法2:设直线的方程为y?k(x?1),P(x1,y1),Q(x2,y2). 由??y?k(x?1),2222得(1?4k)x?8kx?4k?4?0. 22?x?4y?4.8k24k2?4x1?x2?,x1x2?. 221?4k1?4kS△BPQ?11|BQ||BP|sin?PBQ,S△BMN?|BM||BN|sin?MBN, 22因为?PBQ??MBN,S△BPQ?S△BMN, 所以|BQ||BP|?|BM||BN|,即
|BP||BN|?.
|BM||BQ| 则有
2?x13?2,化简得x1x2?2(x1?x2)?3?0. ?3?22?x24k2?416k2??3?0,化简得?1?0. ∴221?4k1?4k此式不成立.所以△BPQ和△BMN的面积不相等
综上,直线l的方程为x?1. ………………………… 9分 20.(本题满分8分) 解(Ⅰ)d1(A,B)?3,d2(A,B)?5. ………………………… 2分 (Ⅱ)设A(x1,y1),B(x2,y2),则d1(A,B)?x1?x2?y1?y2,
d2(A,B)?(x1?x2?y1?y2).
2212d12(A,B)?(x1?x2?y1?y2)2
?x12?x22?y12?y22?2x1x2?2y1y2?2x1?x2y1?y2.
d22(A,B)?(x1?x2?y1?y2)
22?x12?x22?y12?y22?2x1x2?2y1y2.
所以d2(A,B)?d1(A,B)成立.
因为(2d2(A,B))?2x1?2x2?2y1?2y2?4x1x2?4y1y2,
所以(2?d2(A,B))2?d1(A,B)2
22222
?x12?x22?y12?y22?2x1x2?2y1y2?2x1?x2y1?y2
?(x1?x2)2?(y1?y2)2?2x1?x2y1?y2 ?(|x1?x2|?|y1?y2|)2?0.
所以d1(A,B)?2d2(A,B)成立. ………………………… 6分 (Ⅲ)D??D? 真子集 ………………………… 8分 证明如下:
任取(x0,y0)?D?,d?(M,O)?(x0
??y0)?1.
??1当x0?1,y0?0时,d?(M,O)?0,d?(M,O)?0,此时D??D?.
当x0?1,y0?0时,d?(M,O)?(x0 此时D??D?.
同理可得,当x0?0,y0?1时,D??D?. 当x0?1,y0?1时,因为d?(M,O)?(x0又因为0????,所以x0反之不成立. 所以D??D?.
???y0)?1,d?(M,O)?1.
??1??y0)?1,所以x0?y0
???1???1.
?y0??x0?y0??1.此时D??D?.