问题 填空题
已知中心为O的正方形ABCD的边长为2,点M、N分别为线段BC、CD上的两个不同点,且|
MN
|≤1
,则
OM
ON
的取值范围是______.
答案

由题意可得

MN
2=(
ON
-
OM
)
2
=
OM
2
+
ON
2
-2
OM
ON
≤1,

OM
ON
OM
2
+
ON
2
- 1
2

设CM=x,CN=y,则 MN2=x2+y2≤1.

OM
2+
ON
2
=1+(1-x)2+1+(1-y)2=(1-x)2+(1-y)2+2,

表示单位圆面(x2+y2≤1 )上的点与点(1,1)连线的距离的平方加上2,

故其最小值为(

2
-1)2+2=5-2
2
,最大值为(
2
+1)
2
+2=5+2
2

OM
ON
 的最小值等于
OM
2
+
ON
2
- 1
2
=
5-2
2
-1
2
=2-
2

又当

OM
和 
ON
的模最大且夹角最小时,
OM
ON
 最大,

故当M、N和点C重合时,

OM
ON
最大等于
2
2
=2,

再由点M、N分别为线段BC、CD上的两个不同点,可得

OM
ON
的最大小于2.

OM
ON
 的范围为[2-
2
,2).

故答案为[2-

2
,2).

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