题目内容
(2013•昌平区一模)在平面直角坐标系中,定义d(P,Q)=|x1-x2|+|y1-y2|为两点p(x1,y1),Q(x2,y2)之间的“折线距离”.则
①到坐标原点O的“折线距离”不超过2的点的集合所构成的平面图形面积是
②坐标原点O与直线2x-y-2
=0上任意一点的“折线距离”的最小值是
.
①到坐标原点O的“折线距离”不超过2的点的集合所构成的平面图形面积是
8
8
;②坐标原点O与直线2x-y-2
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分析:①根据“折线距离”的定义,可得到坐标原点O的“折线距离”不超过2的点的集合对应的式子为|x|+|y|≤2,再作出如图所示的正方形,求出其面积即可得到答案;
②设Q(m,2m-2
)为直线2x-y-2
=0上任意一点,得到“折线距离”关于m的函数d(0,Q)=|m|+2|m-
|,再根据m的范围讨论函数的单调性,即可求出“折线距离”的最小值.
②设Q(m,2m-2
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解答:解:①根据题意,到坐标原点O的“折线距离”不超过2的点P(x,y)满足等式
d(P,0)=|x-0|+|y-0|≤2,即|x|+|y|≤2,
对应的图形是以原点为中心,各个顶点在坐标轴上且对角线长为4
的正方形及其内部,如图所示
∴所求图形的面积为S=
×42=8;
②设直线2x-y-2
=0上点Q坐标为(m,2m-2
)
∴坐标原点O与点Q的“折线距离”为
d(0,Q)=|m-0|+|2m-2
-0|=|m|+2|m-
|
当m≥
时,d(0,Q)=3m-2
,为关于m的增函数
此时d(0,Q)的最小值为3×
-2
=
;
当0<m<
时,d(0,Q)=2
-m,为关于m的减函数,此时d(0,Q)的最小值大于
;
当m≤0时,d(0,Q)=2
-3m为关于m的减函数,此时d(0,Q)的最小值为2
综上所述,坐标原点O与直线2x-y-2
=0上任意一点的“折线距离”的最小值是
故答案为:8,
d(P,0)=|x-0|+|y-0|≤2,即|x|+|y|≤2,
对应的图形是以原点为中心,各个顶点在坐标轴上且对角线长为4
的正方形及其内部,如图所示
∴所求图形的面积为S=
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②设直线2x-y-2
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∴坐标原点O与点Q的“折线距离”为
d(0,Q)=|m-0|+|2m-2
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当m≥
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此时d(0,Q)的最小值为3×
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当0<m<
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当m≤0时,d(0,Q)=2
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综上所述,坐标原点O与直线2x-y-2
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| 3 |
故答案为:8,
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点评:本题求“折线距离”的最小值,着重考查了直线的方程、两点间距离公式的应用、绝对值的定义和函数最值求法等知识,属于中档题.
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