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1、吉林省延吉市金牌教育中心高中數(shù)學 第三章 熱點專題五 對稱問題 新人教A版必修2
在解析幾何中,對稱問題有兩大類,一類是中心對稱,一類是軸對稱.
1.中心對稱.
(1)兩點關于點對稱,設P1(x1,y1),P(a,b),則P1(x1,y1)關于P(a,b)對稱的點為P2(2a-x1,2b-y1),即P為線段P1P2的中點.特別地,P(x,y)關于原點對稱的點為P′(-x,-y).
(2)兩直線關于點對稱,設直線l1,l2關于點P對稱,這時其中一條直線上任一點關于點P對稱的點在另外一條直線上.必有l(wèi)1∥l2,且P到l1,l2的距離相等.
2.軸對稱.
(1)兩點關于直線對稱,設P
2、1,P2關于直線l對稱,則直線P1P2與l垂直,且P1P2的中點在l上.
(2)兩直線關于直線對稱,設l1,l2關于直線l對稱.①三條直線l,l1,l2共點,且l上任意點到l1,l2的距離相等,并且l1,l2中一條直線上任意一點關于l對稱的點在另外一條直線上;②l1∥l2∥l且l1到l的距離等于l2到l的距離.
已知直線l:y=3x+3,試求:
(1)點P(4,5)關于直線l的對稱點的坐標;
(2)直線y=x-2關于直線l對稱的直線l1的方程;
(3)直線l關于點A(3,2)對稱的直線方程.
解析:(1)設點P關于直線l的對稱點為P′(x′,y′),則PP′的中點M在l上,且
3、直線PP′垂直于l,即
解得
∴P′點的坐標為(-2,7).
(2)由已知,要求的直線l1過y=3x+3與y=x-2的交點,設其方程為(y-3x-3)+λ(y-x+2)=0.
l上點(0,3)到y(tǒng)-x+2=0的距離d==,
l1的方程化為(1+λ)y-(3+λ)x+2λ-3=0,
點(0,3)到l1的距離為
d===,
∴2λ2+8λ+10=λ2×2,解得λ=-,
∴符合條件的直線方程為-y-x-=0,
即7x+y+22=0.
(3)設直線l關于點A(3,2)對稱的直線為l3,則直線l上任一點P(x1,y1)關于點A的對稱點P3(x3,y3)一定在直線l3上,反之也成
4、立.
∴解得
代入l的方程后,得3x3-y3-17=0.
即l3的方程為3x-y-17=0.
?跟蹤訓練
8.求直線m:2x+y-4=0關于直線l:3x+4y-1=0對稱的直線l′的方程.
解析:解法一:設直線l′上的動點P(x,y),直線m上的點Q(x0,4-2x0),且P、Q兩點關于直線l:3x+4y-1=0對稱,則有
消去x0,得2x+11y+16=0.
解法二:由m:2x+y-4=0知A(2,0),B(0,4)為m上的點,設A、B關于l的對稱點為A′(a,b)、B′(a′,b′),則有
解得
即A′.
解得
即B′.
∴kl′==-.
∴l(xiāng)′的方程為y+=-,
即2x+11y+16=0.
9.從點A(-4,1)出發(fā)的一束光線l,經過直線l1:x-y+3=0反射,反射光線恰好通過點B(1,6),求入射光線l所在的直線方程.
解析:設B(1,6)關于直線l1的對稱點為B′(x0,y0),
則
解得
∴直線AB′的方程為=,即3x-7y+19=0.
∴直線l的方程為3x-7y+19=0.