题干
对于平面直角坐标系 xOy 中的图形 M,N,给出如下定义:图形 M 和 N 上任意两点间距离的最小值,称为图形 M 与图形 N 的“下限距离”,记作 d(M, N);图形 M 和 N 上任意两点间距离的最大值,称为图形 M 与图形 N 的“上限距离”,记作 D(M, N)。
条件说明
- 所有图形都放在同一个平面直角坐标系 xOy 中;
- d(M,N) 取的是“最近的一对点”的距离,D(M,N) 取的是“最远的一对点”的距离;
- 线段是有端点的图形,端点也参与取最值。
问题
(1)若 A(1,0),B(3,0),图形 M 为线段 AB,图形 N 为线段 CD。 ① 如图1,C(0,3),D(5,3),则 d(M,N) 的值是 ______,D(M,N) 的值是 ______; ② 点 C,D 是直线 y = x + 1 上的点(点 C 在点 D 左侧),且满足 CD = 2√2,则 d(M,N) 的最小值为 ______,当 d(M,N) 取最小值时,D(M,N) 的取值范围是 ______。
(2)图形 M 为正方形 EFGH,边长为 √2,对角线 EG 在 y 轴上;图形 N 是直线 y = -x + 2 上的线段 PQ(点 P 在点 Q 左侧),PQ = √2。若存在 d(M,N) = √2,且满足 D(M,N) 的最大值是 4,直接写出点 P 的坐标。
先别看:标准答案
【答案】(1)① 3,5;② √2,√10 ≤ D(M,N) ≤ √26;(2) P(2,0) 或 (0,2) 或 (-1,3) 或 (-3,5)。
原题阅读
先别算。这题给的是一个“自定义定义”:下限距离 d 和上限距离 D。定义题的第一步永远是把定义翻译成人话。
d(M,N):两个图形上,最近的一对点之间的距离。D(M,N):最远的一对点之间的距离。
注意 (1)② 和 (2) 都带着限制条件(CD = 2√2、PQ = √2、点 P 在点 Q 左侧、D 的最大值是 4),这些小字就是本题的坑位。