题目内容
点P在图形M上, 点Q在图形N上,记
为线段PQ长度的最大值,
为线段PQ长度的最小值,图形M,N的平均距离
.
(1)在平面直角坐标系
中,⊙O是以O为圆心,2的半径的圆,且A
,B
,求
及
;(直接写出答案即可)
(2)半径为1的⊙C的圆心C与坐标原点O重合,直线
与
轴交于点D,与
轴交于点F,记线段DF为图形G,求
;
(3)在(2)的条件下,如果⊙C的圆心C从原点沿
轴向右移动,⊙C的半径不变,且
,求圆心C的横坐标.
(1)2,4;(2)3;(3)
或
.
【解析】
试题分析:(1)作出图形,根据定义求解;(2)如图,过点O作OH⊥DF于点H,交圆C于点M,圆C与x轴的左交点为点N,根据点到直线上一点的距离的最小值为该点到垂足的距离可知,
,从而应用直线上点的坐标与方程的关系和锐角三角函数(或相似三角形)知识求出OH,进而求出MH,又
,因此根据定义可求
;(3)分
,
,
,
四种情况讨论即可.
试题解析:(1)如图,根据勾股定理可求:OA=1,OB=4,
∴
.
∴
,
.
![]()
(2)如图,过点O作OH⊥DF于点H,交圆C于点M,圆C与x轴的左交点为点N,则
根据点到直线上一点的距离的最小值为该点到垂足的距离可知,
,
∵直线
与
轴交于点D,与
轴交于点F,∴D(4,0),F(0,
),即OD=4,OF=
.
∴
.∴
.∴
.∴
.
又
,∴
.
![]()
(3)设点C的横坐标为x(x≥0),
当
时,线段与圆无公共点,圆心离点D最远,
,解得:
.
当
时,线段与圆无公共点,圆心离点F最远,
,解得:
(不符合
,舍去).
当
时,线段与圆有公共点,
,解得:
(舍去负值).
当
时,
,不符合题意舍去.
综上所述,点C的横坐标为
或
.
考点:1.新定义;2. 勾股定理;3.垂直线段的性质;4. 直线上点的坐标与方程的关系;5.锐角三角函数定义;6. 特殊角的三角函数值;7.直线与圆的位置关系;8.数形结合和分类思想的应用.
| A.(2,1) | B.(-2,1) | C.(-2,-1) | D.(2,-1) |