Question

【题目】数和形是数学的两个主要研究对象，我们经常运用数形结合、数形转化的方法解决一些数学问题．下面我们来探究“由数思形，以形助数”的方法在解决代数问题中的应用．
（1）探究一：求不等式|x﹣1|＜2的解集
探究|x﹣1|的几何意义
如图①，在以O为原点的数轴上，设点A′对应的数是x﹣1，有绝对值的定义可知，点A′与点O的距离为|x﹣1|，可记为A′O=|x﹣1|．将线段A′O向右平移1个单位得到线段AB，此时点A对应的数是x，点B对应的数是1．因为AB=A′O，所以AB=|x﹣1|，因此，|x﹣1|的几何意义可以理解为数轴上x所对应的点A与1所对应的点B之间的距离AB．

探究求方程|x﹣1|=2的解
因为数轴上3和﹣1所对应的点与1所对应的点之间的距离都为2，所以方程的解为3，﹣1．
探究：
求不等式|x﹣1|＜2的解集
因为|x﹣1|表示数轴上x所对应的点与1所对应的点之间的距离，所以求不等式解集就转化为求这个距离小于2的点对应的数x的范围．
请在图②的数轴上表示|x﹣1|＜2的解集，并写出这个解集．

（2）探究二：探究 的几何意义
探究：
的几何意义
如图③，在直角坐标系中，设点M的坐标为（x，y），过M作MP⊥x轴于P，作MQ⊥y轴于Q，则P点坐标为（x，0），Q点坐标为（0，y），OP=|x|，OQ=|y|，在Rt△OPM中，PM=OQ=|y|，则MO= = = ，因此， 的几何意义可以理解为点M（x，y）与点O（0，0）之间的距离MO．

探究：
的几何意义
如图④，在直角坐标系中，设点A′的坐标为（x﹣1，y﹣5），由探究二（1）可知，A′O= ，将线段A′O先向右平移1个单位，再向上平移5个单位，得到线段AB，此时点A的坐标为（x，y），点B的坐标为（1，5），因为AB=A′O，所以AB= ，因此 的几何意义可以理解为点A（x，y）与点B（1，5）之间的距离AB．

探究 的几何意义
①请仿照探究二的方法，在图⑤中画出图形，并写出探究过程．
② 的几何意义可以理解为：

（3）拓展应用：
① + 的几何意义可以理解为：点A（x，y）与点E（2，﹣1）的距离和点A（x，y）与点F（填写坐标）的距离之和．
② + 的最小值为（直接写出结果）

Answer 1

【答案】
（1）

解：如图所示，

∴|x﹣1|＜2的解集是﹣1＜x＜3，

（2）

解：① 的几何意义是：点A（x，y）与B（﹣3，4）之间的距离，

∴过点B作BD⊥x轴于D，过点A作AC⊥BD于点C，

∴AC=|x+3|，BC=|y﹣4| ，

∴由勾股定理可知：AB2=AC2+BC2，

∴AB= ，

②点（x，y）与点（a，b）之间的距离

（3）（﹣1，﹣5）；5
【解析】解：
【答案】解：如图所示，
∴|x﹣1|＜2的解集是﹣1＜x＜3，
拓展研究：（1）由探究二（4）可知 表示点（x，y）与（﹣1，﹣5）之间的距离，
故F（﹣1，﹣5），（2）由（1）可知： + 表示点A（x，y）与点E（2，﹣1）的距离和点A（x，y）与点F（﹣1，﹣5）的距离之和，
当A（x，y）位于直线EF外时，
此时点A、E、F三点组成△AEF，
∴由三角形三边关系可知：EF＜AF+AE，
当点A位置线段EF之间时，此时EF=AF+AE，
∴ + 的最小值为EF的距离，
∴EF= =5
所以答案是：探究二（4）点（x，y）与点（a，b）之间的距离；
拓展研究（1）（﹣1，﹣5）；（2）5．

【考点精析】利用两点间的距离对题目进行判断即可得到答案，需要熟知同轴两点求距离，大减小数就为之．与轴等距两个点，间距求法亦如此．平面任意两个点，横纵标差先求值．差方相加开平方，距离公式要牢记．