【題目】平面直角坐標(biāo)系xOy中,對(duì)于點(diǎn)M和圖形W,若圖形W上存在一點(diǎn)N(點(diǎn)M,N可以重合),使得點(diǎn)M與點(diǎn)N關(guān)于一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線l對(duì)稱,則稱點(diǎn)M與圖形W中心軸對(duì)稱

對(duì)于圖形和圖形,若圖形和圖形分別存在點(diǎn)M和點(diǎn)N(點(diǎn)MN可以重合),使得點(diǎn)M與點(diǎn)N關(guān)于一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線l對(duì)稱,則稱圖形和圖形中心軸對(duì)稱的。

特別地,對(duì)于點(diǎn)M和點(diǎn)N,若存在一條經(jīng)過原點(diǎn)的直線l,使得點(diǎn)M與點(diǎn)N關(guān)于直線l對(duì)稱,則稱點(diǎn)M和點(diǎn)N中心軸對(duì)稱的。

1)如圖1,在正方形ABCD中,點(diǎn),點(diǎn),

①下列四個(gè)點(diǎn),,,中,與點(diǎn)A中心軸對(duì)稱的是________;

②點(diǎn)E在射線OB上,若點(diǎn)E與正方形ABCD中心軸對(duì)稱的,求點(diǎn)E的橫坐標(biāo)的取值范圍;

2)四邊形GHJK的四個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)分別為,,,,一次函數(shù)圖象與x軸交于點(diǎn)M,與y軸交于點(diǎn)N,若線段與四邊形GHJK中心軸對(duì)稱的,直接寫出b的取值范圍。

【答案】1)①P1P4;②≤xE;(22≤b≤2+2-2-2≤b≤-2

【解析】

1根據(jù)畫出圖形,根據(jù)中心軸對(duì)稱的定義即可判斷.

O為圓心,OA為半徑畫弧交射線OBE,以O為圓心,OC為半徑畫弧交射線OBF.求出點(diǎn)E,點(diǎn)F的坐標(biāo)即可判斷.

2)如圖3中,設(shè)GKx軸于P.求出兩種特殊位置的b的值即可判斷:當(dāng)一次函數(shù)y=x+b經(jīng)過點(diǎn)G-2,2)時(shí),2=-2+b,b=2+2,當(dāng)一次函數(shù)y=x+b經(jīng)過點(diǎn)P-2,0)時(shí),0=-2+b,b=2,觀察圖象結(jié)合圖形W1和圖形W2中心軸對(duì)稱的定義可知,當(dāng)2≤b≤2+2時(shí),線段MN與四邊形GHJK中心軸對(duì)稱的.再根據(jù)對(duì)稱性,求出直線與y軸的負(fù)半軸相交時(shí)b的范圍即可.

解:(1)如圖1中,

①∵OA=1,OP1=1,OP4=1,

∴P1,P4與點(diǎn)A中心軸對(duì)稱的,

故答案為P1,P4

如圖2中,

O為圓心,OA為半徑畫弧交射線OBE,以O為圓心,OC為半徑畫弧交射線OBF

∵在正方形ABCD中,點(diǎn)A(1,0),點(diǎn)C(2,1),

∴點(diǎn)B1,1),

∵點(diǎn)E在射線OB上,

∴設(shè)點(diǎn)E的坐標(biāo)是(x,y),

x=y,

即點(diǎn)E坐標(biāo)是(x,x),

∵點(diǎn)E與正方形ABCD是“中心軸對(duì)稱”的,

∴當(dāng)點(diǎn)E與點(diǎn)A對(duì)稱時(shí),則OE=OA=1,

過點(diǎn)EEHx軸于點(diǎn)H,則OH2+EH2=OE2

x2+x2=12,

解得x=,

∴點(diǎn)E的橫坐標(biāo)xE=

同理可求點(diǎn):F,),

E,),F,),

∴觀察圖象可知滿足條件的點(diǎn)E的橫坐標(biāo)xE的取值范圍:≤xE

2)如圖3中,設(shè)GKx軸于P


當(dāng)一次函數(shù)y=x+b經(jīng)過點(diǎn)G-2,2)時(shí),2=-2+b,b=2+2

當(dāng)一次函數(shù)y=x+b經(jīng)過點(diǎn)P-2,0)時(shí),0=-2+bb=2,

觀察圖象結(jié)合圖形W1和圖形W2中心軸對(duì)稱的定義可知,當(dāng)2≤b≤2+2時(shí),線段MN與四邊形GHJK中心軸對(duì)稱的.

根據(jù)對(duì)稱性可知:當(dāng)-2-2≤b≤-2時(shí),線段MN與四邊形GHJK中心軸對(duì)稱的.

綜上所述,滿足條件的b的取值范圍:2≤b≤2+2-2-2≤b≤-2

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2)若點(diǎn)P的橫坐標(biāo)為t

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②直接寫出線段PQ的長(用含t的式子表示)

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