在平面直角坐标系 $xOy$ 中,点 $A$ 的坐标为 $(0,m)$,且 $m\ne 0$,点 $B$ 的坐标为 $(n,0)$,将线段 $AB$ 绕点 $B$ 旋转 $90^\circ$,分别得到线段 $BP_1,BP_2$,称点 $P_1,P_2$ 为点 $A$ 关于点 $B$ 的“伴随点”,图1位点 $A$ 关于点 $B$ 的“伴随点”的示意图.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    几何部分
    >
    几何模型
    >
    弦图模型
  • 题型
    >
    代几综合
    >
    函数与圆
  1. 已知点 $A(0,4)$,点 $(x,y)$ 是点 $A$ 关于点 $B$ 的“伴随点”,求出 $y$ 与 $x$ 之间的关系式;
    标注
    • 题型
      >
      几何部分
      >
      几何模型
      >
      弦图模型
    答案
    $y=x-4$
    解析
    如图过点 $P_1,P_2$ 分别向 $x$ 轴做垂线,垂足分别为 $M,N$,
    当 $P_1(x,y)$ 时,因为 $AB=BP_1,\angle ABO=\angle BP_1M$,
    所以 $\triangle AOB\cong \triangle BMP_1$,
    所以 $BM=OA=4,OB=MP_1=-y$,
    所以 $BM=OB+OM=-y-x=4$,即 $y=-x-4$;
    当 $P_2(x,y)$ 时,因为 $AB=BP_2,\angle ABO=\angle BP_2N$,
    所以 $\triangle AOB\cong \triangle BOP_2$,
    所以 $BN=OA=4,OB=NP_2=y$,
    所以 $BN=ON-OB=x-y=4$,即 $y=x-4$.
  2. 如图2,点 $C$ 的坐标为 $(-3,0)$,以 $C$ 为圆心,$\sqrt 2$ 为半径作圆,若在 $\odot C$ 上存在点 $A$ 关于点 $B$ 的“伴随点”,求出点 $A$ 纵坐标 $m$ 的取值范围.
    标注
    • 题型
      >
      代几综合
      >
      函数与圆
    答案
    $-5\leqslant m\leqslant -1$ 或 $1\leqslant m\leqslant 5$
    解析
    若设点 $A(0,m)$,点 $(x,y)$ 是点 $A$ 关于点 $B$ 的“伴随点”,则 $y$ 与 $x$ 之间的关系式为:$y=-x-m,y=x-m$.
    因为在 $\odot C$ 上存在点 $A$ 关于点 $B$ 的“伴随点”,
    所以 $\odot C$ 与直线 $y=-x-m,y=x-m$ 的位置关系为相交或相切.
    如图当 $y=x-m$ 与 $\odot O$ 相切时,$m=5,1$.
    当 $y=-x-m$ 与 $\odot O$ 相切时,$m=-5,-1$.
    所以 $-5\leqslant m\leqslant -1$ 或 $1\leqslant m\leqslant 5$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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