(本小题满分13分)
在平面直角坐标系中,将从点出发沿纵、横方向到达点的任一路径成为到的一条“路径”。如图6所示的路径与路径都是到的“路径”。某地有三个新建的居民区,分别位于平面内三点处。现计划在轴上方区域(包含轴)内的某一点处修建一个文化中心。
(Ⅰ)写出点到居民区的“路径”长度最小值的表达式(不要求证明);
(Ⅱ)若以原点为圆心,半径为1的圆的内部是保护区,“路径”不能进入保护区,请确定点的位置,使其到三个居民区的“路径”长度值和最小。
设,且。
(Ⅰ)点到点的“路径”的最短距离是,等于水平距离垂直距离,即,其中。
(Ⅱ)点到三点的“路径长度之和的最小值水平距离之和的最小值垂直距离的最小值,且和互不影响。显然时,;显然时,水平距离之和,且当时,。因此,当时,。所以,当点满足时,点到三点的“路径”长度之和的最小值为。
本题主要考查绝对值不等式的应用。
(Ⅰ)利用最短距离等于水平距离加竖直距离列出绝对值不等式。
(Ⅱ)可以分别求解水平距离最小值和竖直距离的最小值,进行分类讨论,并把水平距离最小值和竖直距离最小值相加,得到结果。