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高中数学点线对称问题(精选.)


答案:B
2.曲线 y2=4x 关于直线 x=2 对称的曲线方程是
A.y2=8-4x
B.y2=4x-8
C.y2=16-4x
D.y2=4x-16
解析:设曲线 y2=4x 关于直线 x=2 对称的曲线为 C,在曲线 C 上任取一点 P(x,y),则 P(x,y)关
于直线 x=2 的对称点为 Q(4-x,y).因为 Q(4-x,y)在曲线 y2=4x 上,
答案:(5,6) 10.已知△ABC 的一个顶点 A(-1,-4),∠B、∠C 的平分线所在直线的方程分别为 l1:y+1=0,l2: x+y+1=0,求边 BC 所在直线的方程. 解:设点 A(-1,-4)关于直线 y+1=0 的对称点为 A′(x1,y1),则 x1=-1,y1=2×(-1)-(- 4)=2,即 A′(-1,2). 在直线 BC 上,再设点 A(-1,-4)关于 l2:x+y+1=0 的对称点为 A″(x2,y2),则有
即 (4 0)2 (5 3)2 =4 5 .
所以 ymin=4 5 .
12.直线 y=2x 是△ABC 中∠C 的平分线所在的直线,若 A、B 坐标分别为 A(-4,2)、B(3,1),求点 C 的坐标,并判断△ABC 的形状.
解:由题意,点 A 关于直线 y=2x 的对称点 A′在 BC 所在直线上,设 A′点坐标为(x1,y1),则 x1、y1 满足
y y0 ·k=-1, x x0
可求出 x′、y′.
y y0 =k· x x0 +b,
2
2
特殊地,点 P(x0,y0)关于直线 x=a 的对称点为 P′(2a-x0,y0);点 P(x0,y0)关于直线 y=关于直线的中心或轴对称问题,一般是转化为点的中心对称或轴对称(这里既可
word.
y M2
Q
M l
P M1
O
x
解:由点 M(3,5)及直线 l,可求得点 M 关于 l 的对称点 M1(5,1).同样容易求得点 M 关于 y 轴
的对称点 M2(-3,5).
据 M1 及 M2 两点可得到直线 M1M2 的方程为 x+2y-7=0.
令 x=0,得到 M1M2 与 y 轴的交点 Q(0, 7 ). 2
知,P 与 P′的坐标满足
y y0 ·k=-1,
x x0
从中解出 x0、y0,
y0 y =k· x0 x +b,
2
2
代入已知曲线 f(x,y)=0,应有 f(x0,y0)=0.利用坐标代换法就可求出曲线 f(x,y)=0 关于直线 y=kx+b
的对称曲线方程.
4.两点关于点对称、两点关于直线对称的常见结论:
x0 2 3
55
2 ( 8) 3 4
5
5
即 2x+11y+16=0.
方法二:设直线 b 上的动点 P(x,y)关于 l:3x+4y-1=0 的对称点 Q(x0,y0),则有
3× x x0 +4× y y0 -1=0,
2
2
y y0
4 =.
x x0 3
解得 x0= 7x 24 y 6 ,y0= 24x 7 y 8 .
何性质,直接由轨迹求方程,在使用这种方法时,要注意区分动点坐标及参数,本题综合性较强,只有对
坐标法有较深刻的理解,同时有较强的数形结合能力才能较好地完成此题.
【例 2】 光线从点 A(-3,4)发出,经过 x 轴反射,再经过 y 轴反射,光线经过点
B(-
2,6),求射入 y 轴后的反射线的方程.
剖析:由物理中光学知识知,入射线和反射线关于法线对称.
【例 3】 已知点 M(3,5),在直线 l:x-2y+2=0 和 y 轴上各找一点 P 和 Q,使△MPQ 的周长最小.
剖析:如下图,作点 M 关于直线 l 的对称点 M1,再作点 M 关于 y 轴的对称点 M2,连结 MM1、MM2, 连线 MM1、MM2 与 l 及 y 轴交于 P 与 Q 两点,由轴对称及平面几何知识,可知这样得到的△MPQ 的周长 最小.
解方程组
x+2y-7=0, x-2y+2=0,
得交点
P(
5 2

9 4
).
故点 P( 5 , 9 )、Q(0, 7 )即为所求.
24
2
评述:恰当地利用平面几何的知识对解题能起到事半功倍的效果.
深化拓展
恰当地利用平面几何的知识解题. 不妨再试试这个小题:已知点 A(1,3)、B(5,2),在 x 轴上找一点 P,使得|PA|+|PB|最小,则最小 值为____________,P 点的坐标为____________.
答案:C
7.与直线 x+2y-1=0 关于点(1,-1)对称的直线方程为
A.2x-y-5=0
B.x+2y-3=0
C.x+2y+3=0
D.2x-y-1=0
解析:将 x+2y-1=0 中的 x、y 分别代以 2-x,-2-y,得(2-x)+2(-2-y)-1=0,即 x+2y+3=0.
故选 C.
答案:C
9.直线 2x-y-4=0 上有一点 P,它与两定点 A(4,-1)、B(3,4)的距离之差最大,则 P 点的坐标 是____________.
解析:易知 A(4,-1)、B(3,4)在直线 l:2x-y-4=0 的两侧.作 A 关于直线 l 的对称点 A1(0,1), 当 A1、B、P 共线时距离之差最大.
答案: 41 ( 17 ,0) 5
【巩固练习】
1.已知点 M(a,b)与 N 关于 x 轴对称,点 P 与点 N 关于 y 轴对称,点 Q 与点 P 关于直线 x+y=0 对
称,则点 Q 的坐标为
A.(a,b)
B.(b,a)C.(-a,-b)
D.(-b,-a)
解析:N(a,-b),P(-a,-b),则 Q(b,a).
所以 y2=4(4-x),即 y2=16-4x.
答案:C
3.已知直线 l1:x+my+5=0 和直线 l2:x+ny+p=0,则 l1、l2 关于 y 轴对称的充要条件是
A. 5 = p mn
B.p=-5 C.m=-n 且 p=-5
D. 1 =- 1 且 p=-5 mn
解析:直线 l1 关于 y 轴对称的直线方程为(-x)+my+5=0,即 x-my-5=0,与 l2 比较, ∴m=-n 且 p=-5.反之亦验证成立.
选特殊点,也可选任意点实施转化).一般结论如下:
(1)曲线 f(x,y)=0 关于已知点 A(a,b)的对称曲线的方程是 f(2a-x,2b-y)=0.
(2)曲线 f(x,y)=0 关于直线 y=kx+b 的对称曲线的求法:
设曲线 f(x,y)=0 上任意一点为 P(x0,y0),P 点关于直线 y=kx+b 的对称点为 P′(x,y),则由(2)
答案:C
4.点 A(4,5)关于直线 l 的对称点为 B(-2,7),则 l 的方程为____________.
解析:对称轴是以两对称点为端点的线段的中垂线.
答案:3x-y+3=0
5.设直线 x+4y-5=0 的倾斜角为θ,则它关于直线 y-3=0 对称的直线的倾斜角是____________.
解析:数形结合.
8.两直线 y= 3 x 和 x=1 关于直线 l 对称,直线 l 的方程是____________. 3
解析:l 上的点为到两直线 y= 3 x 与 x=1 距离相等的点的集合,即 | x 3y | =|x-1|,化简得 x+ 3 y
3
1 ( 3)2
-2=0 或 3x- 3 y-2=0.
答案:x+ 3 y-2=0 或 3x- 3 y-2=0
25
25
Q(x0,y0)在直线 a:2x+y-4=0 上,
则 2× 7x 24 y 6 + 24x 7 y 8 -4=0,
25
25
化简得 2x+11y+16=0 是所求直线 b 的方程.
方法三:设直线 b 上的动点 P(x,y),直线 a 上的点 Q(x0,4-2x0),且 P、Q 两点关于直线 l:3x+4y -1=0 对称,则有
答案:π-θ
word.
6.已知圆 C 与圆(x-1)2+y2=1 关于直线 y=-x 对称,则圆 C 的方程为
A.(x+1)2+y2=1
B.x2+y2=1
C.x2+(y+1)2=1
D.x2+(y-1)2=1
解析:由 M(x,y)关于 y=-x 的对称点为(-y,-x),
即得 x2+(y+1)2=1.
| 3x 4y 1| = | 3x0 4(4 2x0 ) 1| ,
5
5
y (4 2x0 ) = 4 .
x x0
3
消去 x0,得 2x+11y+16=0 或 2x+y-4=0(舍). 评述:本题体现了求直线方程的两种不同的途径,方法一与,除了点 E 外,分别找出确定直线位置的
另一个条件:斜率或另一个点,然后用点斜式或两点式求出方程,方法二与方法三是利用直线上动点的几
对称问题专题
【知识要点】
1.点关于点成中心对称的对称中心恰是这两点为端点的线段的中点,因此中心对称的问题是线段中点 坐标公式的应用问题.
设 P(x0,y0),对称中心为 A(a,b),则 P 关于 A 的对称点为 P′(2a-x0,2b-y0). 2.点关于直线成轴对称问题 由轴对称定义知,对称轴即为两对称点连线的“垂直平分线”.利用“垂直”“平分”这两个条件建立 方程组,就可求出对顶点的坐标.一般情形如下: 设点 P(x0,y0)关于直线 y=kx+b 的对称点为 P′(x′,y′),则有
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