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?
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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n
1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.