Question

平面直角坐標(biāo)系內(nèi)有兩條直線l₁、l₂，直線l₁的解析式為y=-x+1，如果將坐標(biāo)紙折疊，使直線l₁與l₂重合，此時(shí)點(diǎn)（-2，0）與點(diǎn)（0，2）也重合．
（1）求直線l₂的解析式；
（2）設(shè)直線l₁與l₂相交于點(diǎn)M，問(wèn)：是否存在這樣的直線l：y=x+t，使得如果將坐標(biāo)紙沿直線l折疊，點(diǎn)M恰好落在x軸上若存在，求出直線l的解析式；若不存在，請(qǐng)說(shuō)明理由；
（3）設(shè)直線l₂與x軸的交點(diǎn)為A，與y軸的交點(diǎn)為B，以點(diǎn)C（0，）為圓心，CA的長(zhǎng)為半徑作圓，過(guò)點(diǎn)B任作一條直線（不與y軸重合），與⊙C相交于D、E兩點(diǎn)（點(diǎn)D在點(diǎn)E的下方）
①在如圖所示的直角坐標(biāo)系中畫出圖形；
②設(shè)OD=x，△BOD的面積為S₁，△BEC的面積為S₂，，求y與x之間的函數(shù)關(guān)系式，并寫出自變量x的取值范圍．

Answer 1

解：（1）∵將坐標(biāo)紙折疊，使直線l₁與l₂重合，此時(shí)點(diǎn)（-2，0）與點(diǎn)（0，2）也重合．
∴折痕是直線y=-x，
∵直線l₁的解析式為y=-x+1，
∴該直線與x軸交于點(diǎn)（，0），與y軸交于點(diǎn)（0，1），
∴l(xiāng)₂點(diǎn)（0，-），（-1，0），
設(shè)l₂解析式為y=kx-，
則有0=-k-，即k=-，
∴l(xiāng)₂的解析式為y=-x-；

（2）因?yàn)橹本�l₁與l₂相交于點(diǎn)M，
∴，
∴，即M（-3，3），
∵將坐標(biāo)紙沿直線l折疊，點(diǎn)M恰好落在x軸上，
∴設(shè)M的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為N（a，0），則l：y=x+t過(guò)MN的中點(diǎn)F（），
∴，即a=6-2t，
∵y=x+t，與x軸交于E（-t，0），ME=NE，
∴（-3+t）²+3²=（a+t）²，
∴t=3，即l的解析式為y=x+3；

（3）∵直線l₂與x軸的交點(diǎn)為A，與y軸的交點(diǎn)為B，
∴A（-1，0），B（0，-），
∵以點(diǎn)C（0，）為圓心，CA的長(zhǎng)為半徑作圓，過(guò)點(diǎn)B任作一條直線（不與y軸重合），與⊙C相交于D、E兩點(diǎn)（點(diǎn)D在點(diǎn)E的下方），
∴OA=1，OB=1.5，OC=，
連接CA，
∵AO²=OC•OB，即，
∵∠AOC=∠AOB=90°，
∴△AOC∽△BOA，
∴∠CAO+∠BAO=∠ABO+∠BAO=90°，
∵CA是半徑，
∴BA是⊙C的切線，
∴BA²=BD•BE，
∵在直角三角形AOB中，AB²=OA²+0B²=1+=，
∴BE=，
設(shè)D（a，b），∠DBO=α，
則S₁=OB•|a|，S₂=BC•BE•sinα=BC•BE••|a|，
∴y=，
∵OB=，BC=，
∴y==BD²，
∵BD²=DQ²+QB²=（+b）²+a²，a²+b²=x²，
∴BD²=+x²+3b，
∵CD²=CQ²+DQ²，
∴1+=a²+（-b）²，
∴b=（x²-1），
∴y=（+x²+x²-），
即y=x²．
分析：（1）因?yàn)閷⒆鴺?biāo)紙折疊，使直線l₁與l₂重合，此時(shí)點(diǎn)（-2，0）與點(diǎn)（0，2）也重合．所以折痕是直線y=-x，然后利用直線l₁與x軸交點(diǎn)（，0），與y軸交點(diǎn)（0，1），求出l₂過(guò)點(diǎn)（0，-），（-1，0），利用待定系數(shù)法即可求出解析式；
（2）因?yàn)橹本�l₁與l₂相交于點(diǎn)M，所以將兩個(gè)函數(shù)的解析式聯(lián)立，得到方程組，解之即可得到M（-3，3），又因?qū)⒆鴺?biāo)紙沿直線l折疊，點(diǎn)M恰好落在x軸上，所以可設(shè)M的對(duì)應(yīng)點(diǎn)為N（a，0），則l：y=x+t過(guò)MN的中點(diǎn)F（），進(jìn)而利用解析式可求出a=6-2t，求出y=x+t與x軸交于E（-t，0），利用ME=NE，結(jié)合兩點(diǎn)間的距離公式即可列出方程（-3+t）²+3²=（a+t）²，即可求出l的解析式為y=x+3；
（3）因?yàn)橹本�l₂與x軸的交點(diǎn)為A，與y軸的交點(diǎn)為B，所以可求A（-1，0），B（0，-），又因以點(diǎn)C（0，）為圓心，CA的長(zhǎng)為半徑作圓，過(guò)點(diǎn)B任作一條直線（不與y軸重合），與⊙C相交于D、E兩點(diǎn)（點(diǎn)D在點(diǎn)E的下方），所以O(shè)A=1，OB=1.5，OC=，連接CA，利用AO²=OC•OB，∠AOC=∠AOB=90°，可證△AOC∽△BOA，從而有∠CAO+∠BAO=∠ABO+∠BAO=90°，即可求出BA是⊙C的切線，利用切割線定理可得BA²=BD•BE，利用勾股定理可得AB 2=，兩者結(jié)合可得BE=．
再設(shè)D（a，b），∠DBO=α，則S₁=OB•|a|，S₂=BC•BE•sinα=BC•BE••|a|，y=，代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得y==BD²，再利用勾股定理得到BD²=DQ²+QB²=（+b）²+a²，a²+b²=x²，CD²=CQ²+DQ²，代入相關(guān)數(shù)據(jù)可得：b=（x²-1），y=（+x²+x²-）．
點(diǎn)評(píng)：本題需仔細(xì)分析題意，結(jié)合圖形，利用切線的有關(guān)性質(zhì)、勾股定理、待定系數(shù)法即可解決問(wèn)題．