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在平面直角坐标系xOy中,C的半径为r,P是与圆心C不重合的点,点P关于C的反称点的定义如下:若在射线CP上存在一点P′,满足CP+CP′=2r,则称P′为点P关于C的反称点,如图为点P及其关于C

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在平面直角坐标系xOy中, C的半径为r,P是与圆心C不重合的点,点P关于 C的反称点的定义如下:若在射线CP上存在一点P′,满足CP+CP′=2r,则称P′为点P关于 C的反称点,如图为点P及其关于 C的反称点P′的示意图.
特别地,当点P′与圆心C重合时,规定CP′=0.
作业搜
(1)当 O的半径为1时.
①分别判断点M(2,1),N(
3
2
,0),T(1,
3
)关于 O的反称点是否存在?若存在,求其坐标;
②点P在直线y=-x+2上,若点P关于 O的反称点P′存在,且点P′不在x轴上,求点P的横坐标的取值范围;
(2) C的圆心在x轴上,半径为1,直线y=-
3
3
x+2
3
与x轴、y轴分别交于点A,B,若线段AB上存在点P,使得点P关于 C的反称点P′在 C的内部,求圆心C的横坐标的取值范围.
▼优质解答
答案和解析
(1)当 O的半径为1时.
①点M(2,1)关于 O的反称点不存在;
N(
3
2
,0)关于 O的反称点存在,反称点N′(
1
2
,0);
T(1,
3
)关于 O的反称点存在,反称点T′(0,0);

②∵OP≤2r=2,OP2≤4,设P(x,-x+2),
∴OP2=x2+(-x+2)2=2x2-4x+4≤4,
∴2x2-4x≤0,
x(x-2)≤0,
∴0≤x≤2.
当x=2时,P(2,0),P′(0,0)不符合题意;
当x=0时,P(0,2),P′(0,0)不符合题意;
∴0<x<2;

(2)∵直线y=-
3
3
x+2
3
与x轴、y轴分别交于点A,B,作业搜
∴A(6,0),B(0,2
3
),
OA
OB
=
3

∴∠OBA=60°,∠OAB=30°.
设C(x,0).
①当C在OA上时,作CH⊥AB于H,则CH≤CP≤2r=2,
所以AC≤4,
C点横坐标x≥2(当x=2时,C点坐标(2,0),H点的反称点H′(2,0)在圆的内部);
②当C在A点右侧时,C到线段AB的距离为AC长,AC最大值为2,
所以C点横坐标x≤8.
综上所述,圆心C的横坐标的取值范围是2≤x≤8.