内容正文:
专题05 解析几何中的对称解法
一.【学习目标】
1.掌握点关于直线,直线关于直线,曲线关于点,曲线关于直线的对称
2.对称思想的应用
二.【知识点】
1.中心对称
(1)设平面上的点M(a,b),P(x,y),P′(x′,y′),若满足:=b,那么,我们称P,P′两点关于点M对称,点M叫做对称中心.
=a,
(2)点与点对称的坐标关系:设点P(x,y)关于M(x0,y0)的对称点P′的坐标是(x′,y′),则.
2.轴对称
(1)设平面上有直线l:Ax+By+C=0和两点P(x,y),P′(x′,y′),若满足下列两个条件:①__________________;②_______________________,则点P,P′关于直线l对称.
(2)对称轴是特殊直线的对称问题
对称轴是特殊直线时可直接通过代换法得解:
①关于x轴对称(以_____代______);
②关于y轴对称(以_______代_______);
③关于y=x对称(_______互换);
④关于x+y=0对称(以_______代_____,以_____代______);
⑤关于x=a对称(以______代______);
⑥关于y=b对称(以________代________).
(3)对称轴为一般直线的对称问题
可根据对称的意义,由垂直平分列方程,从而找到坐标之间的关系:
设点P(x1,y1),Q(x2,y2)关于直线l:Ax+By+C=0(AB≠0)对称,则
三.【题型】
(一)点关于直线的对称
(二)光线的对称问题
(三)圆关于直线的对称
(四)利用对称求最值
(五)圆锥曲线的对称
(六)椭圆的中点弦问题
(七)双曲线的中点弦
(八)抛物线的对称问题
(九)椭圆中的对称方法
(十)对称的综合应用
四.【题型解法】
(一)点关于直线的对称
例1.已知坐标原点关于直线对称的点,则直线的方程是( )
A.
B.
C.
D.
练习1.数学家欧拉1765年在其所著的《三角形几何学》一书中提出:任意三角形的外心、重心、垂心在同一条直线上,后人称为欧拉线,已知的顶点,若其欧拉线方程为, 则顶点的坐标为 ( )
A.
B.
C.或
D.
(二)光线的对称问题
例2.如图,已知A(4,0)、B(0,4),从点P(2,0)射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到P点,则光线所经过的路程是 ( )
A.
B.
C.6
D.
练习1.一条光线从点射出,经轴反射后与圆相切,则反射光线所在直线的斜率为( )
A.或
B.或
C.或
D.或
(三)圆关于直线的对称
例3..直线:、:与: 的四个交点把分成的四条弧长相等,则
A.0或1
B.0或
C.
D.1
练习1.已知圆关于对称,则的值为
A.
B.1
C.
D.0
练习2.已知直线与圆相交于两点,则线段的垂直平分线的方程为( ).
A.
B.
C.
D.
(四)利用对称求最值
例4.已知点P,Q分别在直线与直线上,且,点,,则的最小值为().
A.
B.
C.
D.
(五)圆锥曲线的对称
例5.已知是双曲线的右焦点,是左支上一点,),当周长最小时,则点的纵坐标为( )
A.
B.
C.
D.
练习1.椭圆的左焦点为,若关于直线的对称点是椭圆上的点,则椭圆的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
(六)椭圆的中点弦问题
例1.如果椭圆的弦被点平分,则这条弦所在的直线方程是( )
A.
B.
C.
D.
练习1.已知椭圆,点为左焦点,点为下顶点,平行于的直线交椭圆于两点,且的中点为,则椭圆的离心率为()
A.
B.
C.
D.
练习2.已知椭圆,则以点(1,1)为中点的弦的长度为( )
A.3
B.2
C.
D.
练习3.已知椭圆C:的离心率为,直线l与椭圆C交于两点,且线段的中点为,则直线l的斜率为( )
A.
B.
C.
D.1
(七)双曲线的中点弦
例7.直线与双曲线交于,两点,以为直径的圆的方程为,则( )
A.-3
B.3
C.
D.
练习1.双曲线的一条弦被点平分,那么这条弦所在的直线方程是( )
A.
B.
C.
D.
练习2.已知双曲线C的焦点在坐标轴上,其渐近线方程为,过点.
求双曲线C的标准方程;
是否存在被点平分的弦?如果存在,求出弦所在的直线方程;如果不存在,请说明理由.
练习3.已知双曲线的中心在原点,焦点为,且离心率.
(1)求双曲线的方程;
(2)求以点为中点的弦所在的直线方程.
(八)抛物线的对称问题
例8.已知抛物线,倾斜角为的直线交抛物线于,两点,且线段中点的纵坐标为1,则抛物线的准线方程是________
练习1.如图所示,点为抛物线上的动点,点为圆上的动点,则的最小值为___________.
(九)