摘要:
**基本信息**
聚焦对称问题的系统性突破,以点线对称为核心,通过转化思想整合距离最值、反射路径等应用,培养几何直观与推理能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|点对称|1,3,4,5,8|中点坐标公式、对称点方程组、转化法|从点关于点对称到点关于直线对称,构建对称点求解通法|
|线对称|2,6,7|平行/垂直直线性质、对称直线方程求法|由线对称性质推导对称直线方程,关联线线位置关系|
|对称应用|3,4,5,8,9,10|反射路径转化、距离和差最值、三角形综合|应用对称思想解决实际问题,体现几何直观与运算能力的结合|
内容正文:
培优课 对称问题
1.已知点A(x,5)关于点(1,y)的对称点为(-2,-3),则点P(x,y)到原点的距离是( )
A.2 B.4 C.5 D.
2.两直线l1:3x-2y-6=0,l2:3x-2y+8=0,则直线l1关于直线l2对称的直线方程为( )
A.3x-2y+24=0 B.3x-2y-10=0
C.3x-2y-20=0 D.3x-2y+22=0
3.(2026•南通月考)如图所示,已知点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反射后又回到点P,则光线所经过的路程是( )
A.2 B.6 C.3 D.2
4.若第一象限内的点(m,n)关于直线x+y-2=0的对称点在直线2x+y+3=0上,则+的最小值是( )
A.25 B.C.17 D.
5.已知点A(-3,5),B(3,1),在直线l:y=x上求一点P,使|PA-PB|的值最大,则P点的坐标为( )
A.(0,0) B.(,)
C.(,) D.(7,7)
6.〔多选〕已知直线l:y=x,点A(0,-1),则( )
A.过点A与l平行的直线的方程为y=x-1
B.点A关于l对称的点的坐标为(0,1)
C.点A到直线l的距离为
D.过点A与l垂直的直线的方程为y=-x-1
7.已知直线l:3x+2y-1=0与直线l1关于直线x+y=0对称,则l1的方程为 .
8.已知两定点A(0,2),B(2,1),且点P是直线x+y-1=0上任意一点,则PA+PB的最小值是 .
9.已知△ABC中A(3,-1),AB边上的中线CM所在直线方程为6x+10y-59=0,∠B的平分线方程BT为x-4y+10=0.
(1)求顶点B的坐标;
(2)求直线BC的方程.
10.已知直线l:x-y+3=0,一束光线从点A(1,2)处射向x轴上一点B,又从点B反射到l上的一点C,最后从点C反射回点A.
(1)试判断由此得到的△ABC的个数;
(2)求直线BC的方程.
答案
培优课 对称问题
1.D 2.D
3.A 由题意知,AB所在直线的方程为x+y-4=0.如图,点P关于直线AB的对称点为D(4,2),关于y轴的对称点为C(-2,0),连接MD,NC,易知PM=MD,PN=NC,所以PM+MN+NP=MD+MN+NC=CD,故光线所经过的路程为CD=2.
4.B 设(m,n)关于直线x+y-2=0的对称点为(x1,y1),依据题意可得:解方程组得又∵对称点在直线2x+y+3=0上,代入可得2n+m=9,且(m,n)在第一象限,则m>0,n>0,则(+)(+)=+++≥2+=,当且仅当=时,即m=,n=时,等号成立.故选B.
5.B 如图,设点B关于直线l的对称点B'的坐标为(a,b),连接BB',则kBB'·kl=-1,即=-1,得a+b-4=0,①.又由BB'的中点(,)在直线l上,所以=,即a-b+2=0,②.由①②解得所以B'(1,3),于是AB'所在直线方程为=,即x+2y-7=0,易知|PA-PB|=|PA-PB'|,当且仅当P,B',A三点共线时|PA-PB'|最大,即由得其交点坐标为(,),故P点坐标为(,).故选B.
6.ACD 与直线y=x平行的直线方程可设为y=x+m,代入点A(0,-1)得-1=0+m,即m=-1,即平行线方程为y=x-1,A正确;点A关于l的对称点坐标为(-1,0),B错;点A到直线l的距离为d==,C正确;与直线l垂直的直线方程可设为y=-x+n,代入A点坐标得-1=0+n,n=-1,即直线方程为y=-x-1,D正确.故选A、C、D.
7.2x+3y+1=0 解析:x+y=0与l:3x+2y-1=0不平行,故l1经过x+y=0与l:3x+2y-1=0的交点,联立解得即(1,-1)在l1上,取l:3x+2y-1=0上另一点(3,-4),设(3,-4)关于直线x+y=0的对称点为(m,n),则有解得l1过两点(1,-1)和(4,-3),故方程为=,即2x+3y+1=0.
8.3 解析:设点A关于直线x+y-1=0的对称点为A1(x0,y0),
则
解得即A1(-1,1),PA+PB=PA1+PB≥A1B=3,当且仅当A1,P,B共线时等号成立.
9.解:(1)设B(x0,y0),
则AB的中点M(,)在直线CM上.
∴6×+10×-59=0,
∴3x0+5y0+4-59=0,
即3x0+5y0-55=0, ①
又点B在直线BT上,
则x0-4y0+10=0, ②
由①②可得x0=10,y0=5,即B点的坐标为(10,5).(2)设点A(3,-1)关于直线BT的对称点D的坐标为(a,b),
则点D在直线BC上.
由题知得
∴D(1,7),kBC=kBD==-,
∴直线BC的方程为y-5=-(x-10),即2x+9y-65=0.
10.解:(1)如图,设B(m,0),点A关于x轴的对称点为A'(1,-2),点B关于直线x-y+3=0的对称点为B'(-3,m+3).
根据光学知识,直线AB'与直线BC关于直线l对称,点C在直线A'B上,点C又在直线B'A上,又直线A'B的方程为y=(x-m),
由得x=.
又直线AB'的方程为y-2=·(x-1),
由得x=.
所以=,即3m2+8m-3=0,
解得m=或-3.
当m=时,符合题意;
当m=-3时,点B在直线x-y+3=0上,不能构成三角形.
综上,符合题意的△ABC只有1个.
(2)由(1)得m=,则直线A'B的方程为3x+y-1=0,
即直线BC的方程为3x+y-1=0.
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