达自己的目的地？谁最后到达自己的目的地？（“华罗庚金杯”竞赛试题）11已知数轴上A，B两点对应数分别为2和4，P为数轴上一点，对应数为（1）若P为线段AB的三等分点，求P点对应的数（2）数轴上是否存在点P，使P点到A点，B点距离和为10？若存在，求出值；若不存在，请说明理由（3）若点A、点B和点P（点P在原点）同时向左运动，它们的速度分别为1，2，1个（长度单位/分），则第几分钟时，P为AB的中点？12条直线顺次排列着1990个点：P1，P2，P1990，已知点是线段的等分点当中最靠近巧的那个点（21989），如P5是线段P4P6的5等分点当中最靠近P6的那个分点如果线段P1P2的长度是1，线段P1989P1990的长度为求证：（浙江省竞赛试题）7