第11讲 点、线间的对称关系(六大题型+思维导图+知识梳理+课后作业)-【暑假预科讲义】2025年新高二数学暑假精品课(高一升高二)(人教A版2019选择性必修第一册)

2025-06-16
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学人教A版选择性必修第一册
年级 高二
章节 2.1 直线的倾斜角与斜率,2.2直线的方程,2.3 直线的交点坐标与距离公式
类型 教案-讲义
知识点 直线的倾斜角与斜率,直线的方程,直线的交点坐标与距离公式
使用场景 寒暑假-暑假
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.19 MB
发布时间 2025-06-16
更新时间 2025-06-16
作者 吴老师工作室
品牌系列 -
审核时间 2025-06-16
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来源 学科网

内容正文:

第11讲 点、线间的对称关系 【人教A版2019】 模块一 关于点的对称 1.点关于点的对称 求点P关于点A(a,b)的对称点P'的问题,主要依据A是线段PP′的中点来求解. 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.直线关于点的对称 求直线l关于点A(a,b)对称的直线l'的步骤: (1)由平行直线系设出直线l'的方程; (2)在l上任取一点P(x,y),求P关于A的对称点P'(2a-x,2b-y); (3)将P'的坐标代入直线l'的方程,求出参数,得到l'的方程. 【题型1 点关于点的对称问题】 【例1】(24-25高二上·辽宁鞍山·阶段练习)点关于点的对称点的坐标是(   ) A. B. C. D. 【变式1.1】(24-25高二上·北京·期中)点与点的对称中心是(   ) A. B. C. D. 【变式1.2】(24-25高二·全国·课堂例题)已知不同的两点与关于点对称,则(    ) A. B.14 C. D.5 【变式1.3】(24-25高二上·四川遂宁·期中)若A(4,0)与B点关于点(2,1)对称,则B点坐标为(    ) A. B. C. D. 【题型2 直线关于点的对称问题】 【例2】(2025高三·全国·专题练习)与直线关于坐标原点对称的直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【变式2.1】(24-25高二上·江苏常州·期中)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为(    ) A.2 B.6 C. D. 【变式2.2】(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)直线关于点P(2,3)对称的直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【变式2.3】(24-25高二上·全国·期末)点在直线上,直线与关于点对称,则一定在直线上的点为(    ) A. B. C. D.(1,0) 模块二 关于直线对称 1.两点关于某直线对称 设点A(x0,y0)关于直线l的对称点为B(x,y). (1)直线l的斜率不存在时,设直线1:x=t,则. (2)直线l的斜率为0时,设直线l:y=t,则. (3)直线l的斜率存在且不为0时,设点A(x0,y0)关于直线l:Ax+By+C=0的对称点为B(x,y). 则,由此可求出B(x,y). (4)几种特殊位置的对称: 点 对称轴 对称点坐标 P(a,b) x轴 (a,-b) y轴 (-a,b) y=x (b,a) y=-x (-b,-a) x=m(m≠0) (2m-a,b) y=n(n≠0) (a,2n-b) 2.直线关于直线对称 直线关于直线对称有两种类型: (1)若已知直线l₁与对称轴l相交于点P,则交点P必在l₁关于l对称的直线l2上,再求出l₁上除点P外 任意一个已知点P₁关于l对称的点P2,那么经过交点P及点P2的直线就是l2. (2)若已知直线l₁与对称轴l平行,则l₁关于l对称的直线l2到直线l的距离和l₁到直线l的距离相等,由 平行直线系和对称点即可求出l₁关于l对称的直线l2. 【题型3 求点关于直线的对称点】 【例3】(24-25高二上·福建·期中)点关于直线对称的点的坐标为(      ) A. B. C. D. 【变式3.1】(24-25高二上·广东佛山·期中)点关于直线对称的点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【变式3.2】(24-25高二上·北京·期中)若点关于直线的对称点在轴上,则满足的条件为(    ) A. B. C. D. 【变式3.3】(24-25高二上·江苏盐城·期中)已知直线,则点关于直线的对称点的坐标为(  ) A. B. C. D. 【题型4 直线关于直线的对称问题】 【例4】(24-25高二上·广东清远·期中)已知直线,若关于对称的直线为,则直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【变式4.1】(24-25高二上·山东青岛·期中)直线关于x轴对称的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【变式4.2】(24-25高二上·广东深圳·期末)已知直线与直线关于直线对称,则的值为(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 【变式4.3】(24-25高二上·江苏苏州·期末)直线关于直线:对称的直线方程为(   ) A. B. C. D. 【题型5 光线反射问题】 【例5】(24-25高二上·河北唐山·期中)一条光线从点射出,与轴相交于点,经x轴反射,则反射光线所在直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【变式5.1】(2025高三·全国·专题练习)光线自点射入,经倾斜角为的直线反射后经过点,则反射光线还经过点(  ) A. B. C. D. 【变式5.2】(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)已知光线从点射出,经直线反射,且反射光线所在直线过点,则反射光线所在直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【变式5.3】(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)如图所示,已知点,从点射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到点,则光线所经过的路程是(   ) A.3 B. C. D. 【题型6 将军饮马问题】 【例6】(24-25高二上·全国·单元测试)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句为“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,其中隐含了一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即将军在白天观望烽火台之后黄昏时从山脚下某处出发,先到河边饮马再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,已知军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(    ) A. B.5 C. D. 【变式6.1】(2025·陕西西安·一模)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(   ) A. B.3 C. D.5 【变式6.2】(24-25高二上·上海奉贤·期末)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程是(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【变式6.3】(24-25高二上·上海奉贤·阶段练习)2023年暑期档动画电影《长安三万里》重新点燃了人们对唐诗的热情,唐诗中边塞诗又称出塞诗,是唐代汉族诗歌的主要题材,是唐诗当中思想性最深刻,想象力最丰富,艺术性最强的一部分,唐代诗人李颀的边塞诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”.诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军的出发点是,军营所在位置为,河岸线所在直线的方程为,若将军从出发点到河边饮马,再回到军营(“将军饮马”)的总路程最短,则( ) A.将军从出发点到河边的路线所在直线的方程是 B.将军在河边饮马的地点的坐标为 C.将军从河边回军营的路线所在直线的方程是 D.“将军饮马”走过的总路程为5 一、单选题 1.(24-25高二上·浙江杭州·期中)点关于直线的对称点坐标为(    ) A. B. C. D. 2.(24-25高二上·重庆渝中·阶段练习)若点关于直线:(,)的对称点为,则(    ) A. B. C.3 D.5 3.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)点关于直线的对称点的坐标为(    ) A. B. C. D. 4.(24-25高二上·山东泰安·期中)已知直线与直线关于点对称,则恒过的定点为(    ) A. B. C. D. 5.(24-25高二上·河南南阳·阶段练习)直线关于点对称的直线方程为(    ) A.4x+3y-4=0 B.4x+3y-12=0 C.4x-3y-4=0 D.4x-3y-12=0 6.(24-25高二上·天津红桥·阶段练习)直线关于直线对称的直线方程是(   ) A. B. C. D. 7.(24-25高二上·安徽·期中)已知入射光线所在的直线的倾斜角为,与y轴交于点,则经y轴反射后,反射光线所在的直线方程为(   ) A. B. C. D. 8.(24-25高二上·福建福州·期中)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线的方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(   ) A. B. C. D. 二、多选题 9.(24-25高二上·河北保定·阶段练习)若点和点关于直线对称,则( ) A. B. C. D. 10.(24-25高二·全国·课后作业)一光线过点(2,4),经倾斜角为135°的直线l:反射后经过点(5,0),则反射光线还经过下列哪些点(    ) A. B.(14,1) C.(13,2) D.(13,1) 11.(24-25高二上·山西太原·期中)已知直线,则下列说法正确的是(    ) A.直线与相交于点 B.直线和轴围成的三角形的面积为 C.直线关于原点O对称的直线方程为 D.直线关于直线对称的直线方程为 三、填空题 12.(24-25高二上·福建福州·期中)点关于直线的对称点坐标是 . 13.(24-25高二上·重庆·阶段练习)直线关于点对称的直线方程为 . 14.(24-25高二上·辽宁大连·期中)已知直线,,若直线与关于直线l对称,则直线l的方程为 . 四、解答题 15.(24-25高二上·江苏常州·期中)已知点,直线. (1)求点到直线的距离; (2)求点关于直线l的对称点的坐标. 16.(24-25高二上·全国·课前预习)已知,,直线. (1)求点关于直线的对称点的坐标; (2)求直线关于直线对称的直线方程. 17.(24-25高二上·广西南宁·阶段练习)已知直线和点 (1)求点关于直线的对称点的坐标; (2)求直线关于点对称的直线方程. 18.(24-25高二·全国·课后作业)已知点的坐标为,直线的方程为,求: (1)点关于直线的对称点的坐标; (2)直线关于点的对称直线的方程. 19.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)已知直线过点,直线:. (1)若直线,求直线的方程; (2)若直线为入射光线,经直线反射,其反射光线经过点,求的方程. 第 1 页 共 23 页 学科网(北京)股份有限公司 $$ 第11讲 点、线间的对称关系 【人教A版2019】 模块一 关于点的对称 1.点关于点的对称 求点P关于点A(a,b)的对称点P'的问题,主要依据A是线段PP′的中点来求解. 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.直线关于点的对称 求直线l关于点A(a,b)对称的直线l'的步骤: (1)由平行直线系设出直线l'的方程; (2)在l上任取一点P(x,y),求P关于A的对称点P'(2a-x,2b-y); (3)将P'的坐标代入直线l'的方程,求出参数,得到l'的方程. 【题型1 点关于点的对称问题】 【例1】(24-25高二上·辽宁鞍山·阶段练习)点关于点的对称点的坐标是(   ) A. B. C. D. 【解题思路】根据中点坐标公式求解即可. 【解答过程】设点坐标为, 则由题意可得,解得, 所以点坐标为, 故选:B. 【变式1.1】(24-25高二上·北京·期中)点与点的对称中心是(   ) A. B. C. D. 【解题思路】由中点的坐标公式求解即可. 【解答过程】点与点的对称中心是的中点, 所以对称中心的坐标为, 故选:C. 【变式1.2】(24-25高二·全国·课堂例题)已知不同的两点与关于点对称,则(    ) A. B.14 C. D.5 【解题思路】根据中点公式,列出方程,求得的值,进而求得的值. 【解答过程】因为两点与关于点对称, 可得,即,解得, 所以. 故选:C. 【变式1.3】(24-25高二上·四川遂宁·期中)若A(4,0)与B点关于点(2,1)对称,则B点坐标为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】根据中点坐标公式即可求解. 【解答过程】解:设,由题知,点和点的中点为,则 解得:, 所以点的坐标为 故选:B. 【题型2 直线关于点的对称问题】 【例2】(2025高三·全国·专题练习)与直线关于坐标原点对称的直线的方程为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】设出所求对称直线上的点的坐标,求出关于原点的对称点坐标,代入已知直线方程,即可. 【解答过程】设直线上一点关于坐标原点对称的点为, 则,,解得,, 代入,得, 即所求直线的方程为. 故选:D. 【变式2.1】(24-25高二上·江苏常州·期中)已知直线与直线关于点对称,则实数的值为(    ) A.2 B.6 C. D. 【解题思路】根据线关于点对称即可得两直线平行,进而根据点的对称代入求解即可. 【解答过程】由于直线与直线关于点对称, 所以两直线平行,故,则, 由于点在直线上,关于点的对称点为, 故在上,代入可得,故, 故选:A. 【变式2.2】(24-25高二上·四川绵阳·阶段练习)直线关于点P(2,3)对称的直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【解题思路】由题可得和平行,设出方程,根据点P到两直线距离相等即可求出. 【解答过程】因为和关于点对称,则两直线平行,可设方程为(), 点P到两直线的距离相等,则,解得或3(舍去), 所以直线的方程是. 故选:A. 【变式2.3】(24-25高二上·全国·期末)点在直线上,直线与关于点对称,则一定在直线上的点为(    ) A. B. C. D.(1,0) 【解题思路】根据两直线关于点对称,利用中点坐标公式即可求直线上的对称点,且该点在直线上. 【解答过程】由题设关于对称的点为,若该点必在上, ∴,解得,即一定在直线上. 故选:C. 模块二 关于直线对称 1.两点关于某直线对称 设点A(x0,y0)关于直线l的对称点为B(x,y). (1)直线l的斜率不存在时,设直线1:x=t,则. (2)直线l的斜率为0时,设直线l:y=t,则. (3)直线l的斜率存在且不为0时,设点A(x0,y0)关于直线l:Ax+By+C=0的对称点为B(x,y). 则,由此可求出B(x,y). (4)几种特殊位置的对称: 点 对称轴 对称点坐标 P(a,b) x轴 (a,-b) y轴 (-a,b) y=x (b,a) y=-x (-b,-a) x=m(m≠0) (2m-a,b) y=n(n≠0) (a,2n-b) 2.直线关于直线对称 直线关于直线对称有两种类型: (1)若已知直线l₁与对称轴l相交于点P,则交点P必在l₁关于l对称的直线l2上,再求出l₁上除点P外 任意一个已知点P₁关于l对称的点P2,那么经过交点P及点P2的直线就是l2. (2)若已知直线l₁与对称轴l平行,则l₁关于l对称的直线l2到直线l的距离和l₁到直线l的距离相等,由 平行直线系和对称点即可求出l₁关于l对称的直线l2. 【题型3 求点关于直线的对称点】 【例3】(24-25高二上·福建·期中)点关于直线对称的点的坐标为(      ) A. B. C. D. 【解题思路】设对称点,根据线段中点在直线上,所在直线与直线垂直,即斜率相乘为,代入坐标即可求解. 【解答过程】设的对称点坐标为, 则对称点与已知点连线的中点为, 由题意可得,解得. 所以对称点坐标为. 故选:B. 【变式3.1】(24-25高二上·广东佛山·期中)点关于直线对称的点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】设点关于直线对称的点的坐标为,结合直线的垂直关系以及中点问题列出方程组,即可求得答案. 【解答过程】设点关于直线对称的点的坐标为, 则,解得, 故点关于直线对称的点的坐标为, 故选:B. 【变式3.2】(24-25高二上·北京·期中)若点关于直线的对称点在轴上,则满足的条件为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】由已知,设点关于直线的对称点为,再由垂直直线的斜率关系和点与点的中点在上,建立方程组,即可得到. 【解答过程】因为点关于直线的对称点在轴上, 设点关于直线的对称点为, 则有 ,解得. 故选:B. 【变式3.3】(24-25高二上·江苏盐城·期中)已知直线,则点关于直线的对称点的坐标为(  ) A. B. C. D. 【解题思路】由对称可知直线,且中点在上,设点坐标,可得方程组,解方程组即可. 【解答过程】设,则中点,且, 由,两点关于直线对称,且, 则,解得, 即, 故选:B. 【题型4 直线关于直线的对称问题】 【例4】(24-25高二上·广东清远·期中)已知直线,若关于对称的直线为,则直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【解题思路】根据条件判断,可设,利用对称性可知与间的距离等于与间的距离,列方程求解即得. 【解答过程】因为,所以,设直线的方程为且. 因为直线关于直线对称,所以与间的距离等于与间的距离. 由两平行直线间的距离公式,得,解得或(舍去). 所以直线的方程为. 故选:D. 【变式4.1】(24-25高二上·山东青岛·期中)直线关于x轴对称的直线方程为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】根据两直线斜率之间的关系,以及所求直线过已知直线与x轴交于点可得. 【解答过程】直线的斜率为2,与x轴交于点, 则与关于x轴对称的直线斜率为,并过点, 所以,所求方程为,即. 故选:D. 【变式4.2】(24-25高二上·广东深圳·期末)已知直线与直线关于直线对称,则的值为(   ) A.1 B.2 C.3 D.4 【解题思路】分析可得三条直线互相平行,根据两平行的距离公式计算可得结果. 【解答过程】由题意得,直线, ∴两直线与直线间的距离相等, ∵方程可化为:,, ∴,解得. 故选:C. 【变式4.3】(24-25高二上·江苏苏州·期末)直线关于直线:对称的直线方程为(   ) A. B. C. D. 【解题思路】先求两直线的交点,再在直线取点,求点关于直线的对称点,依据两点,,可得所求直线的方程. 【解答过程】联立,解得.则交点坐标为. 取直线上一点,设点关于直线:的对称点为, 则由,且线段的中点在直线上, 得,解得. 故所求直线过点,. 所以所求直线方程为:,即. 故选:B. 【题型5 光线反射问题】 【例5】(24-25高二上·河北唐山·期中)一条光线从点射出,与轴相交于点,经x轴反射,则反射光线所在直线的方程为(   ) A. B. C. D. 【解题思路】根据对称点在反射光线上,即可根据两点求解斜率,即可得直线方程. 【解答过程】点关于轴的对称点为, 故,在反射光线所在的直线上,故, 直线方程为,即, 故选:C. 【变式5.1】(2025高三·全国·专题练习)光线自点射入,经倾斜角为的直线反射后经过点,则反射光线还经过点(  ) A. B. C. D. 【解题思路】求出点关于直线的对称点的坐标,求出反射光线所在直线的方程,逐一验证各选项中的点是否在反射光线所在直线上,由此可得出正确的选项. 【解答过程】因为直线的倾斜角为,所以直线的斜率为, 设点关于直线的对称点为点, 则解得, 所以,反射光线经过点和点,反射光线所在直线的斜率为, 则反射光线所在直线的方程为, 当时,;当时,. 所以反射光线还经过点和点. 故选:D. 【变式5.2】(24-25高二上·吉林长春·阶段练习)已知光线从点射出,经直线反射,且反射光线所在直线过点,则反射光线所在直线的方程是(    ) A. B. C. D. 【解题思路】求出点关于直线的对称点,再利用反射光线过点,即可求解. 【解答过程】设点关于直线的对称点为, 则,解得, 故反射光线过点与点, 则反射光线所在直线的方程为,即. 故选:D. 【变式5.3】(24-25高二上·江苏南京·阶段练习)如图所示,已知点,从点射出的光线经直线AB反射后再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到点,则光线所经过的路程是(   ) A.3 B. C. D. 【解题思路】求出关于直线的对称点和它关于轴的对称点,则的长就是所求路程. 【解答过程】依题意,直线方程为,设关于直线的对称点, 则,解得,即,又关于轴的对称点为, ,光线所经过的路程即的周长, 而的周长为, 所以光线所经过的路程是. 故选:B. 【题型6 将军饮马问题】 【例6】(24-25高二上·全国·单元测试)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句为“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,其中隐含了一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即将军在白天观望烽火台之后黄昏时从山脚下某处出发,先到河边饮马再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,已知军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(    ) A. B.5 C. D. 【解题思路】先求出点关于直线的对称点为,则线段的长度即为最短总路程,再利用两点间的距离公式进行求解. 【解答过程】设点关于直线的对称点为, 则,解得, ,又点 故“将军饮马”的最短总路程为. 故选:A. 【变式6.1】(2025·陕西西安·一模)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(   ) A. B.3 C. D.5 【解题思路】根据两点间线段最短,结合中点坐标公式、互相垂直直线斜率的性质进行求解即可. 【解答过程】设点关于直线对称的点为, 则有, 所以“将军饮马”的最短总路程为, 故选:C. 【变式6.2】(24-25高二上·上海奉贤·期末)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线方程为,则“将军饮马”的最短总路程是(    ) A.2 B.3 C.4 D.5 【解题思路】利用点关于直线的对称点结合两点间的距离公式即可求解. 【解答过程】如图所示,作点关于直线的对称点,连接交直线于点,此时路程和最小, 由题知,点满足: ,解得:,,即点, 因为, 所以“将军饮马”的最短总路程为, 故选:D. 【变式6.3】(24-25高二上·上海奉贤·阶段练习)2023年暑期档动画电影《长安三万里》重新点燃了人们对唐诗的热情,唐诗中边塞诗又称出塞诗,是唐代汉族诗歌的主要题材,是唐诗当中思想性最深刻,想象力最丰富,艺术性最强的一部分,唐代诗人李颀的边塞诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”.诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设将军的出发点是,军营所在位置为,河岸线所在直线的方程为,若将军从出发点到河边饮马,再回到军营(“将军饮马”)的总路程最短,则( ) A.将军从出发点到河边的路线所在直线的方程是 B.将军在河边饮马的地点的坐标为 C.将军从河边回军营的路线所在直线的方程是 D.“将军饮马”走过的总路程为5 【解题思路】由题意画出图形,则由三角形三边关系可知点为使得总路程最短的“最佳饮水点”, 三点共线满足题意,其中点为点关于直线的对称点,对于A,由根据被垂直平分求出的坐标进一步可求得方程对比即可;对于B,联立直线方程求解即可;对于C,由两点求出斜率,写出直线的点斜式方程,化简对比即可;对于D,根据两点间距离公式求解即可. 【解答过程】如图所示: 由题意可知在的同侧,设点关于直线的对称点为, 三点共线满足题意,点为使得总路程最短的“最佳饮水点”, 则,解得,即, 对于A,直线的斜率为,所以将军从出发点到河边的路线所在直线的方程是,即,故A正确; 对于B,联立,解得,即将军在河边饮马的地点的坐标为,故B正确; 对于C,由C选项分析可知点,直线的斜率为,所以直线的方程为,即,故C错误; 对于D,,即“将军饮马”走过的总路程为,故D错误. 故选:B. 一、单选题 1.(24-25高二上·浙江杭州·期中)点关于直线的对称点坐标为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】根据斜率关系以及中点关系,即可列方程求解. 【解答过程】设关于直线的对称点坐标为, 则,解得,故对称点坐标为, 故选:C. 2.(24-25高二上·重庆渝中·阶段练习)若点关于直线:(,)的对称点为,则(    ) A. B. C.3 D.5 【解题思路】根据两点关于直线对称,利用斜率关系求直线斜率,再由中点在直线上得解. 【解答过程】直线的斜率为,直线为线段的中垂线,从而, 又线段的中点在上,故,解得. 故选:D. 3.(24-25高二上·贵州贵阳·阶段练习)点关于直线的对称点的坐标为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】求出垂直于直线且过点的表达式,求出交点坐标,即可得出关于直线的对称点. 【解答过程】由题意, 在直线中,斜率为, 垂直于直线且过点的直线方程为,即, 设两直线交点为, 由,解得:, , 点关于直线的对称点的坐标为, 即. 故选:D. 4.(24-25高二上·山东泰安·期中)已知直线与直线关于点对称,则恒过的定点为(    ) A. B. C. D. 【解题思路】求出直线所过定点的坐标,求出点关于点的对称点的坐标,即为所求. 【解答过程】直线的方程可化为,由得, 所以,直线过定点,点关于点的对称点为, 因此,直线恒过的定点. 故选:C. 5.(24-25高二上·河南南阳·阶段练习)直线关于点对称的直线方程为(    ) A.4x+3y-4=0 B.4x+3y-12=0 C.4x-3y-4=0 D.4x-3y-12=0 【解题思路】首先设对称直线上任意一点,得到关于对称点为,再代入直线即可得到答案。 【解答过程】设直线关于点对称的直线上任意一点, 则关于对称点为, 又因为在上, 所以,即。 故选:B. 6.(24-25高二上·天津红桥·阶段练习)直线关于直线对称的直线方程是(   ) A. B. C. D. 【解题思路】设所求直线上任意一点的坐标为,利用对称的性质得到点P关于直线对称的点为代入直线即可求得结果. 【解答过程】设所求直线上任意一点的坐标为,该点关于直线对称的点的坐标为, 则,故对称点坐标为,代入直线上,, 故选:D. 7.(24-25高二上·安徽·期中)已知入射光线所在的直线的倾斜角为,与y轴交于点,则经y轴反射后,反射光线所在的直线方程为(   ) A. B. C. D. 【解题思路】根据题设得反射光线所在直线的斜率为,再应用点斜式写出直线方程. 【解答过程】由题意,所求反射光线所在直线的斜率为,且与y轴交于点, 所求直线的方程为,即. 故选:A. 8.(24-25高二上·福建福州·期中)唐代诗人李颀的诗《古从军行》开头两句说:“白日登山望烽火,黄昏饮马傍交河”,诗中隐含着一个有趣的数学问题——“将军饮马”问题,即将军在观望烽火之后从山脚下某处出发,先到河边饮马后再回到军营,怎样走才能使总路程最短?在平面直角坐标系中,设军营所在的位置为,若将军从山脚下的点处出发,河岸线所在直线的方程为,则“将军饮马”的最短总路程为(   ) A. B. C. D. 【解题思路】作点关于直线的对称点为,则最短路程为.根据点关于 直线的对称问题,列方程组,可求得,再应用两点间的距离公式求即可. 【解答过程】如图,作点关于直线的对称点为,    则,解得, 所以. 则“将军饮马”的最短总路程为. 故选:C. 二、多选题 9.(24-25高二上·河北保定·阶段练习)若点和点关于直线对称,则( ) A. B. C. D. 【解题思路】由点关于直线对称的性质,两点连线与对称轴垂直,且两点中点在对称轴上,先求出两点连线的中点,代入直线的方程,求出,再利用两直线垂直关系求出. 【解答过程】由题意知,的中点,即在直线上, 则可得,解得, 则直线,斜率为, 又直线与直线垂直, 则可得,解得, 故选:AC. 10.(24-25高二·全国·课后作业)一光线过点(2,4),经倾斜角为135°的直线l:反射后经过点(5,0),则反射光线还经过下列哪些点(    ) A. B.(14,1) C.(13,2) D.(13,1) 【解题思路】先求点关于直线的对称点,得出反射后的直线,再对选项逐一检验 【解答过程】由题意知,,设点(2,4)关于直线的对称点为(m,n), 则,解得,所以反射光线所在的直线方程为, 所以当x=13时,y=1;当x=14时,, 故选:AD. 11.(24-25高二上·山西太原·期中)已知直线,则下列说法正确的是(    ) A.直线与相交于点 B.直线和轴围成的三角形的面积为 C.直线关于原点O对称的直线方程为 D.直线关于直线对称的直线方程为 【解题思路】通过联立方程组求得交点坐标,结合三角形的面积、对称性等知识对选项进行分析,从而确定正确答案. 【解答过程】由解得,所以交点坐标为,A选项正确. 直线与轴的交点为,与轴的交点为, 直线过原点,由图可知,直线和轴围成的三角形的面积为, 所以B选项错误. 由上述分析可知,直线关于原点O对称的直线过点, 所以直线关于原点O对称的直线方程为, 所以C选项正确. 点关于直线的对称点是; 点关于直线的对称点是, 所以直线关于直线对称的直线方程为, 即,所以D选项错误. 故选:AC. 三、填空题 12.(24-25高二上·福建福州·期中)点关于直线的对称点坐标是 . 【解题思路】利用中点关系和垂直关系可求对称点的坐标. 【解答过程】设所求对称点坐标为,则, 故,故对称点的坐标为, 故答案为:. 13.(24-25高二上·重庆·阶段练习)直线关于点对称的直线方程为 . 【解题思路】设直线关于点对称的直线任一点为,根据点对称代入即可求解. 【解答过程】设直线上任一点关于点对称的直线任一点为, 可得,解之可得, 所以在直线上,代入即可得, 化简的,即. 故答案为:. 14.(24-25高二上·辽宁大连·期中)已知直线,,若直线与关于直线l对称,则直线l的方程为 或 . 【解题思路】利用数形结合计算l的斜率结合直线与的交点计算即可. 【解答过程】    易知与纵轴交于,交横轴于点, 联立直线与方程,得两直线交点为, 如上图所示网格中构造直角三角形,易知, 即, 又, 所以, 即为两直线与夹角的平分线, 所以直线符合题意,易知其方程为; 当直线l过点C且与垂直时,也符合题意,此时直线方程为. 故答案为:或. 四、解答题 15.(24-25高二上·江苏常州·期中)已知点,直线. (1)求点到直线的距离; (2)求点关于直线l的对称点的坐标. 【解题思路】(1)根据条件,利用点到直线的距离公式,即可求解; (2)设对称点坐标为,利用两直线垂直的性质与中点坐标公式列方程组即可得解. 【解答过程】(1)因为点,直线, 所以点到直线的距离为. (2)设,则,即,解得, 所以点关于直线l的对称点的坐标为. 16.(24-25高二上·全国·课前预习)已知,,直线. (1)求点关于直线的对称点的坐标; (2)求直线关于直线对称的直线方程. 【解题思路】(1)根据中点和斜率以及对称性等知识列方程求得正确答案. (2)结合(1)以及两点式来求得正确答案. 【解答过程】(1)设点关于直线的对称点的坐标为, 则有,解得,则. (2)因为的坐标满足直线的方程,点关于直线的对称点为, 则直线即为所求的直线, 由两点式得所求直线方程为, 化简得. 17.(24-25高二上·广西南宁·阶段练习)已知直线和点 (1)求点关于直线的对称点的坐标; (2)求直线关于点对称的直线方程. 【解题思路】(1)根据点关于线对称列式求解即可; (2)根据相关点法分析运算即可. 【解答过程】(1)设,由题意可得,解得, 所以点的坐标为. (2)在对称直线上任取一点,设关于点的对称点为, 则,解得, 由于在直线上,则,即, 故直线关于点的对称直线的方程为. 18.(24-25高二·全国·课后作业)已知点的坐标为,直线的方程为,求: (1)点关于直线的对称点的坐标; (2)直线关于点的对称直线的方程. 【解题思路】(1)根据点关于线对称列式求解即可; (2)根据相关点法分析运算即可. 【解答过程】(1)设,由题意可得,解得, 所以点的坐标为. (2)在直线上任取一点,设关于点的对称点为, 则,解得, 由于在直线上,则,即, 故直线关于点的对称直线的方程为. 19.(24-25高二上·江苏宿迁·期中)已知直线过点,直线:. (1)若直线,求直线的方程; (2)若直线为入射光线,经直线反射,其反射光线经过点,求的方程. 【解题思路】(1)根据两直线垂直,可求斜率,结合点斜式即可求解. (2)求得点关于直线的对称点,则反射光线上的两点知道,进而可求斜率,应用点斜式即可求解. 【解答过程】(1)因为直线, 所以,即, 因为,所以,即, 从而直线的方程为:即; (2)设点关于直线的对称点为, ,解得:, 入射光线的斜率为,从而入射光线的直线方程为, 即. 第 1 页 共 23 页 学科网(北京)股份有限公司 $$

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