必修二--直线对称问题
人教版高数必修二第10讲:点、直线的距离和对称(教师版)
点、直线的距离和对称一、距离问题1. 设平面上两点()()111222,,,P x y P x y ,则12PP=为两点间距离2.点P (x 0,y 0)到直线Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)的距离d =.3.两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0的距离d =.二、对称问题1. 关于点对称问题 (1)点关于点对称点()00,M x y 关于点(),P a b 的对称点是()002,2a x b y --.特别地,点()00,M x y 关于原点的对称点为()00,x y --.(2)线关于点对称已知l 的方程为:0Ax By C ++=()220A B +≠和点()00,P x y ,则l 关于P 点的对称直线方程.设'P ()'',x y 是对称直线'l 上任意一点,它关于()00,P x y 的对称点()''002,2x x y y --在直线l上,代入得()()''00220A x x B y y C -+-+=.此直线即为所求对称直线.2. 关于线对称问题 (1)点关于线对称已知点()00,M x y ,直线:l 0Ax By C ++=()0A B ≠,设点M 关于直线l 的对称点为()00,N x y ,则由1MN l k k =-得到一个关于,m n 的方程,又线段MN 的中点在直线l 得到另一个关于,m n 的方程,解方程组00001022n y A B m x x m y n A B C -⎧-⨯=-⎪-⎪⎨++⎪++=⎪⎩ 即可求出点()00,N x y .特别说明:①点()00,M x y 关于x 轴对称的点的坐标是()00,x y -,关于y 轴对称点的坐标是()00,x y - ②点()00,M x y 关于直线y x =的对称点坐标是()00,y x ,关于y x =-对称点为()00,y x -- (2)线关于线对称已知1111:0,:0l A x B y C l Ax By C ++=++=,求直线1l 关于直线l 对称直线2l如右图所示,在直线上任取不同于l 与1l 交点P 的任一点M ,先求出点M 关于直线l 的对称点N 的坐标,再由,N P 在2l 上,用两点式求出直线2l 的方程.常见的对称结论有:设直线:0l Ax By C ++=.① l 关于x 轴的对称的直线是:()0Ax B y C +-+=; ②l 关于y 轴的对称的直线是:()0A x By C -++=; ③l 关于原点的对称的直线是:()()0A x B y C -+-+=; ④l 关于y x =的对称的直线是:0Ay Bx C ++=;⑤l 关于y x =-的对称的直线是:()()0A y B x C -+-+=;类型一 点到直线的距离例1:求点P (3,-2)到下列直线的距离: (1)3x -4y -1=0;(2)y =6;(3)y 轴.解析:本题主要考查点到直线的距离公式的应用,直接代入点到直线的距离公式即可. 答案:(1)由点到直线的距离公式可得d =|3×3---1|32+-2=165. (2)由直线y =6与x 轴平行,得d =|6-(-2)|=8.或将y =6变形为0·x +y -6=0,∴d =|0×3+--6|02+12=8. (3)d =|3|=3.练习1:求点P (-1,2)到直线2x +y -5=0的距离;答案:由点到直线距离公式d = 5.练习2:点A (a,6)到直线3x -4y =2距离等于4,求a 的值;答案:由点到直线的距离公式|3a -4×6-2|32+42=4, ∴a =2或463.练习3:求过点A (-1,2)且与原点距离等于22的直线方程. 答案:设所求直线l :y -2=k (x +1),原点O (0,0)到此直线距离为22,可求得k =-1或-7, ∴所求直线方程为x +y -1=0或7x +y +5=0.例2:已知在△ABC 中,A (3,2)、B (-1,5),C 点在直线3x -y +3=0上.若△ABC 的面积为10,求C 点坐标.解析:本题易求|AB |=5,C 点到AB 的距离即为△ABC 中AB 边上的高.设C (x 0,y 0),则y 0=3x 0+3,从而可建立x 0的方程求解.答案:设点C (x 0,y 0),∵点C 在直线3x -y +3=0上,∴y 0=3x 0+3.∵A (3,2)、B (-1,5), ∴|AB |=-2+-1-2=5.设C 到AB 的距离为d ,则12d ·|AB |=10,∴d =4.又直线AB 的方程为y -25-2=x -3-1-3,即3x +4y -17=0,∴d =|3x 0+x 0+-17|32+42=|15x 0-5|5=|3x 0-1|=4.∴3x 0-1=±4,解得x 0=-1或53.当x 0=-1时,y 0=0;当x 0=53时,y 0=8.∴C 点坐标为(-1,0)或(53,8).练习1:求经过点P (1,2)的直线,且使A (2,3),B (0,-5)到它的距离相等的直线方程.答案:解法一:当直线斜率不存在时,即x =1,显然符合题意,当直线斜率存在时,设所求直线的斜率为k ,即直线方程为y -2=k (x -1),由条件得|2k -3-k +2|k 2+1=|5-k +2|k 2+1,解得k =4,故所求直线方程为x =1或4x -y -2=0.解法二:由平面几何知识知l ∥AB 或l 过AB 中点. ∵k AB =4,若l ∥AB ,则l 的方程为4x -y -2=0.若l 过AB 中点(1,-1),则直线方程为x =1, ∴所求直线方程为:x =1或4x -y -2=0.练习2:若动点()111,P x y ,()222,P x y 分别在直线12:50,:150l x y l x y --=--=上移动,则12PP 的中点P 到原点的距离的最小值是( )A . D .答案:B类型二 两条平行线之间的距离例3:求两平行线l 1:3x +4y =10和l 2:3x +4y =15的距离. 解析:由题目可获取以下主要信息: ①直线l 1与l 2的方程已知; ②l 1与l 2平行.解答本题可转化为点到直线的距离或直接利用两平行线间的距离公式或利用原点到两平行线距离的差,从而求解.答案:解法一:若在直线l 1上任取一点A (2,1),则点A 到直线l 2的距离,即是所求的平行线间的距离.如图①所示,∴d =|3×2+4×1-15|32+42=1. 解法二:设原点到直线l 1、l 2的距离分别为|OF |、|OE |,则由图②可知,|OE |-|OF |即为所求.∴|OE |-|OF |=|-15|32+42-|-10|32+42=1,即两平行线间的距离为1. 解法三:直线l 1、l 2的方程可化为3x +4y -10=0,3x +4y -15=0, 则两平行线间的距离为 d =|-10--32+42=55=1. 练习1:两平行直线x +3y -4=0与2x +6y -9=0的距离是________. 答案:1020练习2:已知平行线2330x y +-=与2390x y +-=,则与它们等距离的直线方程是( ) A .23120x y +-= B .2360x y +-= C .230x y += D .2330x y ++= 答案:B类型三 对称问题例4:点P (-1,1)关于直线ax -y +b =0的对称点是Q (3,-1),则a 、b 的值依次是( )A .-2,2B .2,-2 C.12, -12 D.12,12 解析:设PQ 的中点为M ,则由中点坐标公式得M (1,0). ∵点M 在直线ax -y +b =0上,∴a +b =0. 又PQ 所在直线与直线ax -y +b =0垂直,∴-1-13--·a =-1,∴a =2.故b =-2. 答案:B练习1已知直线l :y =3x +3,求点P (4,5)关于直线l 的对称点坐标. 答案:设点A (x ,y )是点P 关于直线l 的对称点,∵A 、P 的中点在直线l 上, ∴y +52=3×x +42+3,即3x -y +13=0又∵AP 与直线l 垂直, ∴y -5x -4×3=-1,即x +3y -19=0 ②解①、②组成的方程组可得x =-2,y =7, 即所求点的坐标为(-2,7).练习2:已知(),P a b 和()1,1Q b a -+是关于直线l 对称的两点,则直线l 的方程为( ) A .0x y += B .0x y -= C .10x y ++= D .10x y -+=答案:D例5:在直线l :3x -y -1=0上求一点P ,使得:(1)P 到A (4,1)和B (0,4)的距离之差最大; (2)P 到A (4,1)和C (3,4)的距离之和最小. 解析:设点B 关于l 的对称点为B ′,AB ′与l 的交点P 满足(1);点C 关于l 的对称点为C ′,AC ′与l 的交点P 满足(2).事实上,对于(1),若P ′是l 上异于P 的点,则||P ′A |-|P ′B ||=||P ′A |-|P ′B ′||<|AB ′|=||PA |-|PB ′||=||PA |-|PB ||;对于(2),若P ′是l 上异于P 的点,则|P ′A |+|P ′C |=|P ′A |+|P ′C ′|>|AC ′|=|PA |+|PC |. 答案:(1)如图所示,设点B 关于直线l 的对称点B ′的坐标为(a ,b ),则k BB ′·k l =-1,即3·b -4a=-1.∴a +3b -12=0.又由于线段BB ′的中点坐标为A (a 2,b +42),且在直线l 上,∴3×a 2-b +42-1=0,即3a -b -6=0.②解①②得a =3,b =3,∴B ′(3,3).于是AB ′的方程为y -13-1=x -43-4,即2x +y -9=0.∴由⎩⎪⎨⎪⎧3x -y -1=02x +y -9=0,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =2y =5.即直线l 与AB ′的交点坐标为(2,5). ∴点P (2,5)为所求.(2)如图所示,设点C 关于直线l 的对称点为C ′,求出点C ′的坐标为(35,245).∴AC ′所在直线的方程为19x +17y -93=0,AC ′和l 的交点坐标为(117,267).故P 点坐标为(117,267),为所求.练习1:已知()()3,5,2,15A B -,直线:3440l x y -+= (1)在l 上求一点P ,使PA PB +的值最小; (2)在l 上求一点Q ,使QA QB -的值最小. 答案:(1)设点A 关于直线l 的对称点()'00,A x y ,则0000543335344022y x x y -⎧=-⎪+⎪⎨-+⎛⎫⎛⎫⎪-+= ⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎩ 解得0033x y =⎧⎨=-⎩ ∴()'3,3A -由两点式可得'A B 的方程为18510x y +-= 又∵点P 应是'A B 和l 的交点∴解方程组18503440x y x y +-=⎧⎨-+=⎩ 得833x y ⎧=⎪⎨⎪=⎩ ∴所求点P8,33⎛⎫⎪⎝⎭(2)∵2AB k = ∴AB 的方程为211y x =+ 由于直线AB 与l 的交点Q 即为所求∴解方程组3440211x y y x -+=⎧⎨=+⎩ 得85x y =-⎧⎨=-⎩∴所求点()8,5Q --练习2:若动点()111,P x y ,()222,P x y 分别在直线12:50,:150l x y l x y --=--=上移动,则12PP 的中点P 到原点的距离的最小值是( ) A.2..2D.答案:B1.已知点()()1,3,2,6A B -,则AB 的长及中点坐标分别是( )A .()1,9--B .19,22⎫-⎪⎭C .19,22⎫--⎪⎭D .19,22⎫⎪⎭答案:B2.若点(),6A a 到直线342x y -=的距离等于4,则a 的值是( ) A .2 B .463 C .0或2 D .2或463答案:D3.过点()1,2A -的直线方程是( ) A .10x y +-= B .750x y ++=C .10x y +-=或750x y ++=D .10x y --=或750x y ++= 答案:C4.若点P 到点()()120,1,7,2P P 及x 轴的距离相等,则P 的坐标是( ) A .()3,5 B .()17,145- C .()3,5或()17,145- D .以上全不对 答案:C5.两平行线4x +3y -1=0与8x +6y +3=0之间的距离是( )A.25B.110C.15D.12 答案:D6.若点P (x ,y )在直线x +y -4=0上,O 为原点,则|OP |的最小值是( )A.10B .2 2C. 6 D .2 答案: B7. 已知平行四边形相邻两边所在的直线方程是l 1:x -2y +1=0和l 2:3x -y -2=0,此四边形两条对角线的交点是(2,3),则平行四边形另外两边所在直线的方程是( )A .2x -y +7=0和x -3y -4=0B .x -2y +7=0和3x -y -4=0C .x -2y +7=0和x -3y -4=0D .2x -y +7=0和3x -y -4=0 答案:B8. 两平行直线x +3y -5=0与x +3y -10=0的距离是________.答案:1029.已知正方形中心G (-1,0),一边所在直线方程为x +3y -5=0,求其他三边所在直线方程.答案:正方形中心G (-1,0)到四边距离相等,均为|-1-5|12+32=610.设与已知直线平行的一边所在直线方程为x +3y +c 1=0, 由|-1+c 1|10=610,∴c 1=-5(舍去)或c 1=7.故与已知直线平行的一边所在直线方程为x +3y +7=0.设另两边所在直线方程为3x -y +c 2=0.由-+c 2|10=610,得c 2=9或c 2=-3.∴另两边所在直线方程为3x -y +9=0或3x -y -3=0.综上可知另三边所在直线方程分别为:x +3y +7=0,3x -y +9=0或3x -y -3=0._________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________基础巩固1.已知点A (a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a =( )A.2B .2- 2C.2-1D.2+1 答案:C2.过点(1,2)且与原点距离最大的直线方程是( )A .x +2y -5=0B .2x +y -4=0C .x +3y -7=0D .3x +y -5=0 答案:A3.P 、Q 分别为3x +4y -12=0与6x +8y +5=0上任一点,则|PQ |的最小值为( )A.95B.185C.2910D.295 答案:C4.过点A (-3,1)的直线中,与原点距离最远的直线方程为________________.答案:3x -y +10=0能力提升5.直线7x +3y -21=0上到两坐标轴距离相等的点的个数为( )A .3B .2C .1D .0 答案:B6.两平行直线l 1,l 2分别过点P (-1,3)、Q (2,-1),它们分别绕P 、Q 旋转,但始终保持平行,则l 1,l 2之间的距离的取值范围是( )A .(0,+∞)B .[0,5]C .(0,5]D .[0,17] 答案:C7. 已知a 、b 、c 为某一直角三角形的三边长,c 为斜边,若点P (m ,n )在直线ax +by +2c =0上,则m 2+n 2的最小值为________.答案:48. 与三条直线l 1:x -y +2=0,l 2:x -y -3=0,l 3:x +y -5=0,可围成正方形的直线方程为__________.答案:x +y -10=0或x +y =09. △ABC 的三个顶点是A (-1,4)、B (-2,-1)、C (2,3).(1)求BC 边的高所在直线的方程; (2)求△ABC 的面积S .答案:(1)设BC 边的高所在直线为l ,由题意知k BC =3--2--=1,则k l =-1k BC=-1,又点A (-1,4)在直线l 上,所以直线l 的方程为y -4=-1×(x +1),即x +y -3=0. (2)BC 所在直线方程为y +1=1×(x +2),即x -y +1=0,点A (-1,4)到BC 的距离d =|-1-4+1|12+-2=22, 又|BC |=-2-2+-1-2=42,则S △ABC =12·|BC |·d=12×42×22=8. 10. 已知直线l 经过点A (2,4),且被平行直线l 1:x -y +1=0与l 2:x -y -1=0所截得的线段的中点M 在直线x +y -3=0上.求直线l 的方程.答案:解法一:∵点M 在直线x +y -3=0上,∴设点M 坐标为(t,3-t ),则点M 到l 1、l 2的距离相等, 即|t --t +1|2=|t --t -1|2,解得t =32,∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32. 又l 过点A (2,4),由两点式得y -324-32=x -322-32,即5x -y -6=0,故直线l 的方程为5x -y -6=0.解法二:设与l 1、l 2平行且距离相等的直线l 3:x -y +c =0,由两平行直线间的距离公式得|c -1|2=|c +1|2,解得c =0,即l 3:x -y =0.由题意得中点M 在l 3上,又点M 在x +y -3=0上.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧y -y =0x +y -3=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =32y =32.∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫32,32.又l 过点A (2,4), 故由两点式得直线l 的方程为5x -y -6=0. 解法三:由题意知直线l 的斜率必存在, 设l :y -4=k (x -2),由⎩⎪⎨⎪⎧y -4=k x -x -y -1=0,得⎩⎪⎨⎪⎧x =2k -5k -1y =k -4k -1.∴直线l 与l 1、l 2的交点分别为⎝⎛⎭⎪⎫2k -3k -1,3k -4k -1,⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -5k -1,k -4k -1. ∵M 为中点,∴M ⎝ ⎛⎭⎪⎫2k -4k -1,2k -4k -1.又点M 在直线x +y -3=0上, ∴2k -4k -1+2k -4k -1-3=0,解得k =5. 故所求直线l 的方程为y -4=5(x -2), 即5x -y -6=0.。
高中数学课件必修二两直线的平行与垂直及对称问题
+(a2-1)=0.若 l1⊥l2,求实数 a 的值.
【解析】(1)方法 1: ①当 m=0 时,l1:x+6=0,l2:x=0,l1∥l2; ②当 m≠0 时,l1:y=-m12x-m62, l2:y=23-mmx-32, 由-m12=23-mm,且-m62≠-23,所以 m=-1. 故所求实数 m 的值为 0 或-1.
解三:取l上两点0(0,0), P(1,2)
它们关于A(2,3)的对称点 为O '(4, 6),P '(3,4)
直线O ' P '即直线l ' : y 2x 2
例 2、已知点 A(2,3)和直线l :2 x — y =0, 求:(3)直线l1 :2 x — y =4 关于l 对称的直线l2 的方程。
Q A到l的距离 A到l'的距离,
| 22 3|
|
2
2
3
l
a
|
,
22 (1)2
22 (1)2
即|1+a|=1. a=0或-2. (a 0舍去) 故 l'的方程为2x y 2 0
例 2、已知点 A(2,3)和直线l :2 x — y =0, 求:(2) l 关于 A 对称的直线l / 的方程;
由所给直线方程可得 a·1+2(a-1)=0⇒a=23. 2、已知点 A(2,3)和直线 l :2 x — y =0, 求:(1) A 关于 l 的对称点 B 的坐标;
(2) l 关于 A 对称的直线 l / 的方程; (3)直线 l1 :2 x — y =4 关于 l 对称的直线 l2 的方程。
人教版高中数学必修二考点练习:对称问题
对称问题一、中心对称1. 求点()24,关于点()35B ,对称的点C 的坐标.2. 求直线2530x y -+-=关于原点对称的直线方程_____________.3. 与直线2x +3y -6=0关于点(1,-1)对称的直线方程是( )A .3x -2y +2=0B .2x +3y +7=0C .3x -2y -12=0D .2x +3y +8=04. 直线23y x =+关于点()23,对称的直线方程为_____________________.5. 与直线2360x y +-=关于点()1,1-对称的直线方程是_______________.6. 直线112l :y x b =+与2182l :y x b =++关于点(4,6)对称,求b 的值. 二、轴对称1. 已知点P (a ,b )与点Q (b +1,a -1)关于直线l 对称,则直线l 的方程为( )A .y =x -2B .y =x +2C .y =x -1D .y =x +32. 点P (2,5)关于直线x +y =1的对称点的坐标是________.3. 点P (-3,4)关于直线x +y -2=0的对称点Q 的坐标是( )A .(-2,1)B .(-2,5)C .(2,-5)D .(4,-3)4. 如果直线2y ax =+与直线3y x b =-关于直线y x =对称,那么( )A .13a =,6b =B .13a =,6b =-C .3a =,2b =-D .3a =,6b =5. 已知直线1:l 23y x =+,若直线2l 与1l 关于直线y x =-对称,则直线2l 的斜率为( )A .2-B .12-C .12D .26. 直线l:2x+y-3=0关于直线l 0: x-y+1=0对称的直线方程为_____________________.7. 求直线1:240l x y +-=关于:3410l x y +-=对称的直线2l 的方程.8. 求直线1:240l x y +-=关于:3410l x y +-=对称的直线2l 的方程.9. 某地东西有一条河,南北有一条路,A 村在路西3 千米、河北岸4千米处;B 村在路东2 千米、河北岸 3 千米处.两村拟在河边建一座水力发电站,要求发电站到两村距离相等,问:发电站建在何处?到两村的距离为多远?10. 在△ABC 中,已知顶点A (2,2),∠B 的平分线所在的直线l 1的方程为y=0,∠C 的平分线所在的直线l 2的方程为x+y-1=0,求边BC 所在直线的方程.11. 在平面直角坐标系中,已知矩形ABCD 的长2AB =,宽1CD =,AB AD 、分别在x 轴、y 轴的正半轴上,A 点与坐标原点重合,将矩形折叠,使A 点落在线段DC 上,若折痕所在直线斜率为k ,试写出折痕所在直线的方程.三、反射问题1. 光线从点A (-3,5)射到x 轴上,经反射后经过点B (2,10),则光线从A 到B 的距离是( )A .5 2B .2 5C .510D .10 52. 从点()2,1P -发出的光线l ,经过直线y x =反射,若反射光线恰好经过点()0,3Q ,则光线l 所在的直线方程是( )A .30x y +-=B .30x y -+=C .530x y +-=D .530x y +-=3. 当光线射到x 轴的点C 后进行反射,如果反射的路径经过点()0,1A 和点()3,4B ,求入射线所在直线方程.4. 光线由点()2,3P 射到直线10x y ++=上,反射后经过点()1,1Q ,求反射光线所在的直线方程.5. 一束光线从原点O (0,0)出发,经过直线l :8x +6y =25反射后通过点P (-4,3),求反射光线的方程.6. 已知A (4,0),B (0,4),从点P (2,0)射出的光线经直线AB 反射后在射到OB 上,最后经直线OB 反射后又回到点P ,则光线所经过的路线是_____________.P ABy xO7. 在等腰直角三角形ABC 中,AB=AC=4,点P 是边AB 上异于A ,B 的一点,光线从点P 出发,经BC ,CA 反射后又回到点P.若光线QR 经过△ABC 的重心,则AP 等于___________.RQ PCAB8. 一条光线从点()23--,射出,经y 轴反射后与圆()()22321x y ++-=相切,则反射光线所在直线的斜率为( ).A .53-或35-B .32-或23-C .54-或45-D .43-或34-四、转化思想求最值1. 已知点(1,3)A ,(4,1)B -,在x 轴上求一点P ,使得PA PB +最小.2. 在x 轴上求一点P ,使得:(1)P 到A (4,1)和B (0,4)的距离之差最大,并求出最大值; (2)P 到A (4,1)和C (3,4)的距离之和最小,并求出最小值.3. 已知直线:280l x y -+=和两点()()2,02,4A B --、.(1)在l 上求一点P ,使PA PB +最小; (2)在l 上求一点P ,使PB PA -最大.参考答案对称问题一、中心对称1. 【答案】()46C ,【解析】由题知,B 是线段AC 的中点,设点()C x y ,,由中点坐标公式得6241046x y =-==-=,,故()46.C ,2. 【答案】2530x y --=【解析】根据关于原点对称的性质可得,分别将原直线中的x 换成x -,y 换成y -即可. 故所求直线方程为2530x y --=. 3. 答案:D4. 【答案】250x y --=【解析】设所求直线方程任意一点坐标为(),x y ,其关于点()23,的对称点为()4,6x y --,此点在直线23y x =+上,则()6243250y x x y -=-+⇒--=.5. 【解析】设所求直线方程任意一点坐标为(),x y ,其关于点()1,1-的对称点为()2,2x y ---,此点在直线2360x y +-=上,则()()2232602380x y x y -+---=⇔++= 【答案】2380x y ++= 6. 略二、轴对称 1. 答案:C2. 答案:(-4,-1)3. 答案:B4. 【答案】A【解析】2y ax =+关于直线y x =对称的方程为2x ay =+与3y x b =-相同,比较系数可得,13a =,6b =.5. 【答案】C【解析】对称后直线方程为()23x y -=-+,从而选C. 6. x+2y-4=07. 【答案】211160x y ++=【解析】方法一:直线12l l ,的交点为()32P -,,取直线1l 上一点()20,,求得其关于2l 的对称点为4855Q ⎛⎫- ⎪⎝⎭,,则2l 的方程即为PQ 的直线方程,即求得为211160x y ++=.方法二:设点(),A x y 是直线2l 上任意一点,它关于l 的对称点为()00',A x y , 则00004,33410.22y y x x x x y y -⎧=⎪-⎪⎨++⎪⋅+⋅-=⎪⎩解得007246,252478.25x y x x y y -+⎧=⎪⎪⎨--+⎪=⎪⎩()00',A x y Q 在直线1:240l x y +-=上,72462478240,2525x y x y -+--+∴⨯+-=化简得211160x y ++=.8. 【解析】设点(),A x y 是直线2l 上任意一点,它关于l 的对称点为()00',A x y ,则00004,33410.22y y x x x x y y -⎧=⎪-⎪⎨++⎪⋅+⋅-=⎪⎩解得007246,252478.25x y x x y y -+⎧=⎪⎪⎨--+⎪=⎪⎩()00',A x y Q 在直线1:240l x y +-=上,72462478240,2525x y x y -+--+∴⨯+-=化简得211160x y ++=【答案】211160x y ++=9. 解:以小河的方向向东为x 轴正方向,以路的方向向北为y 轴正方向,建立平面直角坐标系,则A (-3,4),B (2,3),问题转化为在x 轴上找一点P ,使|P A |=|PB |,并求|P A |的值.可设点P 为(x,0),则有 |P A |=x +32+0-42=x 2+6x +25, |PB |=x -22+0-32=x 2-4x +7.由|P A |=|PB |得x 2+6x +25=x 2-4x +7,解得x =-95.即所求点P 为⎝⎛⎭⎫-95,0且|P A |= ⎝⎛⎭⎫-95+32+0-42=21095. 故发电站应建在小路以西95千米处的河边,它距两村的距离为21095千米.10. x+3y+4=011. 【答案】()21102kx y k -++= 【解析】设点A 关于折痕的对称点为E ,由于点E 在线段DC 上,故可设点E 的坐标为()(),102t k ≤≤,若0t =,则折痕所在直线为线段AD 的中垂线.它的方程为12y =; 若02t <≤,设折痕所在直线的斜率为k ,易知t k =-,从而线段AE 的中点M 的坐标为1,22k ⎛⎫- ⎪⎝⎭,故折痕所在直线的方程为122k y k x ⎛⎫-=+ ⎪⎝⎭.综上所述,折痕所在直线的方程为()2110.2kx y k -++=三、反射问题 1. 答案:C2. 【答案】C【解析】点()0,3Q 关于直线y x =的对称点为()3,0M ,101235MP k -==---,可得直线MQ 方程为:()1125y x -=-+化简得 530x y +-=.3. 【答案】1y x =--【解析】设反射光线的直线解析式为,y kx b =+∵反射的路径经过点()0,1A 和点()3,4B ,1,43b k b =⎧∴⎨=+⎩,解得1,1,k b ==∴反射光线的直线解析式为1,y x =+根据入射光线和反射光线轴对称,故知入射光线的解析式为1y x =--.4. 【答案】4510x y -+=.【解析】设点P 关于直线10x y ++=对称点(),P m n ',则'31,2231022PP n k mm n -⎧==⎪⎪-⎨++⎪++=⎪⎩,解之得4,3.m n =-⎧⎨=-⎩可得()4,3P '--∵点()2,3P 射到直线10x y ++=上,反射后经过点()1,1Q ∴反射光线所在直线为P Q '所在直线,P Q 'Q 的斜率134145k +==+ ∴直线P Q '的方程为()4115y x -=-化简得:4510x y -+=.即反射光线所在的直线方程为4510x y -+=.5. 解:设原点关于l 的对称点A 的坐标为(a ,b ),由直线OA 与l 垂直和线段AO 的中点在l 上得⎩⎨⎧b a ·⎝⎛⎭⎫-43=-1,8×a 2+6×b2=25,解得⎩⎪⎨⎪⎧a =4,b =3,∴A 的坐标为(4,3).∵反射光线的反向延长线过A (4,3),又由反射光线过P (-4,3),两点纵坐标相等,故反射光线所在直线方程为y =3.由方程组⎩⎪⎨⎪⎧y =3,8x +6y =25,解得⎩⎪⎨⎪⎧x =78,y =3,由于反射光线为射线,故反射光线的方程为y =3⎝⎛⎭⎫x ≤78. 6. 略7. 略8. 解析 由光的反射原理知,反射光线的反向延长线必过点()2,3-.设反射光线所在直线的斜率为k ,则反射光线所在直线的方程为()32y k x +=-, 即230kx y k ---=.由题意,圆心()3,2-到此直线的距离等于圆的半径1,即2322311k k k ----=+,所以21225120k k ++=,解得43k =-或34k =-.故选D .四、转化思想求最值 1. 【答案】13,04⎛⎫⎪⎝⎭【解析】设直线AB 的解析式为y kx b =+,所以3,,41k b k b +=⎧⎨+=-⎩解得413,34k b =-=,所以解析式为413,33y x =-+当130,,4y x ==所以P 点的坐标是13,04⎛⎫⎪⎝⎭.2. 【解析】如图.3. 【答案】(1)()2,3P -;(2)()12,10P【解析】(1)设A 关于l 的对称点为()',A m n ,则2,22280.22nm m n ⎧=-⎪⎪-⎨+⎪-⋅+=⎪⎩2,8,m n ∴=-=()'2,8'A A B ∴-⇒的方程是2,'x A B =-与l 的交点是()2,3-,故所求的点()2,3P -.(2)AB 的方程为()()()042, 2.22y x y x --=-⇒=---代入l 的方程,得直线AB 与l 的交点()12,10P .。
人教版高数必修二第10讲:点、直线的距离和对称(学生版)
点、直线的距离和对称____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________掌握点、直线的距离问题;会求解直线对称的问题.一、距离问题1.设平面上两点()()111222,,,P x y P x y ,则____________________为两点间距离2.点P (x 0,y 0)到直线Ax +By +C =0(A 2+B 2≠0)的距离d =___________________.3.两条平行直线l 1:Ax +By +C 1=0与l 2:Ax +By +C 2=0的距离d =_______________二、对称问题1.关于点对称问题(1)点关于点对称点()00,M x y 关于点(),P a b 的对称点是_____________.特别地,点()00,M x y 关于原点的对称点为___________.(2)线关于点对称已知l 的方程为:0Ax By C ++=()220A B +≠和点()00,P x y ,则l 关于P 点的对称直线方程.设'P ()'',x y 是对称直线'l 上任意一点,它关于()00,P x y 的对称点____________在直线l 上,代入得()()''00220A x x B y y C -+-+=.此直线即为所求对称直线.2.关于线对称问题(1)点关于线对称已知点()00,M x y ,直线:l 0Ax By C ++=()0A B ≠g ,设点M 关于直线l 的对称点为()00,N x y ,则由1MN l k k =-g 得到一个关于,m n 的方程,又线段MN 的中点在直线l 得到另一个关于,m n 的方程,解方程组00001022n y A B m x x m y n A B C -⎧-⨯=-⎪-⎪⎨++⎪++=⎪⎩g g 即可求出点()00,N x y .特别说明:①点()00,M x y 关于x 轴对称的点的坐标是_______,关于y 轴对称点的坐标是_______ ②点()00,M x y 关于直线y x =的对称点坐标是______,关于y x =-对称点为______(2)线关于线对称已知1111:0,:0l A x B y C l Ax By C ++=++=,求直线1l 关于直线l 对称直线2l . 如右图所示,在直线上任取不同于l 与1l 交点P 的任一点M ,先求出点M关于直线l 的对称点N 的坐标,再由,N P 在2l 上,用两点式求出直线2l 的方程.常见的对称结论有:设直线:0l Ax By C ++=.① l 关于x 轴的对称的直线是:()0Ax B y C +-+=;②l 关于y 轴的对称的直线是:()0A x By C -++=;③l 关于原点的对称的直线是:()()0A x B y C -+-+=;④l 关于y x =的对称的直线是:0Ay Bx C ++=;⑤l 关于y x =-的对称的直线是:()()0A y B x C -+-+=;类型一 点到直线的距离例1:求点P (3,-2)到下列直线的距离:(1)3x -4y -1=0;(2)y =6;(3)y 轴.练习1:求点P (-1,2)到直线2x +y -5=0的距离;练习2:点A (a,6)到直线3x -4y =2距离等于4,求a 的值;练习3:求过点A (-1,2)且与原点距离等于22的直线方程.N M P l 2ll 1O y x例2:已知在△ABC 中,A (3,2)、B (-1,5),C 点在直线3x -y +3=0上.若△ABC 的面积为10,求C 点坐标.练习1:求经过点P (1,2)的直线,且使A (2,3),B (0,-5)到它的距离相等的直线方程.练习2:若动点()111,P x y ,()222,P x y 分别在直线12:50,:150l x y l x y --=--=上移动,则12P P 的中点P 到原点的距离的最小值是( )A .2B ..2D .类型二 两条平行线之间的距离例3:求两平行线l 1:3x +4y =10和l 2:3x +4y =15的距离.练习1:(2014·陕西汉中市南郑中学高一期末测试)两平行直线x +3y -4=0与2x +6y -9=0的距离是________.练习2:已知平行线2330x y +-=与2390x y +-=,则与它们等距离的直线方程是( )A .23120x y +-=B .2360x y +-=C .230x y +=D .2330x y ++= 类型三 对称问题例4:(2014·甘肃高台一中月考)点P (-1,1)关于直线ax -y +b =0的对称点是Q (3,-1),则a 、b 的值依次是( )A .-2,2B .2,-2C.12, -12D.12,12练习1已知直线l :y =3x +3,求点P (4,5)关于直线l 的对称点坐标.练习2:已知(),P a b 和()1,1Q b a -+是关于直线l 对称的两点,则直线l 的方程为()A .0x y +=B .0x y -=C .10x y ++=D .10x y -+=例5:在直线l :3x -y -1=0上求一点P ,使得:(1)P 到A (4,1)和B (0,4)的距离之差最大;(2)P 到A (4,1)和C (3,4)的距离之和最小.练习1:已知()()3,5,2,15A B -,直线:3440l x y -+=(1)在l 上求一点P ,使PA PB +的值最小;(2)在l 上求一点Q ,使QA QB -的值最小.练习2:若动点()111,P x y ,()222,P x y 分别在直线12:50,:150l x y l x y --=--=上移动,则12P P 的中点P 到原点的距离的最小值是( )A .522 B .52 C .1522 D .1521.已知点()()1,3,2,6A B -,则AB 的长及中点坐标分别是( )A .()32,1,9--B .1932,22⎫-⎪⎭C .193,22⎫--⎪⎭D .1932,22⎫⎪⎭2.若点(),6A a 到直线342x y -=的距离等于4,则a 的值是( )A .2B .463C .0或2D .2或4633.过点()1,2A -且与原点的距离等于22的直线方程是( ) A .10x y +-= B .750x y ++=C .10x y +-=或750x y ++=D .10x y --=或750x y ++=4.若点P 到点()()120,1,7,2P P 及x 轴的距离相等,则P 的坐标是( ) A .()3,5 B .()17,145- C .()3,5或()17,145- D .以上全不对5.(2014·山东东营市广饶一中高一期末测试)两平行线4x +3y -1=0与8x +6y +3=0之间的距离是( )A.25B.110C.15D.126.(2014·山东临沂高一期末测试)若点P (x ,y )在直线x +y -4=0上,O 为原点,则|OP |的最小值是( )A.10B .2 2 C. 6D .27.已知平行四边形相邻两边所在的直线方程是l 1:x -2y +1=0和l 2:3x -y -2=0,此四边形两条对角线的交点是(2,3),则平行四边形另外两边所在直线的方程是( )A .2x -y +7=0和x -3y -4=0B .x -2y +7=0和3x -y -4=0C .x -2y +7=0和x -3y -4=0D .2x -y +7=0和3x -y -4=08.(2014·福建安溪八中高一期末测试)两平行直线x +3y -5=0与x +3y -10=0的距离是________.9.已知正方形中心G (-1,0),一边所在直线方程为x +3y -5=0,求其他三边所在直线方程._________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________基础巩固1.已知点A (a,2)(a >0)到直线l :x -y +3=0的距离为1,则a =( ) A.2 B .2- 2 C.2-1 D.2+12.过点(1,2)且与原点距离最大的直线方程是( )A .x +2y -5=0B .2x +y -4=0C .x +3y -7=0D .3x +y -5=03.P 、Q 分别为3x +4y -12=0与6x +8y +5=0上任一点,则|PQ |的最小值为( )A.95B.185C.2910D.2954.过点A (-3,1)的直线中,与原点距离最远的直线方程为________________.能力提升5.直线7x +3y -21=0上到两坐标轴距离相等的点的个数为( )A .3B .2C .1D .06.两平行直线l 1,l 2分别过点P (-1,3)、Q (2,-1),它们分别绕P 、Q 旋转,但始终保持平行,则l 1,l 2之间的距离的取值范围是( )A .(0,+∞)B .[0,5]C .(0,5]D .[0,17]7.已知a 、b 、c 为某一直角三角形的三边长,c 为斜边,若点P (m ,n )在直线ax +by +2c =0上,则m 2+n 2的最小值为________.8.与三条直线l 1:x -y +2=0,l 2:x -y -3=0,l 3:x +y -5=0,可围成正方形的直线方程为__________.9.△ABC 的三个顶点是A (-1,4)、B (-2,-1)、C (2,3).(1)求BC 边的高所在直线的方程;(2)求△ABC 的面积S .10.已知直线l经过点A(2,4),且被平行直线l1:x-y+1=0与l2:x-y-1=0所截得的线段的中点M在直线x+y-3=0上.求直线l的方程.。
高中数学必修二直线与直线方程题型归纳总结
高中数学必修二直线与直线方程题型归纳总结知识点归纳概括:1.直线的倾斜角为0°≤α<180°,斜率为k=tanα(α≠90°)。
2.已知两点求斜率公式为k=(y2-y1)/(x2-x1)(x2≠x1)。
3.两直线平行时,它们的斜率相等;垂直时,它们的斜率之积为-1.4.直线的五种方程:点斜式、斜截式、两点式、截距式、一般式。
5.两直线的交点坐标可通过联立两直线方程求得,两点间距离可用距离公式计算。
题型归纳分析:1.直线的倾斜角与斜率的计算。
2.平行和垂直直线的判断及斜率之间的关系。
3.直线的方程及其应用。
4.两直线交点坐标和两点间距离的计算。
例1:过点M(-2,a)和N(a,4)的直线的斜率等于1,则a的值为()。
A。
1B。
4C。
1或3D。
1或4解析:由题意可得,直线MN的斜率为1,即(k=(4-a)/(a+2)=1),解得a=2,故选B。
变式1:已知点A(1,3)、B(-1,3),则直线AB的倾斜角是()。
A。
60°B。
30°C。
120°D。
150°解析:由斜率公式可得,k=(3-3)/(-1-1)=0,因为斜率为0,所以直线与x轴平行,倾斜角为0°,故选A。
变式2:已知两点A(3,2)、B(-4,1),求过点C(-1.)的直线l与线段AB有公共点,求直线l的斜率k的取值范围。
解析:首先求出AB的斜率k1=(1-2)/(-4-3)=-1/7,然后求出点C到直线AB的距离d,d=|(-1-3)×(-1)+(?-2)×(-4+3)|/√((-4+3)²+(1-2)²)=|4-2×(?-1)|/√5,因为直线l与AB有公共点,所以点C到直线l的距离也为d,根据距离公式可得,|k1×(-1)+1×(?-1)-d|/√(k1²+1²)=d,化简得,|k1×(-1)+1×(?-1)|=2d√(k1²+1²),即|k1+?(?-1)|=2d√(k1²+1²),因为直线l过点C,所以直线l的斜率为k2=(?-1)/(-1-3),代入得,|k1+k2|=2d√(k1²+1²),整理得,|?-1+7k2|=2d√(50),因为|?-1+7k2|≥0,所以d≥0,又因为√(50)>7,所以|?-1+7k2|≤2d×7,即|?-1+7k2|≤14d,代入得|?-1+7(?-1)/(-1-3)|≤14d,即|-2?-6/(-4)|≤14d,解得-1/2≤d≤1/2,因为d≥0,所以1/2≥d≥0,代入得-1/2≤?-1+7k2≤1/2,解得-3/14≤k2≤1/14,故k2的取值范围为[-3/14,1/14]。
必修二 第三章第二讲 对称问题(直线,点,圆对称)(1对1辅导精品)
第二讲 对称问题三:例题诠释,举一反三考点一、点关于直线对称问题:例1:已知四点()()A ab M N E ,、,、,、,03152292⎛⎝ ⎫⎭⎪⎛⎝ ⎫⎭⎪,若点A 关于点M 的对称点是B ,点B 关于点N 的对称点是点C ,点C 关于点E 的对称点是A ,求A 点的坐标。
例2:已知:直线l :330x y -+=,求:点P (4,5)关于直线l 的对称点。
(-2,7)变式题1:求直线x y +-=230关于点()--13,对称的直线的方程。
变式题2:求点()Pa b ,关于直线x y -+=10的对称点的坐标。
()'-+P b a 11,变式题3:平面上有两点()()A a bB b a ++--2246,,,,且这两点关于直线l :4311x y +=对称,求a ,b 。
例3:已知点M (3,5),在直线l :x -2y +2=0和y 轴上各找一点P 和Q ,使△MPQ 的周长最小.P (25,49)、Q (0,27)变式题:求函数y =92+x +4182+-x x 的最小值.考点二、直线关于点对称问题:例4:求直线l :210x y -+=关于点()P 11,-对称的直线方程。
270x y --=考点三、直线关于直线对称问题:例5:求直线x y +-=3100关于直线x y --=20对称的直线方程。
3140x y +-=变式题1: 光线从点A (-3,4)发出,经过x 轴反射,再经过y 轴反射,光线经过点 B (-2,6),求射入y 轴后的反射线的方程.2x +y -2=0. 变式题2:已知直线l :x y ++=210,直线l x y 120:--=,求直线l 1关于直线l 对称的直线l 2的方程。
780x y --=变式题3:光线从A (0,1)点射到直线l x y :--=320上一点(-1,-1)后被l 反射。
求反射光线所在直线的方程。
x y ++=230变式题4: 自点A(-3,3)发出的光线l 射到x 轴, 被x 轴反射, 其反射光线所在直线与圆 x y x y l 224470+--+=相切求光线所在的直线的方程,.43303430x y x y ++=+-=考点四、圆关于直线对称问题:例6:试求圆x y x y 2220+-+=关于直线l :10x y -+=对称的圆的方程224350x y x y ++-+=考点五、对称性的应用:例7:(1)在直线l :250x y --=上求一点P ,使它到()()A B --7155,,,两点的距离之和为最小。
必修二直线方程对称问题
回顾:(1)点到直线距离公式:d 式;(2)两平行直线间的距离:Ax。
By o C;—2 2,注意:用该公式时应先将直线方程化为般V'A Bd IC2C1, 注意 :运用此公式时直线方程要化成一般式,并且X、Y项的系数要对应相等有关知识:1、直线互相垂直的条件:斜率存在,k1k2= — 12、 P1( xl, y1)、P2 ( x 2, y2 )的中点坐标为冬」,21 y£2 23、点(x o, yo )在直线 Ax + By + C = 0上的条件是Ax0 By0 C 0对称问题:(中心对称、轴对称问题)知识运用与题型研究:一、点关于点对称例1、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。
fll.己知点A(询,BH,1)・试求人点关于B点的楠点C的坐标,解:设C(%y)5+x则』—般用中点坐标公式解决这种对称问聽设巩氐关于点M伍上)的対称点P石,则育X =上肛一X-y=2b-y t必修二直线对称问题• • C (-13 j * 6) c *解题要总中点公式的运用特船点F董于氏点的对称点叭-兀,-灯解题要点:」k • = -1AA 5中点在0上(L 沏楙{由) 对称的直线Z 的方程。
三、点关于直线对称例2•已知点A 的坐标为(4,4),直线啲方 程为3叶2二0,求点A 关于直线啲二、直线关于点对称 例3 •求直线人;3叶40关于点P(2, J)对称的 直线(釣方程。
Y 解:设A(b y)为L 】上任意一点则丄关于PfiWS 点A 在L 】上.\3(4-x)-(-2-y)-4=0 ____即直线为3叶1(H) 解題要点: A 袪一J 吐的任意一点的对称点在吐; 法二:L1〃L2鞠葩櫥两鈕 迭三,厶〃匚且團两直线等距。
四、直线关于直线对称例4.试求直线“「尸2=0关于直线?2:曰一1=0 y四、直线关于直线对称 例4•试求直线4:x-y-2=O 关于直线氏3p+3=0对称的直线「的方程。
高中数学必修二直线的方程课后训练
直线的方程1.经过点()1,1M 且在两坐标轴上截距相等的直线是( ) A .2x y +=B .1x y +=C .2x y +=或y x =D .1x =或1y =【解析】当直线过原点时,斜率为1,由点斜式求得直线的方程是 y -1=x -1,即y=x ; 当直线不过原点时,设直线的方程是:1x ya a+=,把点M (1,1)代入方程得 a=2,直线的方程是 x+y=2. 综上,所求直线的方程为y=x 或x+y=2故选C.2.若直线()120x m y ++-=和直线240mx y ++=平行,则m 的值为( ) A .1B .2-C .1或2-D .23-【解析】直线()120x m y ++-=和直线240mx y ++=平行,可得()1212m m m ⎧⨯=+⎨≠-⎩,得1m =-.故选:A.3.如果0AC <且0BC <,那么直线0Ax By C ++=不通过的象限是( ) A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【解析】0Ax By C ++=化为A Cy x B B =--, 0AC <且0BC <,0,0,0A CAB B B>∴-<->,直线0Ax By C ++=不通过第三象限.故选:C.4.抛物线上任意两点A 、B 处的切线交于点P ,称PAB △为“阿基米德三角形”.当线段AB 经过抛物线焦点F 时,PAB △具有以下特征:①P 点必在抛物线的准线上;②PAB △为直角三角形,且PA PB ⊥;③PF AB ⊥.若经过抛物线24y x =焦点的一条弦为AB ,阿基米德三角形为PAB △,且点P 的纵坐标为4,则直线AB 的方程为( )A .210x y --=B .220x y +-=C .210x y +-=D .220x y --=【解析】由题意可知,抛物线y 2=4x 的焦点F 的坐标为(1,0),准线方程为:x =﹣1,由△P AB 为“阿基米德三角形”,且线段AB 经过抛物线y 2=4x 焦点,可得:P 点必在抛物线的准线上, ∴点P (﹣1,4),∴直线PF 的斜率为:4011---=﹣2, 又∵PF ⊥AB ,∴直线AB 的斜率为12,∴直线AB 的方程为:y ﹣0=1(1)2x -,即x ﹣2y ﹣1=0,选:A.5.方程1y ax a=-表示的直线可能是( ) A . B . C . D .【解析】由题意0a ≠,排除B . 当0a >时,10a >,此时直线与y 轴的交点10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭在y 轴的负半轴上,排除A .当0a <时,10a <,此时直线与y 轴的交点10,a ⎛⎫- ⎪⎝⎭在y 轴的正半轴上,排除D ,选C .6.不论m 为何值,直线()1(21)5m x m y m -+-=-恒过的定点的坐标为( ) A .11,2⎛⎫-⎪⎝⎭B .()2,0-C .(2,3)D .(9,4)-【解析】∵直线方程为()1(21)5m x m y m -+-=-∴直线方程可化为(21)(5)0x y m x y +-+--+=∵不论m 为何值,直线()1(21)5m x m y m -+-=-恒过定点∴210{50x y x y +-=--+=∴9{4x y ==-故选D7.经过点()3,0A 且直线斜率1k =的直线方程是( ) A .30x y +-= B .30x y --= C .30x y ++=D .30x y -+=【解析】由题意可得直线的点斜式方程为()013y x -=⨯-, 整理为一般式即30x y --=.故选:B.8.直线l 在平面直角坐标系中的位置如图,已知//l x 轴,则直线l 的方程不可以用下面哪种形式写出( ).A .点斜式B .斜截式C .截距式D .一般式【解析】//l x 轴,则l 的横截距不存在,因此不能用截距式表示直线方程.点斜式、斜截式,一般式都可以. 故选:C .9.若直线:l y kx =-30x y +-=相交,且交点在第一象限,则直线l 的倾斜角的取值范围是 ( ) A .()000,60B .()0030,60C .()0030,90D .()0060,90【解析】联立方程30y kx x y ⎧=-⎪⎨+-=⎪⎩得交点,由交点在第一象限知:00>>⎩解得3k >,即tan ,3αα>是锐角,故3090α︒<<︒ ,选C. 10.已知点()2,0A -,()2,0B ,()1,1C ,()11D -,,直线()0y kx m k =+>将四边形ABCD 分割为面积相等的两部分,则m 的取值范围是( ) A .()0,1B .11,32⎛⎤⎥⎝⎦C.13⎛ ⎝⎦D.12⎤⎥⎝⎦ 【解析】如图,当12k ≥时,因为三角形OGE 与三角形KHE 全等, 所以直线()0y kx m k =+>将四边形ABCD 分割为面积相等的两部分, 所以m 的值始终为12,排除C ;当0k =时,y m =与y 轴交于F 点, 直线()0y kx m k =+>将四边形ABCD分割为面积相等的两部分,计算得,m =, 进一步,当102k <<时,直线()0y kx m k =+>将四边形ABCD 分割为面积相等的两部分,直线与y 轴的交点必须在F 点上方,排除,A B ;所以D 一定正确. 故选D.11.已知A(3,1),B(-1,2),若∠ACB 的平分线方程为y =x +1,则AC 所在的直线方程为( ) A .y =2x +4 B .y =12x -3 C .x -2y -1=0 D .3x +y +1=0【解析】设点A (3,1)关于直线1y x =+的对称点为11'(,)A x y ,则111111313122y x y x -⎧=-⎪-⎪⎨++⎪=+⎪⎩ ,解得1104x y =⎧⎨=⎩ ,即'(0,4)A ,所以直线'A B 的方程为240x y -+=,联立2401x y y x -+=⎧⎨=+⎩ 解得32x y =-⎧⎨=-⎩ ,即(3,2)C -- ,又(3,1)A ,所以边AC 所在的直线方程为210x y --=,选C.12.数学家欧拉于1765年在他的著作《三角形的几何学》中首次提出定理:三角形的外心(三边中垂线的交点)、重心(三边中线的交点)、垂心(三边高的交点)依次位于同一直线上,且重心到外心的距离是重心到垂心距离的一半,这条直线被后人称之为三角形的欧拉线.已知ABC ∆的顶点为()0,0A ,()5,0B ,()2,4C ,则该三角形的欧拉线方程为( ).注:重心坐标公式为横坐标:1233x x x ++; 纵坐标:1233y y y ++A .2100x y --=B .250x y --=C .2100x y +-=D .250x y +-=【解析】设ABC ∆的重点为G ,外心为M ,则由重心坐标公式得74(,)33G ,并设M 的坐标为5(,)2a ,||||MA MC 222255(0)(0)(2)(4)22aa解得54a =,即55(,)24M4513475232GMk ∴欧拉方程为:417()323y x -=--,即: 250x y +-=故选:D 13.已知直线方程为()()221340m x m y m -++++=. (1)证明:直线恒过定点;(2)m 为何值时,点()3,4Q 到直线的距离最大,最大值为多少?(3)若直线分别与x 轴,y 轴的负半轴交于,A B 两点,求AOB 面积的最小值及此时直线的方程. 【解析】(1)证明:直线方程为()()221340m x m y m -++++=,可化为()()24230x y m x y +++-++=,对任意m 都成立,所以230240x y x y -++=⎧⎨++=⎩,解得12x y =-⎧⎨=-⎩,所以直线恒过定点()1,2--;(2)解:点()3,4Q 到直线的距离最大,可知点Q 与定点()1,2P --的连线的距离就是所求最大值,=423312PQ k +==+, ()()221340m x m y m -++++=的斜率为23-,可得22321m m --=-+,解得47=m .(3)解:若直线分别与x 轴,y 轴的负半轴交于,A B 两点,直线方程为()21y k x +=+,k 0<, 则21,0A k ⎛⎫-⎪⎝⎭,()0,2B k -,()121221212224222AOB k S k k k k k -⎛⎫⎛⎫=--=--=++≥+= ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭△,当且仅当2k =-时取等号,面积的最小值为4.此时直线的方程240x y ++=.14.已知ABC ∆的三个顶点坐标分别为()4,2A --,()4,2B ,()13C ,. (1)求边AB 上的高所在直线的一般式方程; (2)求边AB 上的中线所在直线的一般式方程. 【解析】(1)∵()4,2A --,()4,2B ,∴12AB k =, ∴边AB 上的高所在直线的一般式方程为,即250x y +-=(2)AB 的中点为D ,∵()4,2A --,()4,2B ∴()00D ,∴边AB 的中线CD 的斜率为3k =,∴边AB 上的中线CD 的一般式方程为30x y -= 15.已知ABC ∆的三个顶点(),A m n 、()2,1B 、()2,3C -. (1)求BC 边所在直线的方程;(2)BC 边上中线AD 的方程为2360x y -+=,且7ABC S ∆=,求点A 的坐标. 【解析】(1)由()2,1B 、()2,3C -得BC 边所在直线方程为123122y x --=---,即240x y +-=.(2)BC ==A 到BC 边所在直线240x y +-=的距离为d =A 在直线2360x y -+=上,故1722360ABC S BC d m n ∆⎧=⋅⋅=⎪⎨⎪-+=⎩,即2472360m n m n ⎧+-=⎨-+=⎩,解得()3,4A 或()30A -,.16.求适合下列条件的直线方程.(1)经过点(3,2)P 且在两坐标轴上的截距相等;(2)过点(1,1)A -与已知直线1:260l x y +-=相交于B 点且5AB =.【解析】(1)设直线l 在,x y 轴上的截距均为a ,若0a =,即l 过点(0,0)和(3,2),l ∴的方程为23y x =,即230x y -=.若0a ≠,则设l 的方程为1x ya a +=,l 过点(3,2),321a a∴+=,5a ∴=,l ∴的方程为50x y +-=,综上可知,直线l 的方程为230x y -=或50x y +-=.(2)①过点(1,1)A -与y 轴平行的直线为1x =.解方程组1,260,x x y =⎧⎨+-=⎩求得B 点坐标为(1,4),此时5AB =,即1x =为所求. ②设过(1,1)A -且与y 轴不平行的直线为1(1)(2)y k x k +=-≠-,解方程组260,1(1).x y y k x +-=⎧⎨+=-⎩得两直线交点为7,242,2k x k k y k +⎧=⎪⎪+⎨-⎪=⎪+⎩ 则B 点坐标为742,22k k k k +-⎛⎫ ⎪++⎝⎭.22274211522k k k k +-⎛⎫⎛⎫∴-++=⎪ ⎪++⎝⎭⎝⎭, 解得34k =-,11(1)4y x ∴+=--,即3410x y ++=.综上可知,所求直线方程为1x =或3410x y ++=. 17.已知平面内两点(8,6),(2,2)A B -. (1)求AB 的中垂线方程;(2)求过点(2,3)P -且与直线AB 平行的直线l 的方程.【解析】(1)8252+=,6222-+=- ∴AB 的中点坐标为()5,2- 624823AB k --==--,∴AB 的中垂线斜率为34∴由点斜式可得()3254y x +=- ∴AB 的中垂线方程为34230x y --=(2)由点斜式()4323y x +=-- ∴直线l 的方程4310x y ++=18.求分别满足下列条件的直线l 的方程.(1)经过直线220x y ++=和直线310x y ++=的交点且与直线2350x y ++=垂直; (2)与直线4310x y --=平行且与坐标轴围成的三角形面积为3. 【解析】(1)将220x y ++=与310x y ++=联立得220310x y x y ++=⎧⎨++=⎩,解得14x x =⎧⎨=-⎩ 所以交点坐标为()1,4-. 由所求直线与直线2350x y ++=垂直,则所求直线斜率为32, 所以方程为)324(1y x +=-,从而所求直线方程为32110x y --=(2)依题意设直线方程为430x y m -+=,则直线过点,04m -⎛⎫⎪⎝⎭、0,3m ⎛⎫⎪⎝⎭所以13243m mS =-=,解得m =±430x y -+=或430x y --= 19.方程y =k(x -2)表示( )A .通过点(-2,0)的所有直线B .通过点(2,0)的所有直线C .通过点(2,0)且不垂直于x 轴的所有直线D .通过点(2,0)且除去x 轴的所有直线 【解析】由方程y=k (x -2)知直线过点(2,0)且直线的斜率存在.故选C . 20.若0k >,0b <,则直线y kx b =+不经过( ). A .第一象限B .第二象限C .第三象限D .第四象限【解析】由0k >,0b <, 则直线y kx b =+不经过第二象限,故选B. 21.经过点(2,5)A ,(3,6)B -的直线在x 轴上的截距为( ) A .2B .3-C .27-D .27【解析】由两点式得直线方程为=,即x +5y -27=0,令y =0得x =27.故选D .22.已知直线20ax y a +-+=在两坐标轴上的截距相等,则实数(a = ) A .1B .1-C .2-或1D .2或1【解析】由题意,当2a 0-+=,即a 2=时,直线ax y 2a 0+-+=化为2x y 0+=,此时直线在两坐标轴上的截距都为0,满足题意;当2a 0-+≠,即a 2≠时,直线ax y 2a 0+-+=化为122x ya a a+=--,由直线在两坐标轴上的截距相等,可得2a2a a-=-,解得a 1=; 综上所述,实数a 2=或a 1=.故选:D .。
点关于两类特殊直线对称点的快速解法
■鼠 课程篇点关于两类特殊直线对称点的快速解法曹纪红(湖南省资兴市立中学,湖南资兴)高中数学必修二第三章“直线与圆”中有一个难点[后把4代入直线方程中的y,可得*1,快速得出N (l, 内容:对称问题(点关于点对称,点关于线对称,线关于[0)。
(可以口算)点对称,线关于线对称),高中学生普遍感觉难。
经过多1 例2:求点M(-3,4)关于直线2x-2y+3=0的对称点年的教学,本人总结出两类特殊直线(即直线的斜率为[N 的坐标。
1或-1),已知点关于该直线对称的快速解法。
:快速解法:把-3代入直线方程中的%,可得尸-芥题型一:求已知点4/(x o ,yo)关于直线l :x-y+c 的对称点(直线的斜率为1)。
:然后把4代入直线方程中的y,可得%=寻,快速得出常规解法:设已知点M(x 0,yo )关于直线l :x-y+c=0 ::(可以口算)的对称点为N (a,b),则a+%o b+y° 2二02 2b=x 0-c例3:光线通过点A (2,3)在直线Z :%+y+l=O 上反 :射,反射光线经过点试求入射光线和反射光线 :所在直线的方程。
即 N(y 0-c ,x 0-c)题型二:求已知点MG 。
』。
)关于直线l-.x+y+c^的:快速解法:因为直线I 的斜率为-1, 口算得岀点A 对称点(直线的斜率为-1)。
: (2,3)关于的对称点4/-4,-3),由物理知识可以知道常规解法:设已知点M(x o ,yo)关于直线l-.x+y+c=0 \反射光线经过久和B 由两点式求得反射光线的直线 的对称点为N(a,6),则[方程是:4x-5y+l=0o b_* * i )= i: 同理口算得出B( 1,1)关于关于直线的对称点5(-2,a ~X ° ^~y °~C ,即N(_y°_c,f_c) : -2),由物理知识可以知道入射光线经过4和艮由两b=~X °~C 丨点式求得入射光线的直线方程是:5%_4尸2=0。
高中数学人教A版必修二-直线与方程
倾斜角与斜率类型一:根据定义求倾斜角类型二:根据斜率公式求斜率例2、已知A(3,3),B(-4,2),C(0,-2)(1)求直线AB和AC的斜率;(2)若点D在线段BC上(包括端点),求直线AD斜率的范围练习:已知 ABC三点坐标A(0,0),B(3,--1),C(3,5),求其三边所在直线的斜率;当D点在线段AB (包括端点)上移动时,求CD斜率的变化范围类型三:斜率与倾斜角的综合应用例3、已知三点A(0,a),B(2,3),C(4,5a)在一条直线上,求a的值,并求这条直线的倾斜角练习:求证:A(1,1),B(4,7),C(--1,--3)三点共线。
练习:1、直线l 与y 轴垂直,则直线l 的倾斜角为( )4、已知直线l 的斜率k=--1,则其倾斜角为( )5、已知A (x ,0)和B (2,3),且直线AB 的倾斜角为060,求直线AB 的斜率和x 的值两条直线平行与垂直判定类型一:两直线平行的问题例1、已知平行四边形ABCD 的三个顶点的坐标分别是A (0,1),B (1,0),C (4,3),求顶点D 的坐标练习:1、已知A (0,1),B (2,3),C (--1,--2),点D 在x 轴上移动,若AB//CD ,则点D 的坐标为( )类型二:两直线垂直的问题例2、已知直线1l 经过点A (3,a ),B(a —2,3),直线2l 经过点C (2,3),D (--1,a —2),若1l ⊥2l ,求a 的值练习:已知点A (2,3),B (--1,1),在y 轴上求一点C ,使 ABC 为直角三角形,且∠A 为直角类型三:平行与垂直的综合应用例3、已知A(--4,3),B(2,5),C(6,3),D(--3,0)四点,若顺次连接A、B、C、D四点,试判断图形ABCD 的形状练习:已知四边形ABCD的顶点为A(m,--2),B(6,1),C(3,3),D(1,n),求m和n的值,使四边形ABCD为矩形。
必修2直线和圆复习题及答案
1.直线方程的几种基本形式及适用条件:(1)点斜式: ,注意斜率k 是存在的.(2)斜截式: ,其中b 是直线l 在 上的截距.(3)两点式: (x 1≠x 2且y 1≠y 2),当方程变形为(y 2-y 1)(x -x 1)-(x 2-x 1)(y -y 1)=0时,对于一切情况都成立.(4)截距式: ,其中a ·b ≠0,a 为l 在x 轴上的截距,b 是l 在y 轴上的截距.(5)一般式: ,其中A 、B 不同时为0.1.判定两条直线的位置关系(1)两条直线的平行①假设l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,则l 1∥l 2⇔ 且 ,l 1与l 2重合⇔ .②当l 1,l 2都垂直于x 轴且不重合时,则有 .③假设l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1∥l 2⇔A 1B 2=A 2B 1且B 1C 2≠B 2C 1,l 1与l 2重合⇔A 1=λA 2,B 1=λB 2,C 1=(2)两条直线的垂直①假设l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2,则l 1⊥l 2⇔ . ②假设两条直线中,一条斜率不存在,同时另一条斜率等于零,则两条直线 .③假设l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0,则l 1⊥l 2⇔ .(3)直线l 1:y =k 1x +b 1,l 2:y =k 2x +b 2相交的条件是 . 直线l 1:A 1x +B 1y +C 1=0,l 2:A 2x +B 2y +C 2=0相交的条件是 .自测题1.过点M (-1,m ),N (m +1,4)的直线的斜斜角为45° ,则m 的值为2. 以下四个命题中真命题是( )A .经过定点P 0(x 0,y 0)的直线都可以用方程y -y 0=k (x -x 0)表示B .经过任意两个不同点P 1(x 1,y 1),P 2(x 2,y 2)的直线可以用方程(y -y 1)(x 2-x 1)-(x -x 1)(y 2-y 1)=0表示C .不过原点的直线都可以用x a +y b =1表示D .经过定点A (0,b )的直线都可以用方程y =kx +b 表示3.假设三点A (2,3),B (3,-2),C (12,m )共线,则m 的值是________.4.已知直线x +a 2y +6=0与直线(a -2)x +3ay +2a =0平行,则a 的值为________.5.已知两条直线y =ax -2和y =(a +2)x +1互相垂直,则a 等于________.例题例1.已知两点A (-1,2),B (m,3),求:(1)求直线AB 的斜率; (2)求直线AB 的方程;例2.已知直线l :ax +y -2-a =0在x 轴和y 轴上的截距相等,则a 的值是______例3.已知直线:l 1:ax +2y +6=0和直线l 2:x +(a -1)y +a 2-1=0.(1)试判断l 1与l 2是否平行;(2)l 1⊥l 2时,求a 的值例4.已知两直线l 1:mx +8y +n =0和l 2:2x +my -1=0.试确定m 、n 的值,使:(1)l 1与l 2相交于点P (m ,-1); (2)l 1∥l 2; (3)l 1⊥l 2,且l 1在y 轴上的截距为-1.练习题1.以下命题中,正确的选项是( )A .假设直线的斜率为tan α,则直线的倾斜角是αB .假设直线的倾斜角为α,则直线的斜率为tan αC .假设直线的倾斜角越大,则直线的斜率就越大D .直线的倾斜角α∈[0,π2)∪(π2,π)时,直线的斜率分别在这两个区间上单调递增2..假设直线l 1,l 2关于x 轴对称,l 1的斜率是-7,则l 2的斜率是( ) A.7B .-77 C.77 D .-7 3..两直线x m -y n =1与x n -y m =1的图像可能是图中的哪一个( )4..假设点A (a,0),B (0,b ),C (1,-1)(a >0,b <0)三点共线,则a -b 的最小值等于______5..过点M (1,-2)的直线与x 轴、y 轴分别交于P 、Q 两点,假设M 恰为线段PQ 的中点,则直线PQ 的方程为______6..已知直线l 的斜率为16,且和坐标轴围成面积为3的三角形,求直线l 的方程.7..已知点M 是直线l :3x -y +3=0与x 轴的交点,将直线l 绕点M 旋转30°,求所得到的直线l ′的方程.8..在△ABC 中,已知A (1,1),AC 边上的高线所在直线方程为x -2y =0,AB 边上的高线所在直线方程为3x +2y -3=0.求BC 边所在直线方程.9..设直线l 的方程为(a +1)x +y +2-a =0(a ∈R ).(1)假设l 在两坐标轴上截距相等,求l 的方程;(2)假设l 不经过第二象限,求实数a 的取值范围.高中数学必修二直线和圆练习一、选择题1.过点(1,3)P -且垂直于直线032=+-y x 的直线方程为〔 〕A .012=-+y xB .052=-+y xC .052=-+y xD .072=+-y x2.已知过点(2,)A m -和(,4)B m 的直线与直线012=-+y x 平行,则m 的值为〔 〕A .0B .8-C .2D .103.已知0,0ab bc <<,则直线ax by c +=通过〔 〕A .第一、二、三象限B .第一、二、四象限C .第一、三、四象限D .第二、三、四象限 4.直线l 与两直线1y =和70x y --=分别交于,A B 两点,假设线段AB 的中点为 (1,1)M -,则直线l 的斜率为〔 〕A .23B .32C .32-D . 23-. 5. 圆C 1:x 2+y 2+4x-4y+7=0和圆C 2:x 2+y 2-4x-10y+13=0的公切线有( )条条条 D.以上均错6. 已知空间两点A(1,3,5)、B(-3,1,3),则线段AB 的中点坐标为( )A.(-1,2,4)B.(2,1,1)C.(1,0,4)D.(3,3,-1)7.假设直线(1+a)x+y+1=0与圆x 2+y 2-2x=0相切,则a 的值为( )、、8.已知圆C :(x-a)2+(y-2)2=4(a>0)及直线l :x-y+3=0,当直线l 被圆C 截得的弦长为32时,则a 等于( ) A.2 B.22- C.12- D.12+二、填空题1.点(1,1)P - 到直线10x y -+=的距离是________________.2.经过点P(1,2)与圆x 2+y 2=1相切的直线方程为______________.3. 与两平行直线x+3y-5=0和x+3y-3=0相切,圆心在直线2x+y+3=0上的圆的方程是________.4. 已知圆x 2+y 2-4x+6y-12=0的内部有一点A(4,-2),则以A 为中点的弦所在的直线方程为______________________.三、解答题1.求经过点(2,2)A -并且和两个坐标轴围成的三角形的面积是1的直线方程。
新课标人教A版高中数学必修二第三章《直线中有关对称问题的两种主要类型》专题练习
有关对称问题的两种主要类型1、点关于点的对称问题:① 若两点A (x 1,y 1),B (x 2,y 2)关于点P (x 0,y 0)对称,则P 是线段AB 的中点,并且⎩⎨⎧ x0=x1+x22,y0=y1+y22.②直线关于点的对称可转化为点关于点的对称问题来解决.2、点关于线的对称问题:①点A (a ,b )关于直线Ax +By +C =0(B ≠0)的对称点为A ′(m ,n ),则有错误!②直线关于直线的对称可转化为点关于直线的对称问题来解决题型一:关于点对称问题1、点P (x 0,y 0)关于点A (a ,b )的对称点P ′的坐标为(2a -x 0,2b -y 0);2、直线3x -y -4=0关于点(2,-1)的对称直线l 的方程为3x -y -10=0.3、与直线2x +3y -6=0关于点(1,-1)对称的直线方程是2x +3y +8=0题型二:关于线的对称问题1、点P (-3,4)关于直线x +y -2=0的对称点Q 的坐标(-2,5)2、一束光线从原点O (0,0)出发,经过直线l :8x +6y =25反射后通过点P (-4,3),则反射光线的方程为y =3(x ≤78)3、已知点A (x,5)关于点(1,y )的对称点为(-2,-3),则点P (x ,y )4、已知点P (3,2)与点Q (1,4)关于直线l 对称,则直线l 的方程为x -y +1=05、光线从点A (-3,5)射到x 轴上,经反射后经过点B (2,10),则光线从A 到B 的距离是6、点P (a ,b )关于l :x +y +1=0对称的点仍在l 上,则a +b 等于-17、点P (2,5)关于直线x +y =1的对称点的坐标是(-4,-1)8、直线l :x -y +1=0关于y 轴对称的直线方程为x +y -1=09、已知直线l 1:y =2x +3,直线l 2与l 1关于直线y =-x 对称,则直线l 2的斜率为1210、直线l :x -y +1=0关于y 辆对称的直线方程为x +y -1=011、点A (3,-4)与点B (5,8)关于直线l 对称,则直线l 的方程为x +6y -16=012、直线2x +3y -6=0关于点A (1,-1)对称的直线方程为__2x +3y +8=0题型三:利用对称性求最值1、已知直线l :x -2y +8=0和两点A (2,0),B (-2,-4).(1)在直线l 上求一点P ,使|P A |+|PB |最小;(2)在直线l 上求一点P ,使||PB |-|P A ||最大.解 (1)设A 关于直线l 的对称点为A ′(m ,n ),则⎩⎨⎧ n -0m -2=-2,m +22-2·n +02+8=0,解得⎩⎨⎧m =-2,n =8,故A ′(-2,8). 因为P 为直线l 上的一点,则|P A |+|PB |=|P A ′|+|PB |≥|A ′B |,当且仅当B ,P ,A ′三点共线时,|P A |+|PB |取得最小值,为|A ′B |,点P 即是直线A ′B 与直线l的交点,解⎩⎨⎧ x =-2,x -2y +8=0,得⎩⎨⎧x =-2,y =3,故所求的点P 的坐标为(-2,3). (2)A ,B 两点在直线l 的同侧,P 是直线l 上的一点,则||PB |-|P A ||≤|AB |,当且仅当A ,B ,P 三点共线时,||PB |-|P A ||取得最大值,为|AB |,点P 即是直线AB 与直线l 的交点,又直线AB 的方程为y =x -2,解⎩⎨⎧ y =x -2,x -2y +8=0,得⎩⎨⎧x =12,y =10, 故所求的点P 的坐标为(12,10).2、在直线l :3x -y -1=0上求一点P ,使得:(1)P 到A (4,1)和B (0,4)的距离之差最大;(2)P 到A (4,1)和C (3,4)的距离之和最小.(1)(2)解:(1)如图,B 关于l 的对称点B ′(3,3). 直线AB ′的方程为2x +y -9=0,由⎩⎨⎧ 2x +y -9=0,3x -y -1=0,解得⎩⎨⎧x =2,y =5,即P (2,5). (2)如图,C 关于l 的对称点C ′(35,245), :由图象可知:|P A |+|PC |≥|AC ′|.当P 是AC ′与l 的交点P (117,267)时“=”成立, ∴P (117,267).。
高中数学:直线方程中的对称问题
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。
2019年人教版高中数学必修二考点练习:对称问题含答案解析
k 2
,
1 2
,故折痕所在直线的方程为
y
1 2
k
x
k 2
.综上所述,折痕所在直线的方程为
kx y 1 k 2 1 0. 2
5. 一束光线从原点 O(0,0)出发,经过直线 l:8x+6y=25 反射后通过点 P(-4,3),求反射光线的 方程.
6. 已知 A(4,0),B(0,4),从点 P(2,0)射出的光线经直线 AB 反射后在射到 OB 上,最后经直 线 OB 反射后又回到点 P,则光线所经过的路线是_____________.
m
2
2
3 2 n
n 1, m 3 1 2
0
,解 之得
m 4, n 3.
可得
P 4,
3∵点
P
2, 3
射到直线
x
y
1
0
上,反射后经过点
Q
1,1
∴反射光线所在直线为 PQ 所在直线, PQ 的斜率 k 1 3 4 1 4 5
∴直线 PQ 的方程为 y 1 4 x 1化简得: 4x 5y 1 0.
5 即反射光线所在的直线方程为 4x 5y 1 0.
5. 解:设原点关于 l 的对称点 A 的坐标为(a,b),[来源:学科网]
由直线 OA 与 l 垂直和线段 AO 的中点在 l 上得Error!解得Error! ∴A 的坐标为(4,3).∵反射光线的反向延长线过 A(4,3), 又由反射光线过 P(-4,3),两点纵坐标相等,故反射光线所在直线方程为 y=3. 由方程组Error!解得Error!
必修二3.2直线的方程-直线方程中的对称问题
②
2
2
联立①② 解得m=9 n= -7
∴B( b) l:AxByc0 A'
【训练】
已知在△ABC中,顶点A(2,1),B(-2,0), ∠C的平分线所在直线的方程为x+y=0. (1)求顶点C的坐标. (2)求△ABC的面积.
【解析】(1)B(-2,0)关于直线x+y=0的对称点B′(0,
对称问题
中心对称问题
点关于于点的对称
对 称 问 题
轴对称问题
线关于点的对称 点关于线的对称
线关于线的对称
一.中心对称(关于点的对称)
(一)点关于点对称
1.点A(2,3)关于坐标原点的对称点的坐标 _(_-_2_,_-_3_)__。 2.求点A(2,3)关于点B(-1,1)的对称点 的坐_(_-__4_,__-__1_)_。
2),AB′的直线方程为x+2y-4=0,
联立
x x
2y 4 y0
0,
解得
x y
4, 4,
所以C(-4,4).
(2)|AB|= 42 12 A1B7方, 程为:x-4y+2=0,
点C到AB的距离d=4 16 2 18 ,
17
17
所以,S△ABC=
1 2
AB
d
1 2
17
18 9. 17
解:x-y-2=0 得 P(- 5 ,- 9 ) L y L2
3x-y+3=0
22
L1
在 L1上任取一点Q(2,0),
Q’(x,y)
· · 求其关于y-L02的对称点Q’(x,y)
O
Q(2,0),
· 则 3· x-2 =-1
X
必修二--直线对称问题
课后练习:1、光线从A(-1,8)射出, 遇到x轴反射,反射光线过B(5,4), 求入射光线和反射光线的方程
2、已知L:y=x+9在L上求一点P,使P点到 (-3,0)与(3,0)距离之和最小,求P点的 坐标。
'
二、直线关于点对称
例2.求直线l 1 : 3x-y-4=0关于点P(2,-1)对称的
直线l 2的方程。
解 :设A(x,y)为L2上任意一点 则A关于P的对称点A′在L1上 ∴3(4-x)-(-2-y)-4=0 即直线l 2的方程为3x-y-10=0
Y
L1 L 2
O
A
解题要点: 法一: l 2上的任意一点的对称点在l 1上; 法二: L1∥L2 点斜式或对称两点式 法三: l // l 且P到两直线等距。
· · P ·
B A′ B′
X
三、点关于直线对称
例3.已知点A的坐标为(-4,4),直线l 的方 程为3x+y-2=0,求点A关于直线l 的 对称点A’的坐标。 ′ 解:设 A( x,y) 则
y-4 =-1 -3· x-(-4) 4+y -4+x 3· + 2 -2=0 2
Y
A·
·
O
· A′ (x,y)
A ·
x
得
x=-13 y=-6
B
解题要点:中点公式的运用C··O
一般用中点坐标公式解决这种对称 问题.
设 P ( x 0 , y 0 )关 于 点 M (a , b )的 对 称 点 P ( x , y ), 则 有 x0 x a x 2a x 0 2 ' 即 P ( 2a x0, 2b y0 ). y 2b y 0 y0 y b 2 特别,点 P关 于 原 点 的 对 称 点 P ' ( x0, y0 ).
必修二-直线的方程典型题目
1.直线10x y -+=的倾斜角为 . 【答案】45︒ 【解析】试题分析:方程10x y -+=可化为斜截式1+=x y ,所以斜率1=k ,所以倾斜角 45 考点:直线方程、直线的倾斜角与斜率2.已知ABC ∆的三个顶点分别是()2,2A ,(0,1)B ,()4,3C ,点(,1)D m 在边BC 的高所在的直线上,则实数m =________. 【答案】52【解析】试题分析:因为,ABC ∆的三个顶点分别是()2,2A ,(0,1)B ,()4,3C ,点(,1)D m 在边BC 的高所在的直线上,所以,高线的斜率为12122AD BC k m k -==-=--,故m=52. 考点:直线斜率的坐标计算公式,直线垂直的条件。
点评:简单题,两直线垂直,斜率乘积等于-1,或一条直线的斜率为0,另一直线的斜率不存在。
3.。
经过点(0,1)P -作直线l ,若直线l 与连接(1,2),(2,1)A B -的线段没有公共点,则直线l 的斜率k 的取值范围为 。
【答案】()()+∞-∞-,11, 【解析】略4.已知点P(0,-1),点Q 在直线01=+-y x 上,若直线PQ 垂直于直线052=-+y x ,则点Q 的坐标是 . 【答案】(2,3) 【解析】试题分析:根据点Q 在直线x —y+1=0上设Q(x ,x+1),由已知的直线方程求出斜率,再利用两直线垂直斜率之积为—1,以及两点间的斜率公式求出x 的值,再求出点Q 的坐标.解:由于点Q 在直线x —y+1=0上,故设Q(x,x+1),∵直线x+2y —5=0的斜率为—12,且与直线PQ 垂直,∴k PQ =2=1(1)x x +--- ,解得x=2,即Q(2,3).故答案为(2,3)考点:两条直线垂直垂直,斜率之积等于—1,求出点的坐标 5.已知直线ax -y +2a =0与(2a -1)x +ay +a =0互相垂直 ,则a 的值= 【答案】1,0 【解析】略6.已知直线2x+my+1=0与直线y=3x —1平行,则m= _______. 【答案】23-【解析】因为已知直线2x+my+1=0与直线y=3x —1平行,则斜率相等,即3=—2m,m=23-,故答案为23-。
fx关于直线点对称的公式
FX关于直线点对称的公式
设点A(x1,y1)和点B(x2,y2)关于直线l:Ax+By+C=0对称。
首先,点A和点B的中点M必定在直线l上。
中点M的坐标可以通过下式求得:
M(2x1+x2,2y1+y2)
由于中点M在直线l上,代入直线方程Ax+By+C=0,得到:
A(2x1+x2)+B(2y1+y2)+C=0
化简得:
A(x1+x2)+B(y1+y2)+2C=0(方程1)
其次,由于点A和点B关于直线l对称,直线AB与直线l垂直。
直线AB 的斜率kAB为:
kAB=x2−x1y2−y1
直线l的斜率kl为:
kl=−BA
由于AB⊥l,有kAB⋅kl=−1,即:
x2−x1y2−y1⋅(−BA)=−1
化简得:
A(y2−y1)=B(x2−x1)(方程2)
联立方程1和方程2,可以解出x2和y2,即点B的坐标。
注意:这个公式适用于一般情况下的点关于直线对称问题。
当直线l的斜
率不存在(即垂直于x轴)时,需要特殊处理。
此外,当A=0或B=0时,也需要特别注意。
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常用结论:
设直线l的方程为Ax By C 0
1. 直线关于原点的对称直线的方程为: A(x ) B(y ) C 2.直线关于x轴的对称直线的方程为: Ax B( y) C 0
0
3.直线关于y轴的对称直线的方程为: A( x) By C 0
4.直线关于直线y=x的对称直线的方程为: Bx Ay C 0 5.直线关于直线y= -x的对称直线的方程为
思考:若l1//l2, 如何求l1 关于l2的对称直线方程?
四、直线关于直线对称
例4. 试求直线l1:x-y+2=0关于直线 l2:x-y+1=0 对称的直线l 的方程。 解:设L方程为x-y+m=0 则 L1与 L2距离等于 L2 与 L 距离
y
L1
L2 L
建立等量关系,解方程求m
o
x
四、直线关于直线对称
X+2 3· 2
L
y
L2
L1
y+0 +3=0 2 ∴L:7x+y+6=0 求出Q’点坐标后,两点式求L方程。
则
·· · P
Q(2,0),
X
四、直线关于直线对称 解题要点:
L
y
L2
Q’(x,y)
··
O
L1
Q(2,0),
求L1关于 L2的对称直线L的方程
X
· P
(1)若两直线相交,先求交点P, 再在 L1上取一点Q求其对称点得另一点Q’ 两点式求L方程
• • • • • • • •
(-a,-b) ; 1. 点 ( a, b) 关于原点的对称点为 2. 点 ( a, b) 关于点(m, n)的对称点为(2m-a,2n-b) ; (a,-b) 3. 点 ( a, b) 关于x轴的对称点为 ; (-a,b) 4. 点 ( a, b) 关于y轴的对称点为 ; (b,a) 5. 点 ( a, b) 关于y=x的对称点为 ; 6. 点 ( a, b) 关于y= -x的对称点为 (-b,-a) ; 7. 点 ( a, b) 关于x=m的对称点为 (2m-a,b) ; 8. 点 ( a, b) 关于y=n的对称点为 (a,2n-b) ;
点关于点的对称 中心对称问题
对 称 问 题
轴对称问题
线关于点的对称
点关于线的对称 线关于线的对称
中心对称
定 义 绕中心旋转180° 旋转后重合
1、两个图形是全等形
轴对称
沿轴翻转180° 翻转后重合
有一个对称中心:点 有一条对称轴 :直线
性 质
1、两个图形是全等形 2、对称轴是对应点连 2、对称点连线都经过 线的垂直平分线 对称中心,并且被对称 3、对称线段或延长线相 中心平分。 交,交点在对称轴上
直线l '的方程。 法一:根据两点确定一 条直线,故只需在 l
上任找两点,则这两点 关于直线 m : x y 5 0的对称点必在l ' 上。 因此,可取Q(0,3) , R(1,0) , 则它 们关于直线m的对称点分别为 Q' (2,5) , R' (5,4) , 所以由两点式 整理得l '的方程为:x 3 y 17 0
A( y) B( x) C 0
1、光线从A(-1,8)射出,遇到x轴反 射,反射光线过B(5,4),求入射光线 和反射光线的方程
对称与最值
1、两点在直线的异侧,在直线上求一点到这ห้องสมุดไป่ตู้点 的距离之和最小(两点在直线的同侧呢)
2、两点在直线的同侧,在直线上求一点到这两点 的距离之差最大(两点在直线的同侧呢)
O
解题要点:
· P
X
法一: l 2上的任意一点的对称点在l 1上; 法二: L1∥L2 点斜式或对称两点式 法三: l 1 // l 2且P到两直线等距。
四、直线关于直线对称 例4. 试求直线l1:x-y-2=0关于直线 l2:3x-y+3=0对称的直线l 的方程。
解:x-y-2=0
得 P(- 1 ,- 5 ) 2 2 3x-y+3=0 Q’(x,y) 在 L1上任取一点Q(2,0), 求其关于 L2的对称点Q’(x,y) O y-0 =-1 3· x-2
AA’中点在l 上
X
(L为对称轴)
二、直线关于点对称
例3.求直线l 1 : 3x-y-4=0关于点P(2,-1)对称的 直线l 2的方程。
解 :设A(x,y)为L2上任意一点 则A关于P的对称点A′在L1上 ∴3(4-x)-(-2-y)-4=0 即直线l 2的方程为3x-y-10=0 Y L1 L 2
法三:在l ' 上任找一点P( x, y ),则它关于 点M的对称点为P' (6 x,4 y ), 则点P' 在直线l上, 所以3(6 x) (4 y ) 3 0, 整理得l '的方程为3 x y 17 0
变题二: 求直线l关于直线m : x y 5 0 的对称
设 P ( x 0 , y 0 )关 于 点 M (a , b )的 对 称 点 P ( x , y ), 则 有 x0 x a x 2a x 0 2 ' 即 P ( 2a x0, 2b y0 ). y 2b y 0 y0 y b 2 特别,点 P关 于 原 点 的 对 称 点 P ' ( x0, y0 ).
求L1关于 L2的对称直线L的方程
解题要点:(先判断两直线位置关系)
(1)若两直线相交,先求交点P, 再在 L1上取一点Q求其对称点得另一点Q’ 两点式求L方程
(2)若 L1‖L2,设L方程为x-y+m=0 则 L1与 L2距离等于 L2 与 L 距离 建立等量关系,解方程求m
请大家完成下例填空题
知识运用与解题研究
一、点关于点对称
例1. 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。 解:设C(x,y)
5+x -4= 2 则 8+y 1= 2 ∴ C(-13,-6) y
得
x=-13 y=-6
B
A ·
x
·
O
· 解题要点:中点公式的运用
C
一般用中点坐标公式解决这种对称 问题.
2、P1( x1,y1)、P2 ( x 2,y2 ) 的中点坐标为
x1 x 2 y1 y2 ( , ) ______________ 2 2
3、点 ( x o,yo ) 在直线 Ax + By + C = 0 上的 Axo + Byo + C = 0 条件是 __________________
'
三、点关于直线对称
例2.已知点A的坐标为(-4,4),直线l 的方 程为3x+y-2=0,求点A关于直线l 的 对称点A’的坐标。 ′ 解:设 A( x,y) 则
y-4 =-1 -3· x-(-4) 4+y -4+x 3· + 2 -2=0 2
Y
A·
·
O
· A′ (x,y)
(2,6)
解题要点: k • kAA’ = -1
3 x y 3 0 法二:由 得交点坐标为:( 1, 6), x y 5 0 所以由两点式整理得l '的方程为: x 3 y 17 0
法三:在l ' 上任找一点P( x, y ) , 设P关于m 的对称点为:P' ( x0 , y0 ) , x x0 y y0 5 0 x0 y 5 2 2 则 y y 解得 0 y0 x 5 1 x x0 由于点P' 在直线l上,所以3( y 5) ( x 5) 3 0 整理得l '的方程为:x 3 y 17 0.
3、已知L:y=x+9在L上求一点P,使P点到 (-3,0)与(3,0)距离之和最小,求P点的 坐标。
对称问题
回顾:
(1)点到直线距离公式: d
Ax0 By0 C A B
2 2
注意:用该公式时应先将直线方程化为一般式;
(2)两平行直线间的距离:d
C2 C1 A B
2 2
,
注意: 运用此公式时直线方程要化成一般式, 并且X、Y项的系数要对应相等.
有关知识:
斜率存在,k1k2=-1 1、直线互相垂直的条件:__________________
结论:
E (a, b)关于直线l : Ax By C 0( B 0) 的对称点E ' ( x0 , y0 )的求法: y0 b x0 a A B C 0 2 2 y b A 0 ( ) 1 B x0 a
变题一 :
求直线l关于点M (3,2)的对称的直线 的方程。
(a, b)
例题:已知直线l : 3x y 3 0, 求p(4,5)关于l的对称点。
P
垂直
·
P’
P与P’中点
例题:已知直线l : 3x y 3 0, 求p(4,5)关于l的对称点。
解:设点p关于l的对称点为p ' ( x, y ) 4 x 5 y 3 2 2 3 0 则 y 5 3 1 x4 x 2 解得 y 7 对称点的坐标为 (2,7)。
解题要点: 法一: l 2上的任意一点的对称点在l 1上; 法二: L1∥L2 点斜式或对称两点式 法三: l // l 且P到两直线等距。
· · A′· P
O
A
X
二、直线关于点对称
例3.求直线l 1 : 3x-y-4=0关于点P(2,-1)对称的 直线l 2的方程。