高二数学课件 直线中的对称问题
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一、点关于点的对称问题例1 求点A (2,4)关于点B (3,5)对称的点C 的坐标.练习:1求点A (-3,6)关于点B (2,3)对称的点C 的坐标.2已知点A(5,8),B(4,1),试求A 点关于B 点的对称点C 的坐标.二、点关于直线的对称问题这类问题主要抓住两个方面:①两点连线与已知直线斜率乘积等于-1,②两点的中点在已知直线上.例2 求点A (1,3)关于直线l :x+2y-3=0的对称点A ′的坐标.练习:3求A (4,0)关于直线5x+4y+21=0的对称点是______.4:330,(4,5)l x y p l -+=已知直线求关于的对称点。
三、直线关于某点对称的问题直线关于点的对称问题,可转化为直线上的点关于某点对称的问题,这里需要注意到的是两对称直线是平行的. 我们往往利用平行直线系去求解.例3 求直线2x+11y+16=0关于点P (0,1)对称的直线方程.练习:2若直线1l :3x-y-4=0关于点P (2,-1)对称的直线方程2l .求2l 的方程四、直线关于直线的对称问题直线关于直线对称问题,包含有两种情形:①两直线平行,②两直线相交. 对于①,我们可转化为点关于直线的对称问题去求解;对于②,其一般解法为先求交点,再用“到角”,或是转化为点关于直线对称问题.例4 求直线l 1:x-y-1=0关于直线l 2:x-y+1=0对称的直线l 的方程.例5 试求直线l 1:x-y-2=0关于直线l 2:3x-y+3=0对称的直线l 的方程.练习:5求直线m: x-y-2=0关于直线l: 3x-y+3=0对称的直线n 的方程五最值问题的面积最小时直线l的1.过点P(2,1)作直线l分别交x轴、y轴的正半轴于点A、B.求AOB方程;2. 若直线l过点(1,1),且与两坐标轴所围成的三角形的面积为2,则这样的直线l有()条A 1B 2C 3D 4(变式题:若面积为5呢,面积为1呢?)3. 已知点A(2,5),B(4,-7),试在y轴上求一点P,使得|PA|+|PB|的值最小。
一:直线关于直线对称【结论】直线0ax by c ++=关于直线=0Ax By C ++对称的直线方程为:222+2ax by c aA bB Ax By C A B ++=+++ 如此对称漂亮的等式相信对于各位的记忆并不困难吧!当然最后你别忘了将之化成直线方程的标准形式二:直线关于点对称这个要简单好多,首先直线关于某点对称的直线,其斜率保持一致(前提是该直线不过此点),再借助点到两直线的距离相等即可解决问题。
由于距离公式涉及到绝对值符号,很多同学在处理这一步的时候走了点弯路,还去讨论情况什么的,甚至还有人进行两边平方,实际上我们很容易知道,绝对值符号内的部分肯定是互为相反数——因为相等的情况就是该直线本身。
【例】求直线0ax by c ++=关于点00P(x ,y )对称的直线方程解:设所求直线方程0ax by d ++=,其中d 由方程0000()(ax by c)0ax by d +++++=来求三:点关于直线已知点M(x 0,y 0)和直线 l :Ax+By+C=0(A≠0,B≠0),求点M 关于直线l 对称的对称点M′的坐标,这是高中数学教学中常见的问题。
其求法是简单的,设M′(x,y),利用直线l 是线段MM′的中垂线,列出方程组,解方程组便可求得M′点的坐标。
由于在教学中遇到此类问题很多,屡屡列方程组并解之不胜其烦,所以不如做一回傻事,就一般情况推导出其坐标公式,“毕其功于一役”,省得以后劳苦再三。
但需说明的是,此公式虽如此优美,但仅适合于教师使用。
而不提倡学生使用此公式(额外增加了记忆负担)。
定理:已知点M(x 0,y 0)和直线 l :Ax+By+C=0(A≠0,B≠0),点M 关于直线l 对称的对称点M′的坐标(x ,y),则 00022000222(x ,y )2(x ,y )Af x x A B Bf y y A B =-+=-+ 其中(x,y)Ax By f C =++证明:设点M 关于直线l 对称的对称点M′的坐标是(x ,y),∵ l⊥MM′,∴ [(y -y 0)/(x-x 0)](-A/B)=-1,∴ y=y 0+B(x-x 0)/A , ①∵ 线段MM′的中点在直线l 上,∴ A(x+x 0)/2+B(y+y 0)/2+C=0,∴Ax+By+C+Ax 0+By 0+C=0,即 Ax+By+C+f(x 0,y 0)=0, ②将①代入②,得Ax+B[y 0+B(x-x 0)/A]+C+f(x 0,y 0)=0,∴ A 2x+B[Ay 0+B(x-x 0)]+AC+Af(x 0,y 0)=0,∴ A 2x+ABy 0+B 2x-B 2x 0+AC+Af(x 0,y 0)=0,∴ (A 2+B 2)x-A 2x 0-B 2x 0+A 2x 0+ABy 0+AC+Af(x 0,y 0)=0,即 (A 2+B 2)x-(A 2+B 2)x 0+2Af(x 0,y 0)=0,∴ x=x 0-2Af(x 0,y 0)/(A 2+B 2),把上式代入①,得y=y 0+B[-2Af(x 0,y 0)/A(A 2+B 2)]=y 0-2Bf(x 0,y 0)/(A 2+B 2).(证毕)例1 已知点M(3,4)和直线 l : x-y=0,点M 关于直线l 对称的对称点M′的坐标。
高中数学:直线方程中的对称问题在高中数学必修二的第三章“直线方程”中,可以有一个小专题为直线中的“对称问题”。
这主要有:点关于点对称;点关于直线对称;直线关于点对称;直线关于直线对称。
一、对称问题的求解方法1、点关于点的对称【例1】已知点A(-2,3),求关于点P(1,1)的对称点B。
分析:利用点关于点对称的几何特性,直接应用中点坐标公式求解。
2、直线关于点的对称【例2】求直线3x-y-4=0关于点P(2,-1)对称的直线l的方程。
分析:由已知条件可得出所求直线与已知直线平行,所以可设所求直线方程为3x-y+b=0。
说明:充分利用直线关于点对称的特性:对称直线与已知直线平行且点P到两条直线的距离相等。
几何图形特性的灵活运用,可为解题寻找一些简捷途径。
此题还可在直线3x-y-4=0上取两个特殊点,并分别求其关于点P(2,-1)的对称点,这两个对称点的连线即为所求直线。
3、点关于直线的对称【例3】求点A(2,2)关于直线2x-4y+9=0的对称的点的坐标。
分析:利用点关于直线对称的性质求解。
4、直线关于直线的对称二、关于对称常见的几种题型1、角平分线问题已知的一顶点A的坐标为(x0,y0),∠B、∠C的内角平分线分别为直线A1x+B1y+C1=0与A2x+B2y+C2=0,求边BC所在的直线方程。
根据角平分线的性质,点A分别关于∠B、∠C的内角平分线分别为直线A1x+B1y+C1=0与A2x+B2y+C2=0的对称点P、D均在直线BC上,所以只要分别计算出P、D的坐标,再由两点式方程即可得BC所在直线方程。
例1:已知△ABC的顶点A(-1,-4),内角B、C的平分线所在直线分别为1:y+1=0,2:x+y+1=0 ,求BC边所在的直线方程。
2、入射光线和反射光线问题关于过点A(x0,y0),入射光线遇直线A1x+B1y+C1=0的反射光线经过点B(x1,y1),求反射线所在直线方程的有关问题。
根据光学性质,点A关于直线A1x+B1y+C1=0的对称点C在反射光线所在的直线上.因此,只要求出A点关于直线A1x+B1y+C1=0的对称点C的坐标。