题目内容
【题目】数和形是数学的两个主要研究对象,我们经常运用数形结合、数形转化的方法解决一些数学问题.下面我们来探究“由数思形,以形助数”的方法在解决代数问题中的应用.
(1)探究的几何意义:如图①,在直角坐标系中,设点M的坐标为(x,y),过M作MP⊥x轴于P,作MQ⊥y轴于Q,则P点坐标为(x,0),Q点坐标为(0,y),即OP=|x|,OQ=|y|,在△OPM中,PM=OQ=|y|,则MO=,因此,的几何意义可以理解为点M(x,y)与点O(0,0)之间的距离OM.
①的几何意义可以理解为点N1 (填写坐标)与点O(0,0)之间的距离N1O;
②点N2(5,﹣1)与点O(0,0)之间的距离ON2为 .
(2)探究的几何意义:如图②,在直角坐标系中,设点A′的坐标为(x﹣1,y﹣5),由探究(1)可知,A′O=,将线段A′O先向右平移1个单位,再向上平移5个单位,得到线段AB,此时点A的坐标为(x,y),点B的坐标为(1,5),因为AB=A′O,所以AB=,因此的几何意义可以理解为点A(x,y)与点B(1,5)之间的距离.
(3)探究的几何意义:请仿照探究二(2)的方法,在图③中画出图形,那么的几何意义可以理解为点C (填写坐标)与点D(x,y)之间的距离.
(4)拓展应用:①的几何意义可以理解为:点A(x,y)与点E(1,﹣4)的距离与点A(x,y)与点F (填写坐标)的距离之和.
②的最小值为 (直接写出结果)
【答案】(1)①(﹣2,3)或(3,﹣2);②;(3)见解析, (﹣2,3);(4)①(﹣2,﹣3);②
【解析】
(1)①构造直角三角形利用勾股定理即可得出答案;
②由两点间的距离即可得出答案;
(3)设点D′的坐标为,由两点间的距离和平移的性质即可得出结论;
(4)①由(3)即可得出答案;
②根据三角形的三边关系即可求出答案.
(1)①的几何意义可以理解为点N1 或与点O之间的距离N1O,
故答案为:或;
②点N2与点O之间的距离ON2为:,
故答案为:;
(3)设点D′的坐标为,如图③所示:
由探究(2)可知,D′O=,
将线段D′O先向左平移2个单位,再向上平移3个单位,得到线段CD,
此时,D的坐标为,点C的坐标为,
∵CD=D'O,
∴CD=,
∴的几何意义为点C到点D之间的距离;
故答案为:;
(4)①由(2)可知: 的几何意义可以理解为:
点A与点E的距离与点A与点F的距离之和,
故答案为:;
②当A位于直线EF外时,
此时点A、E、F三点组成△AEF,
∴由三角形三边关系可知:EF<AF+AE,
当点A位于线段EF之间时,此时EF=AF+AE,
∴的最小值为EF的距离,
∴EF=,
故答案为:.