Question

設(shè)A(x_A,y_A)，B(x_B,y_B)為平面直角坐標(biāo)系上的兩點(diǎn),其中x_A,y_A,x_B,y_BÎZ.令△x=x_B-x_A，△y=y_B-y_A,若|△x|+|△y|=3，且|△x|·|△y|≠0,則稱(chēng)點(diǎn)B為點(diǎn)A的“相關(guān)點(diǎn)”,記作：B=f(A).
(1)請(qǐng)問(wèn):點(diǎn)(0,0)的“相關(guān)點(diǎn)”有幾個(gè)?判斷這些點(diǎn)是否在同一個(gè)圓上,若在,寫(xiě)出圓的方程；若不在，說(shuō)明理由；
(2)已知點(diǎn)H(9,3),L(5,3),若點(diǎn)M滿(mǎn)足M=f(H),L=f(M),求點(diǎn)M的坐標(biāo)；
(3)已知P₀(x₀,y₀)(x₀ÎZ,y₀ÎZ)為一個(gè)定點(diǎn), 若點(diǎn)P_i滿(mǎn)足P_i=f (P_i-1),其中i=1,2,3,···,n，求|P₀P_n|的最小值．

Answer 1

（1）x²+y²=5
（2）M(7,2)或M(7,4).
（3）當(dāng)時(shí), |P₀P_n|的最小值為;
當(dāng)n=2k,kÎN ^*時(shí), |P₀P_n|的最小值為0；
當(dāng)n=2k+1,kÎN ^*時(shí), |P₀P_n|的最小值為1.

試題分析：解: (1)因?yàn)閨△x|+|△y|=3(|△x|,|△y|為非零整數(shù)),
故|△x|=1,|△y|=2或|△x|=2,|△y|=1,所以點(diǎn)(0,0)的“相關(guān)點(diǎn)”有8個(gè) .
又因?yàn)?△x)²+(△y)²=5,即(△x-0)²+(△y-0)²="5" .
所以這些可能值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)在以(0,0)為圓心,為半徑的圓上，
方程為x²+y²="5" .                     3分
(2)設(shè)M(x_M,y_M),
因?yàn)?i>M=f(H),L=f(M),
所以有|x_M-9|+|y_M-3|="3," |x_M-5|+|y_M-3|=3,
所以|x_M-9|=|x_M-5|,所以x_M=7, y_M=2或y_M=4,
所以M(7,2)或M(7,4).                6分
(3) 當(dāng)n=1時(shí),可知|P₀P_n|的最小值為;
當(dāng)n=2k,kÎN ^*時(shí), |P₀P_n|的最小值為0 ;
當(dāng)n=3時(shí),對(duì)于點(diǎn)P,按照下面的方法選擇“相關(guān)點(diǎn)”,可得P₃(x₀,y₀+1):
P₀(x₀,y₀)→P₁(x₀+2,y₀+1)→P₂(x₀+1,y₀+3) →P₃(x₀,y₀+1)
故|P₀P_n|的最小值為1,
當(dāng)n=2k+3, kÎN ^*時(shí),對(duì)于點(diǎn)P,經(jīng)過(guò)2k次變換回到初始點(diǎn)P₀(x₀,y₀),然后經(jīng)過(guò)3次變換回到P_n(x₀,y₀+1),故|P₀P_n|的最小值為1.
綜上,當(dāng)時(shí), |P₀P_n|的最小值為;
當(dāng)n=2k,kÎN ^*時(shí), |P₀P_n|的最小值為0；
當(dāng)n=2k+1,kÎN ^*時(shí), |P₀P_n|的最小值為1.         10分
點(diǎn)評(píng)：主要是考查了圓的方程的求解，以及兩點(diǎn)距離的最值，屬于中檔題。