直线关于直线对称

直线关于直线对称
直线关于直线对称

直线关于直线对称问题的常用方法与技巧

湖南省 黄爱民

对称问题是高中数学的比较重要内容,它的一般解题步骤是:1. 在所求曲线上选一点),(y x M ;2. 求出这点关于中心或轴的对称点),(00/y x M 与),(y x M 之间的关系;3. 利用0),(00=y x f 求出曲线0),(=y x g 。直线关于直线的对称问题是对称问题中的较难的习题,但它的解法很多,现以一道典型习题为例给出几种常见解法,供大家参考。 例题:试求直线01:1=-+y x l 关于直线033:2=--y x l 对称的直线l 的方程。 解法1:(动点转移法)

在1l 上任取点))(,(2//l P y x P ?,设点P 关于2l 的对称点为),(y x Q ,则

?????-+=++-=????

????-=--=-+-+534359343103223//////y x y y x x x x y y y y x x 又点P 在1l 上运动,所以01=-+y x ,所以

015

3435934=--++++-y x y x 。即017=--y x 。所以直线l 的方程是017=--y x 。

解法2:(到角公式法)

解方程组???==????=--=-+0103301y x y x y x 所以直线21,l l 的交点为A(1,0) 设所求直线l 的方程为)1(-=x k y ,即0=--k y kx ,由题意知,1l 到2l 与2l 到l 的角相等,

7

131313113=?+-=?-+k k k .所以直线l 的方程是017=--y x 。 解法3:(取特殊点法)

由解法2知,直线21,l l 的交点为A(1,0)。在1l 上取点P (2,1),设点P 关于2l 的对称点的坐标为),(//y x Q ,则?????==????

????-=--=-+-+575431210321223//////y x x y y x 而点A ,Q 在直线l 上,由两点式可求直线l 的方程是017=--y x 。

解法4:(两点对称法)

对解法3,在1l 上取点P (2,1),设点P 关于2l 的对称点的坐标为Q )57,54(,在1l 上取点M (0,1),设点P 关于2l 的对称点的坐标为)5

1,512(

N 而N ,Q 在直线l 上,由两点式可求直线l 的方程是017=--y x 。 解法5:(角平分线法)

由解法2知,直线21,l l 的交点为A(1,0),设所求直线l 的方程为:设所求直线l 的方程为)1(-=x k y ,即0=--k y kx .由题意知,2l 为1,l l 的角平分线,在2l 上取点P (0,-3),则点P 到1,l l 的距离相等,由点到直线距离公式,有:

1711|30|2|130|2

-==?+-+=--或k k k k

1-=k 时为直线1l ,故7

1=k 。所以直线l 的方程是017=--y x 解法6(公式法)

给出一个重要定理:曲线(或直线 )0),(:=y x F C 关于直线

0),(:=++=C By Ax y x f l 的对称曲线/C (或直线 )的方程为

)1.........(0)],(2),,(2[2222=+-+-y x f B

A B y y x f B A A x F 。 证:设),(y x M 是曲线/C 上的任意一点),(y x M ,它关于l 的对称点为

),(///y x M ,则C M ∈/于是)2........(0),(//=y x F 。∵M 与M /关于直线l 对称,

∴)3..(..........),(2),(20220)()(22/22/////??

???+-=+-=??????=++?++?=---y x f B A B y y y x f B A A x x C y y B x x A y y A x x B ,(3)代入(2),得0)],(2),,(2[2222=+-+-

y x f B

A B y y x f B A A x F ,此即为曲线/C 的方程。 解析:定理知,直线01),(:1=-+=y x y x F l 关于直线033),(:2=--=y x y x f l 的对称曲线l 的方程为:

017,05

1575101)5

35453(5953540)535453,595354(0)]33(5

1),33(53[0)],(13)1(2),,(1332[2222=--=++-?=--++++-?=-+++-?=--+---?=+-?-+?-y x 即y x y x y x y x y x F y x y y x x F y x f y y x f x F 所以直线l 的方程是017=--y x 。

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