题目内容

【题目】给出如下规定:对于平面直角坐标系xOy中的图形M,N,给出如下定义:P为图形M上任意一点,Q为N上任一点,如果P,Q两点间的距离存在最小值时,就称该最小值为两个图形M和N之间的“闭距离”;如果P,Q两点间的距离存在最大值时,就称该最大值为两个图形M和N之间的“开距离”.

请你在学习,理解上述定义的基础上,解决下面问题:

在平面直角坐标系xOy中,点A(﹣6,8),B(﹣6,﹣8),C(6,﹣8),D(6,8).

(1)请在平面直角坐标系中画出四边形ABCD,线段AB和线段CD的“闭距离”为   ;“开距离”为   ;

(2)设直线y=﹣x+b(b>0)与x轴,y轴分别交于点E,F,若线段EF与四边形ABCD的“闭距离”是2,求它们的“开距离”;

(3)⊙M的圆心为M(m,﹣6),半径为1,若⊙M与△ABC的“闭距离”等于1,直接写出m的取值范围.

【答案】(1)12,20;(2)2或2或2;(3)当m=﹣8或6+或﹣4≤m≤6﹣3时,⊙M与△ABC的“闭距离”等于1.

【解析】

(1)由点的坐标画出图形,由“闭距离”和“开距离”的定义可求解;

(2)分四种情况讨论,求出点E,点F坐标,即可解;

(3)分点M在y轴左侧和右侧讨论,找到特殊点,即可求解.

解:(1)如图所示:

∴线段AB和线段CD的“闭距离”为12,“开距离”=,

故答案为:12,20;

(2)∵线段EF与四边形ABCD的“闭距离”是2,

∴点E坐标为(4,0)或点E(8,0)或点F(0,6)或点F(0,10)

当点E坐标为(4,0)时,

∴0=﹣×4+b,

∴b=3,

∴点F(0,3),

∴线段EF与四边形ABCD的“开距离”=,

当点E坐标为(8,0)时,

∴0=﹣×8+b,

∴b=6,

∴点F(0,6),

∴线段EF与四边形ABCD的“开距离”=,

当点F坐标为(0,6)时,

∴b=6,

∴y=﹣x+6,

∴点E(8,0),

∴线段EF与四边形ABCD的“开距离”=,

当点F坐标为(0,10)时,

∴b=10,

∴y=﹣x+10,

∴点E(,0)

∴线段EF与四边形ABCD的“开距离”=,

(3)如图,设直线y=﹣6与AB交于点N,交AC于点E,

∵M(m,﹣6),半径为1,

∴当点M在y轴左侧时,MN=2时,⊙M与△ABC的“闭距离”等于1,

∴m=﹣8或﹣4,

当点M在y轴右侧时,ME=2时,⊙M与△ABC的“闭距离”等于1,

∴m=6+或6﹣3,

∴当m=﹣8或6+或﹣4≤m≤6﹣3时,⊙M与△ABC的“闭距离”等于1.

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