Question

如圖，在平面直角坐標(biāo)系xoy中，已知矩形ABCD的邊AB、AD分別在x軸、y軸上，點(diǎn)A與坐標(biāo)原點(diǎn)重合，且AB=2，AD=1．
操作：將矩形ABCD折疊，使點(diǎn)A落在邊DC上．
探究：
（1）我們發(fā)現(xiàn)折痕所在的直線與矩形的兩邊一定相交，那么相交的情形有幾種請(qǐng)你畫(huà)出每種情形的圖形；（只要用矩形草稿紙動(dòng)手折一折你會(huì)有發(fā)現(xiàn)的�。�
（2）當(dāng)折痕所在的直線與矩形的邊OD相交于點(diǎn)E，與邊OB相交于點(diǎn)F時(shí)，設(shè)直線的解析式為y=kx+b．
①求b與k的函數(shù)關(guān)系式；
②求折痕EF的長(zhǎng)（用含k的代數(shù)式表示），并寫(xiě)出k的取值范圍．

Answer 1

分析：（1）此題可以首先確定兩種特殊情況：一是當(dāng)點(diǎn)A和點(diǎn)D重合時(shí)，則折痕即為OD的垂直平分線；二是點(diǎn)A和點(diǎn)C重合時(shí)，則折痕是AC的垂直平分線．根據(jù)這兩種特殊情況，其它的只能位于這兩種折痕之間．
（2）令y=0，得x=-

b

k

，令x=0，得y=b，
①如圖，設(shè)A折疊后與M點(diǎn)重合，M的坐標(biāo)為（m，1），證明△EOF∽△MDO，根據(jù)相似三角形的對(duì)應(yīng)邊成比例得到

DM

EO

=

OD

FO

，則OE=b，OF=-

b

k

，DM=m，OD=1，這樣就可以用b，k表示m，然后在Rt△EDM中就可以得到k，b的關(guān)系式；
②在Rt△OEF中根據(jù)勾股定理可以用k的代數(shù)式表示了．

解答：解：（1）

（2）令y=0，得x=-

b

k

，令x=0，得y=b，
∴E（0，b），F(xiàn) （-

b

k

，0），
①如圖設(shè)A折疊后與M點(diǎn)重合，M的坐標(biāo)為（m，1），連接EM，根據(jù)折疊知道EF⊥OM，而MD⊥OD，
∴△EOF∽△MDO，
∴

DM

EO

=

OD

FO

，而OE=b，OF=-

b

k

，DM=m，OD=1，
代入比例式中得到m=-k，在Rt△EDM中，EM²=ED²+DM²，而根據(jù)折疊知道OE=EM，
∴b²=（1-b）²+（-k）²，
∴b=

1+k2

2

；
②在Rt△OEF中，EF²=OE²+OF²，
∴EF=

b2+( b k )2

=b

k2+1 k2

，
∵k＜0，
∴EF=-

1+k2

2k

1+k2

，
∵OE=b＜1，OF=-

b

k

＜2，
∴-1＜k＜

3

-2．

點(diǎn)評(píng)：此題比較復(fù)雜，把折疊的問(wèn)題放在一次函數(shù)的圖象的背景中，將代數(shù)和幾何知識(shí)結(jié)合起來(lái)解題，對(duì)學(xué)生的要求比較高．