内容正文:
第二课时 对称问题
授课提示:对应学生用书第164页
知识点一 关于中心对称问题的处理方法
1.若点M(x1,y1)及N(x,y)关于P(a,b)对称,则由中点坐标公式得
2.求直线关于点的对称直线的方程的主要方法:在已知直线上取两点,利用中点坐标公式求出它们关于已知点对称的两点坐标,再由两点式求出直线方程,或者求出一个对称点,再利用两直线平行,由点斜式得到所求直线方程,当然斜率必须存在.
知识点二 关于轴对称问题的处理方法
若两点P1(x1,y1)与P2(x2,y2)关于直线l:Ax+By+C=0对称,则线段P1P2的中点在l上,且直线P1P2垂直于直线l,由方程组可得点P1关于直线l对称的点P2的坐标(x2,y2)(其中B≠0,x1≠x2).
1.如果平面直角坐标系内的两点A(a-1,a+1),B(a,a)关于直线l对称,那么直线l的方程为( )
A.x-y+1=0 B.x+y+1=0
C.x-y-1=0 D.x+y-1=0
解析:因为直线AB的斜率为=-1,所以直线l的斜率为1.设直线l的方程为y=x+b,由题意知直线l过点,所以=+b,解得b=1,所以直线l的方程为y=x+1,即x-y+1=0.
答案:A
2.已知点A与点B(1,2)关于直线x+y+3=0对称,则点A的坐标为( )
A.(3,4) B.(4,5)
C.(-4,-3) D.(-5,-4)
答案:D
3.(2023·岳阳模拟)直线x-2y+1=0关于直线x=1对称的直线方程是( )
A.x+2y-1=0
B.2x+y-1=0
C.2x+y-3=0
D.x+2y-3=0
答案:D
4.已知直线ax+by-2=0,且3a-4b=1,则该直线必过定点__________.
解析:由3a-4b=1,得b=,代入ax+by-2=0,得a(4x+3y)=y+8.令解得
答案:(6,-8)
授课提示:对应学生用书第165页
题型一 点关于点对称
例1 过点P(0,1)作直线l使它被直线l1:2x+y-8=0和l2:x-3y+10=0截得的线段被点P平分,则直线l的方程为________.
[解析] 设l1与l的交点为A(a,8-2a),
则由题意知,点A关于点P的对称点B(-a,2a-6)在l2上,把B点坐标代入l2的方程得-a-3(2a-6)+10=0,
解得a=4,即点A(4,0)在直线l上,
所以由两点式得直线l的方程为x+4y-4=0.
[答案] x+4y-4=0
点关于点对称问题的求解方法
点P(x,y)关于O(a,b)的对称点P′(x′,y′)满足
已知直线l1:2x+y+2=0与l2:4x+by+c=0关于点P(1,0)对称,则b+c=________.
解析:在直线l1:2x+y+2=0上取点M(-1,0),N(0,-2),则点M,N关于点P(1,0)的对称点分别为M1(3,0),N1(2,2).
因为点M1(3,0),N1(2,2)在直线l2:4x+by+c=0上,所以12+c=0,8+2b+c=0,解得c=-12,b=2,所以b+c=-10.
答案:-10
题型二 点关于线对称
例2 (2023·长沙调研)已知入射光线经过点M(-3,4),被直线l:x-y+3=0反射,反射光线经过点N(2,6),则反射光线所在直线的方程为________.
[解析] 设点M(-3,4)关于直线l:x-y+3=0的对称点为M′(a,b),则反射光线所在直线过点M′,
所以解得
又反射光线经过点N(2,6),
所以所求直线的方程为=,即6x-y-6=0.
[答案] 6x-y-6=0
点关于线对称问题的求解方法
解决点关于直线对称的问题要把握两点,点M与点N关于直线l对称,则线段MN的中点在直线l上,直线l与直线MN垂直.
已知坐标原点关于直线l1:x-y+1=0的对称点为A,设直线l2经过点A,则当点B(2,-1)到直线l2的距离最大时,直线l2的方程为( )
A.2x+3y+5=0 B.3x-2y+5=0
C.3x+2y+5=0 D.2x-3y+5=0
解析:设A(x0,y0),依题意可得解得即A(-1,1).设点B(2,-1)到直线l2的距离为d,当d=|AB|时取得最大值,此时直线l2垂直于直线AB,又-=,故直线l2的方程为y-1=(x+1),即3x-2y+5=0.
答案:B
题型三 线关于线对称
例3 直线2x-y+3=0关于直线x-y+2=0对称的直线方程是( )
A.x-2y+3=0 B.x-2y-3=0
C.x+2y+1=0 D.x+2y-1=0
[解析] 设所求直线上任意一点P(x,y),点P关于直线x-y+2=0的对称点为P′(x0,y0),
由得
因为点P′(x0,y0)在直