解析几何中的对称问题

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高考数学专题05 解析几何中的对称解法(解析版)

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：x ＋x ′2＝a ，y ＋y ′2＝b ，那么，我们称P ，P ′两点关于点M 对称，点M 叫做对称中心．(2)点与点对称的坐标关系：设点P (x ，y )关于M (x 0，y 0)的对称点P ′的坐标是(x ′，y ′)，则⎩⎪⎨⎪⎧x ′＝2x 0－xy ′＝2y 0－y . 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 (x 1，y 1)，Q (x 2，y 2)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()0,0O 关于直线L 对称的点()3,3M -，则直线L 的方程是（） A ．210x y -+= B ．210x y --= C ．30x y -+= D ．30x y --=【答案】D【解析】由(0,0)O , (3,3)M -, 可得OM 的中点坐标为33,22⎛⎫-⎪⎝⎭,又313OMk-==-, OM∴的垂直平分线的斜率为1, ∴直线L的方程为33122y x⎛⎫+=⨯-⎪⎝⎭,即30x y--=，故选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ABC∆的顶点(20)(04)A B，，，,若其欧拉线方程为20x y-+=, 则顶点C的坐标为(）A．04-（，）B．4,0-（）C．4,0（）或4,0-（）D．4,0（）【答案】B【解析】设C坐标x,y（），所以重心坐标为2+4(,)33x y+，因此2+4204033x yx y+-+=∴-+=，从而顶点C的坐标可以为4,0-（），选B.（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.5B.33C.6D.210【答案】D【解析】点P关于y轴的对称点P'坐标是()2,0-，设点P关于直线:40AB x y+-=的对称点()",P a b，由()112204022baa b-⎧⨯-=-⎪⎪-⎨++⎪+-=⎪⎩，解得42ab=⎧⎨=⎩，故光线所经过的路程()22'"242210P P=--+=，故选D.练习1.一条光线从点()2,3-射出，经x轴反射后与圆2264120x y x y+--+=相切，则反射光线所在直线的斜率为（）A．65或56B．45或54C．43或34D．32或23【解析】点()2,3-关于x 轴的对称点Q 的坐标为()2,3--，圆2264120x y x y +--+=的圆心为()3,2，半径为1R =.设过()2,3--且与已知圆相切的直线的斜率为k ，则切线方程为()23y k x =+-即230kx y k -+-=，所以圆心()3,2到切线的距离为25511k d R k-===+，解得43k =或34k =，故选C.（三）圆关于直线的对称例3.．直线1l ：y x =、2l ：2y x =+与C e ：22220x y mx ny +--= 的四个交点把C e 分成的四条弧长相等，则(m = ) A ．0或1 B ．0或1-C ．1-D ．1【答案】B【解析】直线l 1：y=x 与l 2:y=x+2之间的距离为2，⊙C ：22220x y mx ny +--=的圆心为（m ，m ），半径r 2=m 2+m 2，由题意可得222222222()()22{22()()2m nm n m n m n -+=+-++=+解得 m=0或m=-1，故选B.练习1．已知圆关于对称，则的值为 A ．B ．1C ．D ．0【答案】A 【解析】化圆为．则圆心坐标为，圆关于对称，所以直线经过圆心，，得．当时，，不合题意，．故选A ．练习2.已知直线3420x y ++=与圆2240x y y ++=相交于,A B 两点，则线段AB 的垂直平分线的方程为A ．4360x y --=B ．4320x y --=C ．4360x y ++=D ．3480x y ++= 【答案】A【解析】圆2240x y y ++=的圆心坐标为()0,2C -，AB 的中垂线垂直于AB 且过C ，故可设中垂线的方程为：430x y m -+=，代入()0,2C -可得6m =-，故所求的垂直平分线的方程为4360x y --=，故选A.（四）利用对称求最值例4．已知点P ，Q 分别在直线1:20l x y ++=与直线2:10l x y +-=上，且1PQ l ⊥，点()3,3A --，31,22B ⎛⎫⎪⎝⎭，则AP PQ QB ++的最小值为（）．A ．130B ．3213+C ．13D ．32【答案】B【解析】因为112,P l l l Q ⊥P ，故()21322PQ --==1AA k '=，故1AA l '⊥，所以A P A Q 'P ，又322AA '=，所以AA PQ '=，故四边形AA QP '为平行四边形， 322AP PQ QB A Q QB '++=++，因为13A Q QB A B ''+≥=，当且仅当,,A Q B '三点共线时等号成立，AP PQ QB ++的最小值为32132+，选B.（五）圆锥曲线的对称例5.已知F 是双曲线2218y C x -=：的右焦点，P 是C 左支上一点，)66,0(A ，当APF ∆周长最小时，则点P 的纵坐标为（） A ．66 B ．26C ．46D ．86-【答案】B【解析】如图：由双曲线C 的方程可知：a 2=1，b 2=8，∴c 2=a 2+b 2=1+8=9，∴c=3，∴左焦点E （-3，0），右焦点F （3，0）， ∵|AF|=223(66)15+=，所以当三角形APF 的周长最小时，|PA|+|PF|最小．由双曲线的性质得|PF|-|PE|=2a=2，∴|PF|=|PE|+2，又|PE|+|PA|≥|AE|=|AF|=15，当且仅当A ，P ，E 三点共线时，等号成立． ∴三角形APF 的周长：|AF|+|AP|+|PF|=15+|PE|+|AP|+2≥15+15+2=32．此时，直线AE 的方程为y=2666x +，将其代入到双曲线方程得：x 2+9x+14=0，解得x=-7（舍）或x=-2，由x=-2得6（负值已舍）故选：B ．练习1．椭圆2222:1(0)x y C a b a b+=>>的左焦点为F ，若F 关于直线0x y +=的对称点A 是椭圆C 上的点，则椭圆的离心率为（） ABC1 D1【答案】A【解析】∵点()0F c -，关于直线0x y +=的对称点A 为()0,A c ，且A 在椭圆上，即22b c =，∴c b =，∴椭圆C的离心率2e ===．故选A ．（六）椭圆的中点弦问题例1．如果椭圆22193x y +=的弦被点(1,1)M 平分，则这条弦所在的直线方程是（）A ．340x y +-=B ．320x y -+=C ．320x y --=D ．340x y +-=【答案】A【解析】设直线与椭圆交点为()11,A x y ，()22,B x y22112222193193x y x y ⎧+=⎪⎪∴⎨⎪+=⎪⎩，两式作差得：1212121213ABy y x x k x x y y -+==-⋅-+ 又M 为AB 中点 122x x ∴+=，122y y += 13AB k ∴=-∴直线方程为：()1113y x -=--，即：340x y +-= 本题正确选项：A练习1．已知椭圆()222210x y a b a b+=>>，点F 为左焦点，点P 为下顶点，平行于FP 的直线l 交椭圆于,A B两点，且AB 的中点为11,2M ⎛⎫⎪⎝⎭，则椭圆的离心率为（）A．22B．12C．14D．32【答案】A【解析】设A（1x，1y），B（2x，2y），又AB的中点为11,2M⎛⎫⎪⎝⎭，则121221x x y y+=+=，，又因为A、B在椭圆上所以22221122222211x y x ya b a b+=+=，两式相减，得：2121221212y y y y bx x x x a-+⋅=--+∵12121212b1c2AB FP OMy y y yk k kx x x x，-+===-==-+,∴22b2cba=，，∴22a bc=，平方可得()42224a a c c=-, ∴22ca=12,c2a2=，故选A.练习2．已知椭圆22142x y+=，则以点（1，1）为中点的弦的长度为（）A．2B．3C30D36【答案】C【解析】设直线方程为y=k（x﹣1）+1，代入椭圆方程，消去y得：（1+2k2）x2﹣（4k2﹣4k）x+2k2﹣4k﹣2=0，设交点坐标为A（x1，y1），B（x2，y2），则x1+x2=2，解得k=﹣12，∴x1x2=13，∴221212301()43k x x x x++-=．故选C．练习3．已知椭圆C ：()2222100x y a b a b +=＞，＞的离心率为2，直线l 与椭圆C 交于A B ，两点，且线段AB 的中点为()21M -，，则直线l 的斜率为（）A.13B.23C.12D.1【答案】C【解析】由c e a ==，得2222234c a b a a -==， ∴224a b =，则椭圆方程为22244x y b +=，设()()1122A x y B x y ，，，，则121242x x y y ，+=-+=，把A ，B 的坐标代入椭圆方程得：22211222224444x y b x y b ⎧+=⎨+=⎩①②， ①-②得：()()()()121212124x x x x y y y y -+=--+，∴()12121212414422y y x x x x y y -+-=-=-=-+⨯．∴直线l 的斜率为12．故选：C ．（七）双曲线的中点弦例7．直线l 与双曲线2212y x -=交于A ，B 两点，以AB 为直径的圆C 的方程为22240x y x y m ++++=，则m =（）A.-3B.3C.5-D.【答案】A【解析】设11(,)A x y ，22(,)B x y由根据圆的方程可知(1,2)C --，C 为AB 的中点根据双曲线中点差法的结论202021112ABx b k a y -=⨯=⨯=- 由点斜式可得直线AB 的方程为1y x =-将直线AB 方程与双曲线方程联立22121y x y x ⎧-=⎪⎨⎪=-⎩解得34x y =-⎧⎨=-⎩或10x y =⎧⎨=⎩，所以AB =由圆的直径AB ===3m =-故选A.练习1．双曲线221369x y -=的一条弦被点(4,2)P 平分，那么这条弦所在的直线方程是（）A ．20x y --=B ．2100x y +-=C ．20x y -=D ．280x y +-=【答案】C【解析】设弦的两端点1(A x ，1)y ，2(B x ，2)y ，斜率为k ，则22111369x y -=，22221369x y -=，两式相减得12121212()()()()369x x x x y y y y -+-+=，即121212129()98136()3642y y x x k x x y y -+⨯====-+⨯，∴弦所在的直线方程12(4)2y x -=-，即20x y -=．故选：C练习2．已知双曲线C的焦点在坐标轴上，其渐近线方程为y =，过点P ⎫⎪⎪⎝⎭． ()1求双曲线C 的标准方程；()2是否存在被点()1,1B 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．【答案】（1）2212y x -=（2）直线l 不存在．详见解析【解析】()1双曲线C的焦点在坐标轴上，其渐近线方程为y =，设双曲线方程为：22y x λ2-=，过点P ⎫⎪⎪⎝⎭．可得λ1=，所求双曲线方程为：22y x 12-=． ()2假设直线l 存在．设()B 1,1是弦MN 的中点，且()11M x ,y ，()22N x ,y ，则12x x 2+=，12y y 2+=．M Q ，N 在双曲线上，22112x y 122222x y 1-=⎧⎪∴-=⎨⎪⎩， ()()()()121212122x x x x y y y y 0∴+---+=，()()12124x x 2y y ∴-=-，1212y y k 2x x -∴==-，∴直线l 的方程为()y 12x 1-=-，即2x y 10--=，联立方程组222x y 22x y 10-=⎧--=⎨⎩，得22x 4x 30-+=1643280QV =-⨯⨯=-<，∴直线l 与双曲线无交点，∴直线l 不存在．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.【答案】（1）；（2）.【解析】（1）由题可得，，∴，,所以双曲线方程 .（2）设弦的两端点分别为，，则由点差法有： , 上下式相减有：又因为为中点，所以，,∴，所以由直线的点斜式可得,即直线的方程为.经检验满足题意.（八）抛物线的对称问题例8．已知抛物线2:2(0)C y px p =>，倾斜角为4π的直线交抛物线C 于A ，B 两点，且线段AB 中点的纵坐标为1，则抛物线C 的准线方程是________ 【答案】12x =-【解析】设1122(,),(,)A x y B x y ，则有2211222,2y px y px ==，两式相减得：()()()1212122y y y y p x x -+=-，又因为直线的斜率为1，所以12121y y x x -=-，所以有122y y p +=，又线段AB 的中点的纵坐标为１，即122y y +=，所以1p =，所以抛物线的准线方程为12x =-．故答案为：12x =-．练习1．如图所示，点P 为抛物线E ：28y x =上的动点，点Q 为圆:M 22430x y x +-+=上的动点，则PQ的最小值为___________.【答案】1【解析】圆:M 22430x y x +-+=可化为22(2)1x y -+=，故圆M 的圆心（2，0），半径为1.设000(,)(0)P x y x ≥为抛物线28y x =上任意一点，故有2008y x =，∴00(,)P x y 与（2，0）的距离2222200000000(2)44844(2)d x y x x x x x x =-+=-++=++=+当00x =时， 00(,)P x y 与（2，0）的距离取最小值2，PQ ∴的最小值为211-=，故答案为：1.（九）椭圆中的对称方法例9．如图,椭圆()222210x y a b a b+=>>的右焦点为F ,过F 的直线交椭圆于,A B 两点,点C 是A 点关于原点O 的对称点,若CF AB ⊥且CF AB =,则椭圆的离心率为__________．【答案】63-【解析】作另一焦点F ',连接AF '和BF '和CF ',则四边形FAF C '为平行四边,所以AF CF AB '==,且AF AB '⊥,则三角形ABF '为等腰直角三角形, 设AF AB x '== ,则24x x x a +=,解得(422)x a =-,(222)AF a =,在三角形AFF ' 中由勾股定理得222()()(2)AF AF c '+=,所以2962,63e e =-=,故答案为63-.练习1．已知椭圆C ：22221(0)x y a b a b+=>>的左、右焦点为1F ，2F ，点P 在椭圆C 上，且12PF F ∆面积3 6.（1）求椭圆C 的方程，并求椭圆C 的离心率；（2）已知直线l ：1(0)y kx k =+>与椭圆C 交于不同的两点AB ，若在x 轴上存在点(,0)M m ，使得M 与AB 中点的连线与直线l 垂直，求实数m 的取值范围【答案】（1）22143x y +=，椭圆的离心率12e =（2）3,012⎡⎫-⎪⎢⎪⎣⎭【解析】（1）由题意得2223226bc c a a b c ⎧=⎪+=⎨⎪=+⎩，解之得2a =，3b =1c =，所以椭圆C 的方程为22143x y +=，椭圆的离心率12e =；（2）由221143y kx x y =+⎧⎪⎨+=⎪⎩得()2243880k x kx ++-=，设()11,A x y ，()22,B x y ，则122843kx x k -+=+，122643y y k +=+，所以线段AB 中点的坐标为2243,4343k k k -⎛⎫⎪++⎝⎭，则223143443k k k m k -+=-++，整理得213434k m k k k=-=-++，因为0k >，所以34k k +≥=34k k =，即k =时上式取得等号，此时m取得最小值12-，因为0k >，所以2043k m k =-<+，所以实数m的取值范围是⎡⎫⎪⎢⎪⎣⎭. 练习2．已知椭圆22:194x y C +=，若不与坐标轴垂直的直线l 与椭圆C 交于,M N 两点.(1)若线段MN 的中点坐标为()1,1，求直线l 的方程；(2)若直线l 过点()6,0，点()0,0P x 满足0PM PN k k +=（,PM PN k k 分别是直线,PM PN 的斜率），求0x 的值.【答案】（1）49130x y +-=（2）32【解析】（1）设()11,M x y ，()22,N x y ，由点,M N 都在椭圆22:194x y C +=上，故22112222194194x y x y ⎧+=⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩22222121094x x y y --⇒+=，则()()212121214499x x y y k x x y y +-==-=--+故直线l 的方程为()411491309y x x y -=--⇒+-= （2）由题可知，直线l 的斜率必存在，设直线l 的方程为()6y k x =-，()0,0P x ，则()()()()1212021010200660PM PN y y k k k x x x k x x x x x x x +=+=⇒--+--=--即()()12012026120x x x x x x -+++=①联立()()222222149108936360946x y k x k x k y k x ⎧+=⎪⇒+-+⨯-=⎨⎪=-⎩，则21222122108499363649k x x k k x x k ⎧+=⎪⎪+⎨⨯-⎪=⎪+⎩将其代入①得()()2220003546964902k k x x k x --+++=⇒=故0x 的值为32（十）对称的综合应用例10．在直角坐标系xOy 中，抛物线2:4x C y =与直线:4l y kx =+ 交于M ，N 两点.（1）当0k =时，分别求抛物线C 在点M 和N 处的切线方程；（2）y 轴上是否存在点P ，使得当k 变动时，总有OPM OPN ∠=∠？说明理由.【答案】(1) 过点M 和点N 的切线方程分别为24,24y x y x =-=--.(2)存在点()0,4P -，理由见解析【解析】（1）由题意知0k =时，联立244y x y =⎧⎪⎨=⎪⎩，解得()4,4M ，()4,4N -．设过点()4,4M 的切线方程为(4)4y k x =-+，联立2444y kx kx y =+-⎧⎪⎨=⎪⎩得：2416160x kx k -+-=，由题意：2164(1616)0k k ∆=--=，即2440k k -+=，解得2k =，根据对称性，过点()4,4N -的切线斜率为2k =-，所以过点M 和点N 的切线方程分别为24,24y x y x =-=--. （2）存在符合题意的点，证明如下：设点P ()0,b 为符合题意的点，()11,M x y ，()22,N x y ，直线PM ，PN 的斜率分别为1k ，2k ．联立方程244y kx x y =+⎧⎪⎨=⎪⎩，得24160x kx --=，故124x x k +=，1216x x =-，从而121212y b y b k k x x --+=+=()()12121224kx x b x x x x +-+=()44k b +．当4b =-时，有120k k +=，则直线PM 与直线PN 的倾斜角互补，故OPM OPN ∠=∠，所以点()0,4P -符合题意．练习2．已知抛物线2:2(0)C y px p =>的焦点为F，点(,B m 在抛物线C上，A ，且||2||BF AF =.（1）求抛物线C 的标准方程；（2）过点(1,2)P 作直线PM ，PN 分别交抛物线C 于M ，N 两点，若直线PM ，PN 的倾斜角互补，求直线MN 的斜率.【答案】（1）24y x =（2）1-【解析】（1）由题得,02p F ⎛⎫⎪⎝⎭，则||2p BF m =+，||AF =因为|2||BF AF =，所以2P m +=因为点B 在抛物线C 上，所以122pm =，即6pm =.②联立①②得428480p p +-=，解得2p =或2p =-（舍去），所以抛物线C 的标准方程为24y x =.（2）由题知直线PM ，PN 的斜率存在，且不为零，且两直线的斜率互为相反数设()11,M x y ，()22,N x y ，直线:(1)2(0)PM y k x k =-+≠由2(1)24y k x y x =-+⎧⎨=⎩，得()2222244440k x k k x k k --++-+=，则()222222444(2)16(1)0k k k k k ∆=-+--=->，又点P 在抛物线C 上，所以21244k k x k -+=同理得22244k k x k++=.则212228kx xk+ +=，12288kx xk k---==，()()12121212y y k x k x⎡⎤⎡⎤-=-+---+⎣⎦⎣⎦()122k x x k=+-22282kk kk+=⋅-8k=，所以1212818MNy y kkx xk-===---即直线MN的斜率为-1.练习3．如图, 直线12y x=与抛物线2148y x=-交于,A B两点, 线段AB的垂直平分线与直线5y=-交于Q点.（1）求点Q的坐标；（2）当P为抛物线上位于线段AB下方（含,A B）的动点时, 求ΔOPQ面积的最大值.【答案】(1) ()5,5Q-；(2) 最大值30【解析】(1) 解方程组212148y xy x⎧=⎪⎪⎨⎪=-⎪⎩得11-4-2xy=⎧⎨=⎩或2284xy=⎧⎨=⎩即A(－4,－2),B(8,4), 从而AB的中点为M(2,1).由12ABK=,直线AB的垂直平分线方程()122y x-=--令5y=-, 得5x=, ∴()5,5Q-(2)直线OQ的方程为x+y=0, 设21,48P x x⎛⎫-⎪⎝⎭∵点P 到直线OQ 的距离2832x +-,OQ =, ∴12OPQ S ∆=OQ d =2583216x x +-. ∵P 为抛物线上位于线段AB 下方的点, 且P 不在直线OQ 上, ∴－4≤x4或4< x ≤8.∵函数2832y x x =+-在区间[]4,8-上单调递增,∴当x =8时, ΔOPQ 的面积取到最大值30。

解析几何中对称问题(完整版)

大共享论文网专题：探究解析几何中点、线对称问题（一）（导学案）一、学习目标（1）从数和形两个角度来理解图形中对称问题，并能用其解决实际问题。

（2）在探究中进一步让学生体会数形结合和转化的数学思想。

二、课前篇自学支持条件1、轴对称的性质：①对称轴是____ ___ ②对称轴是对应点连线的_______ 线；2、中心对称的性质：①对称中心是_____ ②对称轴的连线都经过对称中心，并且被对称中心_______ ；3、几种特殊的对称（1）点p （x,y ）关于下列点或线的对称点分别为点p （x,y ）关于x 轴对称点是__ _ ；点p （x,y ）关于y 轴对称点是_____ ；点p （x,y ）关于原点对称点是_____ ；点p （x,y ）关于y=x 对称点是___ ；（2）设直线l ：0=++C By Ax ，则l 关于x 轴对称的直线方程是__ ___ ；l 关于y 轴对称的直线方程是__ ___ ；l 关于y=x 轴对称的直线方程是__ _ ；三、课上篇新知探究引例探究一：点关于点对称例1、已知点A(5,8) , B(4,1), 试求A 点关于B 的对称点C 的坐标。

解题要点：中点坐标公式的运用规律技巧总结：一般的，点A （00,y x ）关于点P （m ，n ）的对称点是______ _ ；探究二：直线关于点对称例2、求直线1l :043=--y x 关于点p(2,-1)对称的直线2l 的方程。

解题要点：方法一：2l 上的任意一点的对称点在1l 上；方法二：1l ∥2l 且点p 到两直线等距。

规律技巧总结：一般的，直线Ax+By+C=0关于点P （m ，n ）的对称的直线方程是。

探究三：点关于直线对称例3.已知点M 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/M 的坐标。

解题要点：⎩⎨⎧-=•1/MM k k探究四：直线关于直线对称例4、试求直线1l ：01=--y x 关于直线2l ：032=+-y x 对称的直线l 的方程。

高中数学教案解析几何专题提升课三对称问题

专题提升课三对称问题类型一点关于点的对称点问题【典例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 .2B .4C .5D .√17 【解析】选D .根据中点坐标公式得到x -22=1且5-32=y ,解得x =4,y =1,所以点P 的坐标为(4,1),则点P (x ,y )到原点的距离d =√(4-0)2+(1-0)2=√17.【思维提升】运用中点坐标公式是处理这类问题的关键.类型二点关于直线的对称点问题【典例2】过点A (2,3)的光线在直线l :x +y +1=0上反射后的反射光线经过点B (1,1),试求入射光线和反射光线所在直线的方程.【思路分析】先求点关于直线l 的对称点,再由点斜式求直线的方程.【解析】设点A (2,3)关于直线l 的对称点为A'(x 0,y 0),则{2+x 02+3+y 02+1=0y 0-3x 0-2=1, 解得{x 0=-4y 0=-3,所以A'(-4,-3). 因为反射光线经过点A'(-4,-3)和B (1,1),所以反射光线所在直线的方程为y -1=(x -1)·1+31+4,即4x -5y +1=0. 联立{4x -5y +1=0x +y +1=0, 解得{x =-23y =-13,所以反射点的坐标为-23,-13,所以入射光线所在直线的方程为5x -4y +2=0.综上,入射光线和反射光线所在直线的方程分别为5x -4y +2=0,4x -5y +1=0.【思维提升】点关于直线的对称问题是点关于点的对称问题的延伸,处理这类问题主要抓住两个方面:(1)两点连线与已知直线斜率乘积等于-1;(2)两点的中点在已知直线上.类型三直线关于点的对称直线问题【典例3】已知直线l :x +2y -2=0,试求:(1)点P (-2,-1)关于直线l 的对称点坐标;(2)直线l 关于点A (1,1)对称的直线方程.【解析】(1)设点P 关于直线l 的对称点为P'(x 0,y 0),则线段PP'的中点在直线l 上,且PP'⊥l.所以{y 0+1x 0+2×(-12)=-1,x 0-22+2×y 0-12-2=0, 解得{x 0=25,y 0=195.即P'点的坐标为25,195. (2)设直线l 关于点A (1,1)的对称直线为l',则直线l 上任意一点P 2(x 1,y 1)关于点A 的对称点 P 2'(x ,y )一定在直线l'上,反之也成立.由{x+x 12=1,y+y 12=1, 得{x 1=2-x ,y 1=2-y .将(x 1,y 1)代入直线l 的方程得,x +2y -4=0,即直线l'的方程为x +2y -4=0.【思维提升】直线关于点的对称问题,可转化为直线上的点关于某点对称的问题,这里需要注意的是两对称直线是平行的.类型四直线关于直线的对称直线问题【典例4】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=0B .x -2y -3=0C .x +2y +1=0D .x +2y -1=0【解析】选A .设所求直线上任意一点P (x ,y ),则P 关于x -y +2=0的对称点为P'(x 0,y 0),由{x+x 02-y+y 02+2=0,x -x 0=-(y -y 0), 得{x 0=y -2,y 0=x +2,由点P'(x 0,y 0)在直线2x -y +3=0上, 所以2(y -2)-(x +2)+3=0,即x -2y +3=0.【思维提升】直线关于直线对称问题,包含两种情形:①两直线平行,②两直线相交.对于①,可转化为点关于直线的对称问题去求解;对于②,其一般解法为先求交点,再转化为点关于直线的对称问题.。

直线与圆：对称问题

对称问题在解析几何中，对称问题主要分为两类：一是中心对称，二是轴对称．在本章中，对称主要有以下四种：点点对称、点线对称、线点对称、线线对称，其中后两种可以化归为前两种类型，所以“点关于直线对称”是最重要的类型．一、几类常见的对称问题例1 已知直线l ：y ＝3x ＋3，求：(1)点P (4,5)关于l 的对称点坐标；(2)直线y ＝x －2关于l 的对称直线的方程；(3)直线l 关于点A (3,2)的对称直线的方程．解 (1)设点P 关于直线l 的对称点为P ′(x ′，y ′)，则线段PP ′的中点在直线l 上，且直线PP ′垂直于直线l ，即⎩⎪⎨⎪⎧ y ′＋52＝3×x ′＋42＋3，y ′－5x ′－4×3＝－1，解得⎩⎪⎨⎪⎧ x ′＝－2，y ′＝7. ∴P ′点坐标为(－2,7)．(2)解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ y ＝3x ＋3，y ＝x －2，得⎩⎨⎧ x ＝－52，y ＝－92，则点⎝⎛⎭⎫－52，－92在所求直线上．在直线y ＝x －2上任取一点M (2,0)，设点M 关于直线l 的对称点为M ′(x 0，y 0)，则⎩⎨⎧ y02＝3×x 0＋22＋3，y 0x 0－2×3＝－1，解得⎩⎨⎧ x 0＝－175，y 0＝95.点M ′⎝⎛⎭⎫－175，95也在所求直线上．由两点式得直线方程为y ＋9295＋92＝x ＋52－175＋52，化简得7x ＋y ＋22＝0，即为所求直线方程．(3)在直线l 上取两点E (0,3)，F (－1,0)，则E ，F 关于点A (3,2)的对称点分别为E ′(6,1)，F ′(7,4)．因为点E ′，F ′在所求直线上，所以由两点式得所求直线方程为y －14－1＝x －67－6，即3x －y －17＝0.反思感悟对称问题的解决方法(1)点关于点的对称问题通常利用中点坐标公式．点P (x ，y )关于Q (a ，b )的对称点为P ′(2a －x ，2b －y )．(2)直线关于点的对称直线通常用转移法或取特殊点来求．设l 的方程为Ax ＋By ＋C ＝0(A 2＋B 2≠0)和点P (x 0，y 0)，则l 关于P 点的对称直线方程为A (2x 0－x )＋B (2y 0－y )＋C ＝0.(3)点关于直线的对称点，要抓住“垂直”和“平分”．设P (x 0，y 0)，l ：Ax ＋By ＋C ＝0(A 2＋B 2≠0)，P 关于l 的对称点Q 可以通过条件①PQ ⊥l ；②PQ 的中点在l 上来求得．(4)求直线关于直线的对称直线的问题可转化为点关于直线的对称问题．二、对称问题的应用例2 已知A (4,1)，B (0,4)两点，在直线l ：3x －y －1＝0上找一点M ，使得||MA |－|MB ||的值最大，并求此时点M 的坐标及最大值．解设B (0,4)关于直线l ：3x －y －1＝0的对称点为B ′(x 0，y 0)，则⎩⎪⎨⎪⎧ y 0－4x 0－0＝－13，3·x 0＋02－y 0＋42－1＝0，解得⎩⎪⎨⎪⎧x 0＝3，y 0＝3，所以B ′(3,3)．设M ′为l ：3x －y －1＝0上任意一点，则有||M ′A |－|M ′B ′||≤|AB ′|，当且仅当M ′，B ′，A 三点共线时，上式等号成立，此时||M ′A |－|M ′B ′||取得最大值|AB ′|，即||M ′A |－|M ′B ||取得最大值|AB ′|，且|AB ′|＝(4－3)2＋(1－3)2＝ 5.因为过点A (4,1)，B ′(3,3)的直线方程为y －13－1＝x －43－4，即2x ＋y －9＝0.解方程组⎩⎪⎨⎪⎧ 2x ＋y －9＝0，3x －y －1＝0，得⎩⎪⎨⎪⎧x ＝2，y ＝5. 所以直线AB ′与直线l 的交点为M (2,5)．所以当点M 的坐标为(2,5)时，||MA |－|MB ||取得最大值，且最大值为 5.例3 如图，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)，求反射光线的方程及光线从O 点到达P 点所走过的路程．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×b 2＝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. 由光的性质可知，光线从O 到P 的路程即为AP 的长度|AP |，由A (4,3)，P (－4,3)知，|AP |＝4－(－4)＝8，∴光线从O 经直线l 反射后到达P 点所走过的路程为8.。

高中数学专题---对称问题

高中数学专题--- 对称问题基本方法：对称问题是解析几何中的一个重要问题，主要类型有：1. 点关于点成中心对称问题（即线段中点坐标公式的应用问题）设点()000,P x y ，对称中心为(),A a b ，则点()000,P x y 关于(),A a b 的对称点为()002,2P a x b y '--.2. 点关于直线成轴对称问题由轴对称定义可知，对称轴即为两对称点连线的垂直平分线，利用“垂直”“平分”这两个条件建立方程，就可以求出对称点的坐标，一般情形如下：设点()000,P x y 关于直线y kx b =+的对称点为(),P x y '''，则有0000122y y k x x y y x x k b '-⎧⋅=-⎪'-⎪⎨''++⎪=⋅+⎪⎩，可求得(),P x y '''.特殊情形：①点()000,P x y 关于直线x a =对称的点为()002,P a x y '-；②点()000,P x y 关于直线y b =对称的点为()00,2P x b y '-；③若对称轴的斜率为1±，则可把()000,P x y 直接代入对称轴方程求得对称点P '的坐标.一、典型例题1．已知椭圆C ：2214x y +=，A 为椭圆左顶点，设椭圆C 上不与A 点重合的两点D ，E 关于原点O 对称，直线AD ，AE 分别交y 轴于M ，N 两点．求证：以MN 为直径的圆被x 轴截得的弦长是定值．2．已知椭圆22143x y +=与直线y kx m =+相交于不同的两点,M N ，如果存在过点10,2P ⎛⎫- ⎪⎝⎭的直线l ,使得点M N ,关于l 对称，求实数m 的取值范围.二、课堂练习1．已知椭圆22184x y +=，上顶点为,P O 为坐标原点，设线段PO 的中点为M ，经过M 的直线l 与椭圆交于,A B 两点，()3,0C -，若点A 关于x 轴的对称点在直线BC 上，求直线l 方程.2．已知椭圆22:194x y C +=. 点P 为圆22:13M x y +=上任意一点，O 为坐标原点.设直线l 经过点P 且与椭圆C 相切，l 与圆M 相交于另一点A ，点A 关于原点O 的对称点为B ，证明：直线PB 与椭圆C 相切.三、课后作业1．已知椭圆:Γ221106x y+=.ABC∆的顶点都在椭圆Γ上，其中,A B关于原点对称，试问ABC∆能否为正三角形？并说明理由.2．已知椭圆2212yx+=，记椭圆的右顶点为C，点(),D m n（0n≠）在椭圆上，直线CD交y轴于点M，点E与点D关于y轴对称，直线CE交y轴于点N．问：x轴上是否存在点Q，使得OQM ONQ∠=∠（O为坐标原点）？若存在，求点Q坐标；若不存在，说明理由．3．已知椭圆22413yx+=，右顶点为A，设直线l：1x=-上两点P，Q关于x轴对称，直线AP与椭圆相交于点B（B异于点A），直线BQ与x轴相交于点D. 若APD线AP 的方程.。

高中理科数学第一轮复习：解析几何对称问题精选课件

真正的爱情，不论贫富，不论远近。千般情怀，万般眷恋。红尘陌上，心系悠长。约言迢迢千里，只因情怀而来；邈路遥遥朝暮到洛阳出差一周了。下午忙完，我便决定回趟老家。夕阳余光游走在城市楼房的轮廓中，呆板大街上车来人往。我不喜欢城里的热闹，会吓跑夕阳，家里这时候，风是轻的，田野是静的，夕阳是害羞的。大巴车只到镇上，离老家还有十里路。一下车就听到有人喊我，是父亲。父亲一手接过我行李，一手拿着手机说话：“接到了，接到了，我们就回来。”说罢把电话递给我。电话里母亲问我晚饭想吃什么，我说：“妈，我想吃你擀的捞面条。”
xy0 直线对称都要熟练掌握。2.解决最值
问题最常用的方法是目标函数法和几何法。3.求对称曲线的常用思想方法：代入转移法
【布置作业】
优化设计P108
世间有一种相互的情愿、一种情感的眷恋、一种情怀的着落，一种甜情密意的爱。爱情在彼此之间、难得珍贵。需要包容和蔼，需要俩情相续。人生没有任何情感能抵得上爱情来的强烈。真爱从心底滋生，滋润着的爱；能让岁月变得丰满幸福。爱情经历过静默欢喜的心跳，心潮澎湃的悸动，小心翼翼的呵护。挚爱灵魂的降临，柔情蜜意的体会，爱情的情愫引诱着彼此之间的情怀。爱情就像一团火焰，热情奔放在彼此之间燃烧；爱就像颜丽的山花，烂漫开放在彼此之间芬芳的岁月里。爱情在彼此之间是愉悦、是幸福的向往，有一种渴念，一种欲望。一个人如果没有了爱情的支撑，剩下的只有精神空虚，孤独寂寞。无论多么痛苦，爱情只是人生的一个部分。在现实面前，只有理顺思路，忘掉不愉，打点精神生活，才能继续愉悦自己的人生。当然爱情很美好，但有时也会不如意。人生本来就在旅途中，有阳光与暗淡的一面，难免会经历过低谷，不必过于焦虑不安。如果一方有离去的企图，千万不得挽留，留下的人也留不住心。人走了茶也就凉了，再温了也没了芳香。在拥有时好好地珍惜，爱情本来就需要真情来相待。做人要懂得思考，一个愚痴的人，一旦跳进了失恋的漩涡、难以挣脱。忧忧寂寞、郁郁寡欢、心劳意攘不可自拔。一个明智的人，通情达理，一切顺其自然，不会执着于曾经的美好。既然她执意要走，爱情就已经失去了光泽。那么，何必再度留念她的光彩。情感确实曼妙。有时机遇恰巧会眷顾了爱情。在擦肩而过的人群中谁能与你并肩同行；谁能理会同你一道上船、驶往爱的彼岸。在滚滚红尘中，只有俩厢情愿，情投意合，才能算是一见钟情，顺理成章。在这世界上有一种爱情叫着缘分。在谈笑中相遇、在不经意中发生。爱情在几度转角处相识，最终还是选择初恋的那个好。这不要说偶尔、也不能说凑巧，他们在冥冥之间自然的形成。那是一种力量的无形缠绕，在偶遇中滋生存在着相遇的机会与可能。树靠营养吸收生长，开花结果。人也需要吸收养分，也需要茁壮成长。特别在爱恋之间那微妙的时刻，得像春花一样灿烂，滋润着培育成绚丽多姿让人羡慕，让人欣赏。人靠衣装马靠鞍，一个人的内涵显示在品位上，整洁大方是对对方的尊重。

(整理版)四种对称问题的解法

四种对称问题的解法几何图形的对称是美观的，又是根本的、常见的、重要的．我们一起来了解解析几何中的点与直线的四种对称问题及其解法．一、点关于点的对称点()P a b ，关于点()Q m n ，的对称点为(22)P m a n b '--，，特例，点()P a b ，关于点(00)O ，的对称点为()a b --，．二、直线关于点的对称例1 求直线1:210l x y -+=关于点(21)P ，的对称直线2l 的方程．解法一：因为为P 不在直线1l 上，且1l 与2l 关于点(21)，对称，所以12l l ∥，故设 2:20l x y C -+=．由于点(21)P ，=所以7C =-，或1C =〔舍去〕，故所求的方程为270x y --=．解法二：直线2l 上任意一点()Q x y ，，关于(21)P ，的对称点(42)x y --，在直线 210x y -+=上，2(4)(2)10x y ---+=∴，2:270l x y --=∴．评注：解法一是利用线线平行及点到两直线距离相等来解；解法二是设动点，运用“轨迹法〞求解，这也是求解曲线方程的一般方法．一般地，直线0Ax By C ++=关于点()a b ，对称的直线方程为(2)(2)0A a x B b y C -+-+=．三、点关于直线的对称例2 直线:330l x y -+=，求点(45)P ，关于直线l 的对称点．解法一：设(45)P ，关于直线l 的对称点为()P x y '''，，显然4x '≠，那么PP l '⊥，线段PP '的中点在直线l 上．45330225143x y y x ''++⎧⨯-+=⎪⎪⎨'-⎪=-⎪'-⎩，．∴27.x y '=-⎧⎨'=⎩，∴ (27)P '-，∴即为所求的点．评注：此解法最常用，其关键是利用“垂直〞、“平分〞．一般地，假设点00()P x y ，关于直线:0l Ax By C ++=的对称点为()P x y '''，，那么000222()A x x Ax By C A B'=-+++，000222()B y y Ax By C A B '=-+++．解法二：设(45)P ，关于直线l 的对称点为()P x y '''，，那么PP l '⊥，故设直线:30PP x y C '++=．又点(45)P ，在直线PP '上，4350C +⨯+=∴，19C =-． ∴直线:3190PP x y '+-=．由3190330x y x y +-=⎧⎨-+=⎩，，得16.x y =⎧⎨=⎩，此点即为PP '的中点，(27)P '-，∴．四、直线关于直线的对称例3 求直线:20a x y --=关于直线:210l x y ++=对称的直线b 的方程．解法一：在直线a 上取一点(20)，，运用例2介绍的方法，可求得点(20)P ，关于l 的对称点41255P ⎛⎫'- ⎪⎝⎭，，由方程组20210x y x y --=⎧⎨++=⎩，，得直线a 与l 的交点(11)Q -，．直线b 过点P '与Q ，由“两点式〞得直线b 的方程：780x y --=。

解析几何：直线中的对称问题

一：直线关于直线对称【结论】直线0ax by c ++=关于直线=0Ax By C ++对称的直线方程为：222+2ax by c aA bB Ax By C A B ++=+++ 如此对称漂亮的等式相信对于各位的记忆并不困难吧！当然最后你别忘了将之化成直线方程的标准形式二：直线关于点对称这个要简单好多，首先直线关于某点对称的直线，其斜率保持一致（前提是该直线不过此点），再借助点到两直线的距离相等即可解决问题。

由于距离公式涉及到绝对值符号，很多同学在处理这一步的时候走了点弯路，还去讨论情况什么的，甚至还有人进行两边平方，实际上我们很容易知道，绝对值符号内的部分肯定是互为相反数——因为相等的情况就是该直线本身。

【例】求直线0ax by c ++=关于点00P(x ,y )对称的直线方程解：设所求直线方程0ax by d ++=，其中d 由方程0000()(ax by c)0ax by d +++++=来求三：点关于直线已知点M(x 0,y 0)和直线 l ：Ax+By+C=0（A≠0，B≠0）,求点M 关于直线l 对称的对称点M′的坐标，这是高中数学教学中常见的问题。

其求法是简单的，设M′(x，y)，利用直线l 是线段MM′的中垂线,列出方程组，解方程组便可求得M′点的坐标。

由于在教学中遇到此类问题很多，屡屡列方程组并解之不胜其烦，所以不如做一回傻事，就一般情况推导出其坐标公式，“毕其功于一役”，省得以后劳苦再三。

但需说明的是，此公式虽如此优美，但仅适合于教师使用。

而不提倡学生使用此公式（额外增加了记忆负担）。

定理：已知点M(x 0,y 0)和直线 l ：Ax+By+C=0（A≠0，B≠0）,点M 关于直线l 对称的对称点M′的坐标(x ，y)，则 00022000222(x ,y )2(x ,y )Af x x A B Bf y y A B =-+=-+ 其中(x,y)Ax By f C =++证明：设点M 关于直线l 对称的对称点M′的坐标是(x ，y)，∵ l⊥MM′,∴ [(y -y 0)/(x-x 0)](-A/B)=-1,∴ y=y 0+B(x-x 0)/A , ①∵ 线段MM′的中点在直线l 上，∴ A(x+x 0)/2+B(y+y 0)/2+C=0,∴Ax+By+C+Ax 0+By 0+C=0,即 Ax+By+C+f(x 0,y 0)=0, ②将①代入②，得Ax+B[y 0+B(x-x 0)/A]+C+f(x 0,y 0)=0,∴ A 2x+B[Ay 0+B(x-x 0)]+AC+Af(x 0,y 0)=0,∴ A 2x+ABy 0+B 2x-B 2x 0+AC+Af(x 0,y 0)=0,∴ (A 2+B 2)x-A 2x 0-B 2x 0+A 2x 0+ABy 0+AC+Af(x 0,y 0)=0,即 (A 2+B 2)x-（A 2+B 2）x 0+2Af(x 0,y 0)=0,∴ x=x 0-2Af(x 0,y 0)/(A 2+B 2),把上式代入①，得y=y 0+B[-2Af(x 0,y 0)/A(A 2+B 2)]=y 0-2Bf(x 0,y 0)/(A 2+B 2).(证毕)例1 已知点M(3,4)和直线 l ： x-y=0,点M 关于直线l 对称的对称点M′的坐标。

直线方程-解析几何的对称问题

7
例.求直线l：4x-5y+1=0关于X轴对称的直线方程例.经过点A(3,2)的光线射到y轴上点B(0,-1) 时经y轴反射，求反射光线所在直线方程
例.求直线l：4x-5y+1=0关于直线y=-x+2 对称的直线方程
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解析几何的对称问题
知识复习
ห้องสมุดไป่ตู้
说明两点P和Q关于点M对称的几何特征
y
点M是线段PQ的中点
．Q
M
P
O
x
已知点P(x0,y0),点M(a,b),则点P关于点M 的对称点Q坐标为(2a-x0,2b-y0)
2
提出问题
说明两点P和Q关于直线l轴对称的几何特征
直线l是线段PQ的垂直平分线，即
1.线段PQ的中点在直线l上，
l
2.线段PQ和直线l垂直
P
Q
3
知识探讨
已知直线l：Ax+By+C=0,A≠0,B ≠0,点 P坐(x标0,。y0),求点P关于直线l的对称y点Q的
P
Q
O
x
4
设点P(x0,y0)关于直线l:Ax+By+C=0对称的点Q的坐标为(m,n),则满足
A x0 m B y0 n C 0
{2
2
n y0 ( A )1
m x0
B
5
特殊的对称
1.点P(x,y)关于X轴的对称点Q的坐标为(-x,y)
2.点P(x,y)关于y轴的对称点Q的坐标为(x,-y)
3.点P(x,y)关于直线：y=x的对称点Q 的坐标为(y,x)
4.点P(x,y)关于直线：y=-x的对称点Q 的坐标为(-y,-x)
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高中数学解析几何中的对称问题

高中数学解析几何中的对称问题作者：陈晶来源：《理科考试研究·高中》2014年第07期对称问题是高中数学的一个重要内容，也是平时学习的难点.它的运用非常广泛，不仅体现在数学知识上，有时还会渗透到物理应用中去.对称问题的题型主要体现在点关于点对称，直线关于点对称，点关于直线对称，直线关于直线对称等几个方面.一、点关于点对称点关于点对称是大家比较常见的对称问题，也是最简单的对称问题.关于原点对称可以通过坐标系得出，关于一般点对称我们可采用中点公式求出对称点坐标.例1设点M(2,4)，求点M关于点P(-1,2)对称的点N的坐标.分析P点不是坐标原点，要求出N点坐标必须利用中点坐标公式.解设点N(x,y)，点M(2,4)，点P(-1,2)，由中点坐标公式可得N(-4,0).二、直线关于点对称直线关于点对称通常转化为点关于点对称.在直线上取出两个特殊点，然后求出两对称点可确定直线方程.在解题过程中我们发现直线关于点的对称直线和原直线是平行的，这样我们解决此类问题还可设平行直线系，再将一个对称点坐标代入即可求出.例2求直线l1:2x-3y+1=0关于点A(-1,-2)对称的直线l2方程.方法一分析在l1上找两个点，求出其在l2上的两对称点，确定方程l2.解在l1上任取两点，如M(1,1),N(4,3),则M,N关于点A的对称点M′,N′均在l2上.得M′(-3,-5),N′(-6,-7),由两点式可得l2的方程为2x-3y-9=0.方法二分析可设直线系方程，再代入一个特殊点，就可以确定直线方程了.解因为l1∥l2,所以设对称直线方程l2为： 2x-3y+c=0(c≠1).因为点A到两直线的距离相等,所以由点到直线的距离公式得|-2+6+c|22+32=|-2+6+1|22+32,解得c=-9.所以l2的方程为2x-3y-9=0.方法三分析通过点关于点的对称来处理，结合“代入法”求轨迹方程的思想方法解题.设P(x,y)是l2上任一点，则P(x,y)关于点A(-1,-2)的对称点为P′(-2-x,-4-y).因为P′在直线l1上,所以2(-2-x)-3(-4-y)+1=0,整理得2x-3y-9=0.三、点关于直线对称在坐标系中我们容易观察出点关于坐标轴的对称点，点关于特殊直线y=x的对称点.但如果面对一般直线的对称问题时，如假设已知点的坐标是A(x0,y0)，已知直线方程（非坐标轴直线）是y=kx+b，求点A关于已知直线y=kx+b的对称点B的坐标.解决此类问题就要抓住两点：①两点所在直线与已知直线垂直，②两点的中点在已知直线上.例3 求点A(-1,-2)关于直线l∶2x-3y+1=0的对称点A′的坐标.分析求解的关键是抓住垂直与平分这两个几何条件上，转化为代数关系列方程求解.解设A′(x,y)，AA′中点坐标为(x-12,y-22).由已知得 y+2x+1·23=-1，2×x-12-3×y-22+1=0,解得x=-3313，y=413.所以A′(-3313,413).四、直线关于直线对称直线关于直线的对称是以点关于直线的对称为基础的，其求解方法和点关于直线的对称相同.但是直线关于直线的对称问题中，两直线的位置关系有两种不同的情况：两直线平行，两直线相交.当两直线平行时，通常设平行直线系方程，然后通过两组平行线间的距离相等求出直线方程.当两直线相交时，解决此类问题的方法很多，主要有：特殊值法，交点法，动点代入法等.为了方便，我们通常采用取交点的方法.下面我们以相交直线为例.例4求直线m:3x-2y-6=0关于直线l1∶2x-3y+1=0的对称直线l2的方程.分析线关于线的对称问题，可以转化为点关于直线的对称问题来解决.解在直线m上任取一点，如M(2,0)，则M关于l1的对称点M′必在l2上.设对称点M′(a,b).则由2×a+22-3×b+02+1=0,b-0a-2×23=-1,得M′(613,3013).设m与l1的交点为N，由2x-3y+1=03x-2y-6=0得N(4,3).又l2过N点，由两点式得直线l2的方程为9x-46y+102=0.五、对称问题与物理知识结合应用由物理光学知识知道，入射光线与反射光线关于法线对称.所以解决光学对称题，经常会利用到点关于线的对称知识.例5从点（2，3）射出的光线沿与直线x-2y=0平行的直线射到y轴上，求经y轴反射的光线所在的直线方程.解由题意得，射出的光线方程为y-3=12(x-2),即得x-2y+4=0与y轴的交点为(0,2),又(2,3)关于y轴的对称点为(-2,3),所以反射光线所在直线过(0,2),(-2,3).故方程为x+2y-4=0.例６在直角坐标系中，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，求光线所经过的路程.解设点P关于直线AB，y轴的对称点分别为D,C,易求得D(4,2),C(-2,0),则△PMN的周长=|PM|+|MN|+|PN|=|DM|+|MN|+|NC|.由对称性，D,M,N,C共线，所以|CD|即为所求，由两点间的距离公式得|CD|=40=210.。

浅析解析几何中的对称问题

Ｃ的坐标．解设与Ａ（２，１）关于直线＋２ｙ一１ —０对称的
化
解用代Ｙ，同时用Ｙ代ｚ，代入Ｙ。一２ｐｘ得Ｘ＝２ｐｙ即为所求，故应选Ｂ．对称问题是高考的热点问题，这种问题的类型很
多，但只要我们掌握了解决此类问题的常用套路和方
法，多进行方法的总结和知识的提炼问题就显得比较
简单．（作者单位：山东省平度市山东省华侨中学）
生命多少用时间计算，生命的价值用贡献计算
当Ａ一 ±Ｂ，ＣＶ＝０，点Ｍ（ｘ，）关于直线ｚ＋Ｙ＋
ｙ－＋－３一号（ｚ＋２）或＋３一｝（＋２）．
３圆锥曲线中的“ 对称” 问题
■ ’ ，－
６ —０对称的点是Ｍ（ …ｂＹ，一 — ｂ），与曲线ｆ（ｘ，）一０关于直线ｚ＋＋６ —０对称的曲线方程是
愚ｚ— ＋２忌一３＝＝＝０．
的点，再作圆的切线即为所求．
ＩＡ．ＴＸｐ￣－Ｘ０＋Ｂ・＋ｃ — ｏ－
Ａ上Ｂ２ ’
设过点Ａ与圆相切的直线为＋３一ｋ（＋２），即根据圆心Ｃ到直线的距离等于半径，得
◇ 山东朱建平
ｆ２ｘ＋９ｙ＋１１ —０，
一
一
几何曲线有丰富的对称性，研究这种性质是解析几何的重要课题之一，现对其总结，以理清知识脉络，加深对对称问题的理解．知识点与结论：

浅谈解析几何中的对称问题

浅谈解析几何中的对称问题解析几何中的对称问题在现行中学教材中没有按章节进行系统编排，只是分散地穿插在直线、曲线部分的题型之中。

对称问题主要涉及四种类型：点关于点成中心对称：线（直线或曲线）关于点成中心对称：点关于线成轴对称：线（直线或曲线）关于线成轴对称。

无论是解析几何的新授课还是复习课，几乎所有的老师都会对对称问题进行教学或复习，近几年对称问题也是高考的热点之一。

这就要求教师对对称问题进行适当的归纳、总结，使学生对这部分知识有一个较完整、系统的认识，从而解决起对称问题才能得心应手。

本人就此谈一下中学解析几何中常见的对称问题类型及解决方法。

一、中心对称：即关于点的对称问题泄义：把一个图形绕某个点旋转180。

后能与另一个图形重合，称这两个图形关于这个点对称。

这个点叫做对称中心。

性质：关于某个点成中心对称的两个图形，对称点的连线都经过对称中心，且被对称中心平分。

1.点关于点对称例1. 求P （3, 2）关于M （2, 1）的对称点P'的坐标。

分析：由中心对称的性质得M点是PP，的中点，可求P‘（1, 0）。

小结：P （x°,yo）戻WbM称点：》p,（2a—x°,2b-y。

）（依据中点坐标公式）。

特例P （xo,y o）一「辿辿-■> p，（一X。

，一％）。

2.直线关于点对称例2. 求直线L：x+y-l=0关于M （3. 0）的对称直线1=的方程。

分析：思路一：在直线L上任取一点P （x, y）,则它关于何的对称点Q （6-x, 一y）,因为Q 点在h上，把Q点坐标代入直线1冲，便得到12的方程：x+y—5二0。

思路二：在h上取一点P （1, 0）,求岀P关于M点的对称点Q的坐标（5, 0）。

再由kn=k i=,可求岀直线h的方程x+y—5二0。

思路三：由k”二血,可设h Ax+By+C二0关于点M（x o,yo）的对称直线为Ax+By+C' =0|Axo + Byo + C I lAxo + Byo + C*且一二一，求出C及对称直线1）的方程x+y-5二0。

解析几何对称问题

解析几何中对称问题的常见求解方法解析几何中的对称问题在现行中学数学材料中没有按章节进行系统编排，只是分散地穿插在直线、曲线部分的题型之中。

但这部分知识是解析几何中重要的基础内容，也是近年来的高考热点之一。

对称点、对称直线的求法，对称问题的简单应用及其解题过程中所体现的思想和方法是学生必须掌握的。

这就要求教师在讲完直线、曲线部分后，需对对称问题进行适当的归纳、总结。

使学生对这部分知识有一个较完整的、系统的认识，从而解决起对称问题才能得心应手。

下面就解析几何中常见的对称问题和解决办法给大家介绍一下。

一、关于点对称。

1、点关于点对称。

①点(,)P a b 关于原点的对称点坐标是(,)a b --；②点(,)P a b 关于某一点00(,)M x y 的对称点的坐标，利用中点坐标式求得为00(2,2)x a y b --。

2、直线关于点对称。

① 直线L ：0Ax By C ++=关于原点的对称直线。

设所求直线上一点为(,)P x y ，则它关于原点的对称点为(,)Q x y --，因为Q 点在直线L 上，故有()()0A x B y C -+-+=，即0Ax By C +-=；② 直线1l 关于某一点00(,)M x y 的对称直线2l 。

它的求法分两种情况：1、当00(,)M x y 在1l 上时，它的对称直线为过M 点的任一条直线。

2、当M 点不在1l 上时，对称直线的求法为：解法（一）：在直线2l 上任取一点(,)P x y ，则它关于M 的对称点为00(2,2)Q x x y y --，因为Q 点在1l 上，把Q 点坐标代入直线在1l 中，便得到2l 的方程。

解法（二）：在1l 上取一点11(,)P x y ，求出P 关于M 点的对称点Q 的坐标。

再由12l l K K =，可求出直线2l 的方程。

解法（三）：由12l l K K =，可设1:0l Ax By C ++=关于点00(,)M x y 的对称直线为'0Ax By C ++=且=求设'C 从而可求的及对称直线方程。

解析几何中的对称问题

解析几何中的对称问题1．原点关于直线10x y +-=的对称点坐标为（）（A ）22(,)22 （B ）(2,2) （C ）2(,2)2（D ）（1，1） 2．已知曲线C 与C ′关于直线02=+-y x 对称，若C 的方程为224470x y x y +-++=，则C ′的方程为（）（A ）0318822=+-++y x y x （B ）0318822=+--+y x y x （C ）0318822=++++y x y x（D ）0318822=-+-+y x y x3．一束光线经过点P （2，3）射到直线 x+y+1=0上，反射后穿过点Q （1，1），那么入射光线所在直线方程为 (A)5x+4y+2=0 (B)5x-4y+2=0 (C)5x-4y-2=0 (D)5x+4y-22=04.将一张画了直角坐标系且两轴的长度单位相同的纸折叠一次，使点(2，0)与点(-2，4)重合，若点(7，3)与点(m ，n)重合，则m+n 的值为 A.4 B.-4 C.10 D.-10 5．若直线1:2(1)l y k x -=-和直线2l 关于直线1y x =+对称，那么直线2l 恒过定点（）A ．(2,0)B ．(1,1)-C ．(1,1)D ．(2,0)-6．已知圆C 与圆1)1(22=+-y x 关于直线x y -=对称，则圆C 的方程为（A ）1)1(22=++y x（B ）122=+y x（C ）1)1(22=++y x（D ）1)1(22=-+y x7．已知抛物线32+-=x y 上存在关于直线0=+y x 对称的相异两点A 、B ，则|AB |等于（A ）3（B ）4（C ）23 （D ）248．如果直线y ＝kx ＋1与圆0422=-+++my kx y x 交于M 、N 两点，且M 、N 关于直线x ＋y ＝0对称，则不等式组：⎪⎩⎪⎨⎧≥≤-≥+-0001y my kx y kx 表示的平面区域的面积是（） A ．41 B ．21 C ．1 D ．29．在平面直角坐标系中，已知曲线22:14x C y +=（02x ≤≤），那么曲线C 关于直线y x =对称的曲线图象是( )O2－11y xO －2－11yxO－2－11y xABCD10. 设直线:220l x y ++=关于原点对称的直线为l '，若l '与椭圆2214y x +=的交点为A 、B 、，点P 为椭圆上的动点，则使PAB ∆的面积为12的点P 的个数为（）（A ）1 （B ）2 （C ）3 （D ）411．直线y=3x －4关于点P(2 ，－1)对称的直线l 的方程是 .12．一个以原点为圆心的圆与圆22840x y x y ++-=关于直线l 对称，则直线l 的方程为 13.曲线224936x y +=关于直线4x =对称的曲线方程是。

解析几何中直线方程对称问题

解析几何中直线方程的对称问题我们所谓的四类对称问题大致上有以下四种：点关于点对称；点关于线对称；线关于点对称；线关于线对称。

一、点关于点的对称问题点关于点的对称问题，是对称问题中最基础最重要的一类，其余几类对称问题均可以化归为点关于点的对称进行求解. 熟练掌握和灵活运用中点坐标公式是处理这类问题的关键。

如果点a（x1，y1）与b关于点m（a，b）称，则m是线段 ab的中点，a（x1，y1）■b（2a-x1，2b-y1）（依据中点坐标公式），特别的a（x1，y1）■b（-x1，-y1）二、点关于直线的对称问题求一点p（x0，y0）关于一条直线ax+by+c=0的对称点p1的坐标的问题。

（1）直线ax+by+c=0为特殊直线y=x，y=-x。

轴x、y轴x=a、、y=b时，对称点的坐标分别为p1（y0，x0）、p2（-y0，-x0）、p3（x0，-y0）、p4（-x0，y0）、p5（2a-x0，y0）、p6（x0，2b-y0）。

（2）直线ax+by+c=0为一般直线时，可设p1的坐标为（ x1，y1），则pp1的中点满足直线方程ax+by+c=0，并且pp1的斜率与直线ax+by+c=0的斜率之积为-1，可以得到关于 x1，y1的一个二元一次方程组，从而可以解出x1，y1。

（3）公式法. 设p1的坐标为（x1，y1），由公式x1=x0-■y1=y0-■求出x1，y1的值。

点关于直线的对称问题是点关于点的对称问题的延伸，处理这类问题主要抓住两个方面：①两点连线与已知直线斜率乘积等于-1，②两点的中点在已知直线上.例1：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a0的坐标。

解：设点a0的坐标为（x0，y0），■×（-3）=-13×■+■-2=0解得：x0=2，y0=6三、直线关于点的对称问题求直线a1x+b1y+c1=0关于点p（x0，y0）对称的直线方程。

解析几何中的对称问题方法总结

解析几何中对称问题的常见求解方法一、关于点对称。

1、点关于点对称。

①点(,)P a b 关于原点的对称点坐标是(,)a b --；②点(,)P a b 关于某一点00(,)M x y 的对称点的坐标，利用中点坐标式求得为00(2,2)x a y b --。

2、直线关于点对称。

① 直线L ：0Ax By C ++=关于原点的对称直线。

设所求直线上一点为(,)P x y ，则它关于原点的对称点为(,)Q x y --，因为Q 点在直线L 上，故有()()0A x B y C-+-+=，即0Ax By C +-=；② 直线1l 关于某一点00(,)M x y 的对称直线2l 。

它的求法分两种情况：1、当00(,)M x y 在1l 上时，它的对称直线为过M 点的任一条直线。

2、当M 点不在1l 上时，对称直线的求法为：解法（一）：在直线2l 上任取一点(,)P x y ，则它关于M 的对称点为00(2,2)Q x x y y --，因为Q点在1l 上，把Q 点坐标代入直线在1l 中，便得到2l 的方程。

解法（二）：在1l 上取一点11(,)P x y ，求出P 关于M 点的对称点Q 的坐标。

再由12l l K K =，可求出直线2l 的方程。

解法（三）：由12l l K K =，可设1:0l Ax By C ++=关于点00(,)M x y 的对称直线为'0Ax By C ++=且='C 从而可求的及对称直线方程。

3、曲线关于点对称，曲线1:(,)0C f x y =关于00(,)M x y 的对称曲线的求法：设(,)P x y 是所求曲线的任一点，则P点关于00(,)M x y 的对称点为00(2,2)x x y y --在曲线(,)0f x y =上。

故对称曲线方程为00(2,2)0f x x y y --=。

二、关于直线对称1、点关于直线对称。

⑴ 点(,)P a b 关于x 轴、y 轴，直线x y =，x y =-的对称点坐标可利用图像分别求设为(,),(,),(,),(,)a b a b b a b a ----。

平面解析几何中的对称问题

平面解析几何中的对称问题平面解析几何中的对称问题李新林汕头市第一中学 515031对称性是数学美的重要表现形式之一，在数学学科中对称问题无处不在。

在代数、三角中有对称式问题；在立体几何中有中对称问题对称体；在解析几何中有图象的对称问题。

深入地研究数学中的对称问题有助于培养学生分析解决问题的能力，有助于提高学生的数学素质。

在平面解析几何中，对称问题的存在尤其普遍。

平面解析几何中的对称问题在高考试题中更是屡见不鲜。

本文将对平面解析几何中的几种常见对称问题作一些肤浅的探讨，以求斧正。

平面解析几何中的对称问题主要有如下几种：点关于点的对称问题简称点点对称；点关于直线的对称问题简称点线对称；曲线关于点的对称问题简称线点对称；曲线关于直线的对称问题简称线线对称。

一、点点对称定理1平面上一点),(y x M 关于点),(00y x P 的对称点为)2,2(00'y y x x M --，特别地，点),(y x M 关于点)0,0(P 的对称点为),('y x M --。

证明：显然),(00y x P 为线段'MM 的中点，设),('''y x M ，由中点坐标公式有：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+=+=22'0'0y y y x x x ，即⎩⎨⎧-=-=yy y x x x 0'0'22 ，故)2,2(00'y y x x M --。

例１若点A 关于点)1,2(-B 的对称点为)2,4(C ，求点A 的坐标。

解：设),(y x A ，由定理１有)212,4)2(2(-⨯--⨯A ，即)0,8(-A 。

二、点线对称定理1 平面上一点),(0y x M 关于直线)0(,0:22≠+=++B AC By Ax l 的对称点为：-+++-22000',)(2(y B A C By Ax A x M ))(22200B A C By Ax A +++。

《解析几何》：对称问题

对称性与生物分子结构
生物分子如蛋白质和核酸等也具有对称性，通过对称性分析可以深入理解生物分子的结构和功能。
对称性与生物演化
生物演化过程中，某些物种可能会因为环境压力而发生对称性的变化，通过对称性分析可以深入理解生物演化的规律和机制。
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对称的性质
对称性质1
对称的图形是全等的。
对称性质2
对称的图形具有等长的对应边和等角。
对称性质3
对称的图形具有等面积的对应部分。
02 平面上的对称问题
点关于点的对称
总结词
若点A关于点B的对称，则线段AB的中点是两点的对称中心，且AB与对称中心连线垂直。
详细描述
设点A和点B为平面上的两个点，如果存在另一点C，使得线段AC与线段BC的中点都是B，并且线段AB与线段BC垂直，则称点A关于点B有对称点C。
详细描述
设直线l和点P为平面上的一个直线和一个点，如果存在另一直线m，使得点P位于直线m上，并且直线l与过点P的垂线垂直，则称直线l关于点P有对称直线m。
直线关于直线的对称
总结词
若直线l1关于直线l2的对称，则两直线的斜率互为相反数。
详细描述
设直线l1和直线l2为平面上的两条直线，如果存在另一直线l3，使得直线l1与直线l3平行且等距，并且直线l2与直线l3垂直，则称直线l1关于直线l2有对称直线l3。
03
对称性与物理现象
对称性在物理现象中也有广泛应用，如晶体结构、电磁波的传播等。通
过对称性分析，可以深入理解这些物理现象的本质和规律。
对称与化学
分子的对称性
化学中的分子具有不同的对称性，如对称轴、对称面等。这些对称性对分子的性质和反应活性有重要影响，可以通过对称性分析来预测和解释化学反应的规律。

解析几何中的对称距离问题

大显身手
点， P 是 l 上满足 PA PB 1 的点，求点 P 的轨迹方程。
2 2 x 2 y 4 交于 A 、B 两 l 练习：设动直线垂直于 x 轴，且与椭圆
y
设P点坐标为 ( x, y)
0
答案：
l
P 2 4 x A ( x, )
2
4 x2 ) B ( x, 2
3、曲线关于点对称
曲线
C1 : f ( x, y) 0 关于 P(a, b) 的对称曲线的求法：设
点关于 P (a, b) 的对称点
M ( x, y) 是所求曲线的任一点，则M
为 (2a x, 2b y) 在曲线
f ( x, y) 0 上。故对称曲线方程为
C2 C1 C0 C1
l1
l0
l2
0
x
(2)l1与l相交于点P, 求l1关于l对称的直线 l2的方程。
l 方程交点P (a,b), 在l1上取一点M x0 , y0 ，方法1： l1方程求出M x0 , y0 关于l对称的点M ( x0 , y0 ),由P, M两点求得l2的直线方程。
点击高考
（2011 福建，17，13 分）已知直线 l : y x m, m R （1）若以点 M (2,0) 为圆心的圆与直线 l 相切于点 P ，且点 P 在 y 轴上，求该圆的方程；（2）若直线 l 关于 x 轴对称的直线为 l ，问直线与抛物线
C : x 2 4 y 是否相切？说明理由。
' M (2a x, 2b y) ，因为 M ' 点在 l1 上，把 M ' 点坐标的对称点为

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