视频字幕
在平面直角坐标系中,我们定义了一种新的距离概念叫做特征值。对于两个点A和B,我们先计算它们横坐标之和m等于x1加x2,纵坐标之和n等于y1加y2,然后特征值就是m减n的绝对值。当我们考虑两个图形时,图形M与图形N的特征值就是所有可能点对特征值中的最大值。
现在我们通过具体例子来练习特征值的计算。第一题,计算点A(3,2)与点B(2,-4)的特征值。首先计算m等于3加2等于5,n等于2加负4等于负2,所以特征值等于5减负2的绝对值,等于7。第二题,点C在y轴上,设C的坐标为(0,c),要使点A与点C的特征值为5。计算得m等于3,n等于c加2,所以1减c的绝对值等于5,解得c等于负4或c等于6,因此点C的坐标为(0,-4)或(0,6)。
现在分析动态线段问题。线段DE的端点D(6,0)和E(4,0)以每秒1个单位的速度向左平移,t秒后得到线段D₁E₁,其中D₁坐标为(6-t,0),E₁坐标为(4-t,0)。线段上任意点的坐标为(x,0),其中4-t小于等于x小于等于6-t。点F(2,4)与线段上点(x,0)的特征值为m等于2加x,n等于4,所以h等于x减2的绝对值。当0小于t小于等于8时,通过分析函数性质,可得h的取值范围为2到4加t。
现在分析正方形的构造。已知正方形面积为2,对角线交点为G(2t,2t),且至少有一条边与坐标轴平行。这里有两种情况:第一种情况是边平行于坐标轴,此时边长为根号2,四个顶点坐标分别为A₁(2t-1,2t-1)、B₁(2t+1,2t-1)、C₁(2t+1,2t+1)、D₁(2t-1,2t+1)。第二种情况是对角线平行于坐标轴,此时对角线长为2,四个顶点坐标分别为A₂(2t,2t-1)、B₂(2t+1,2t)、C₂(2t,2t+1)、D₂(2t-1,2t)。这两种构造方式为后续特征值计算提供了基础。
最后求解特征值的最值问题。通过分析正方形两种情况与线段D₁E₁的特征值,得到情况1的最大特征值k₁等于4t减2的绝对值,情况2的最大特征值k₂等于4t的绝对值。总的特征值k等于k₁和k₂的最大值。通过函数图像分析,当t等于二分之一时,k达到最小值2。当k小于等于6时,解不等式得到t的取值范围为0小于t小于等于二分之三。这样我们完成了整个问题的求解。