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:
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(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你畫出每種情形的圖形;(只要用矩形草稿紙動手折一折你會有發(fā)現(xiàn)的?。?br>(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,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(用含k的代數(shù)式表示),并寫出k的取值范圍.
(1)
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(2)令y=0,得x=-
,令x=0,得y=b,
∴E(0,b),F(xiàn) (-
,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,
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∴
=,而OE=b,OF=-
,DM=m,OD=1,
代入比例式中得到m=-k,在Rt△EDM中,EM
2=ED
2+DM
2,而根據(jù)折疊知道OE=EM,
∴b
2=(1-b)
2+(-k)
2,
∴b=
;
②在Rt△OEF中,EF
2=OE
2+OF
2,
∴EF=
=b
,
∵k<0,
∴EF=-
,
∵OE=b<1,OF=-
<2,
∴-1<k<
-2.