题目内容


概念:点P、Q分别是两条线段a和b上任意一点,线段PQ长度的最小值叫做线段a与线段b的

“理想距离”.已知O(0,0),A(,1),B(m,n),C(m,n+2)是平面直角坐标系中四点.

(1)       根据上述概念,根据上述概念,完成下面的问题(直接写答案)

①     当m=,n=1时,如图13-1,线段BC与线段OA的理想距离是         2

;

②     当m=,n=2时,如图13-2,线段BC与线段OA的理想距离为             ;

③     当m=,若线段BC与线段OA的理想距离为,则n的取值范围是                  .

(2)如图13-3,若点B落在圆心为A,半径为1的圆上,

当n≥1时,线段BC与线段OA的理想距离记为d,则d的最小值为                 (说明理由)

(3)当m的值变化时,动线段BC与线段OA的距离始终为1,线段BC的中点为G,
求点G随线段BC运动所走过的路径长是多少?

                               

                               

  

图13-3

 

图13-2

 

图13-1

 
                             

备用图

 


解:(1)① 

②2       

③  

(2)d的最小值为 

理由如下:若点B落在圆心为A,半径为1的圆上,

M、N在圆上,到x轴距离为1如图25-1所示

当n1时,当BA⊥OA,点B在弧BN上运动时,d=1;

当点B在弧BM上运动时,d<1,由图可知

当点B运动到点M 时d值最小,

∵A(,1)∴∠1=30°

由于MN∥x轴,∠MAO=∠1=30°∴d= 

(3)依题意画出图形,点G的运动轨迹如图25-2中

两圆外侧封闭图形所示:
由图25-2可见,封闭图形由4段长度为2的线段,

以及可以拼成一个半径为1的圆所组成,
其周长为:2×4+2×π×1=8+2π,
∴点G随线段BC运动所走过的路径长是:8+2π.


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