第三节 对称问题
题号 1 2 3 4 5
答案
一、选择题
1.直线 2x-y+3=0 关于定点 M(-1,2)对称的直线方程是( )
A.2x-y+1=0 B.2x-y+5=0
C.2x-y-1=0 D.2x-y-5=0
2.已知直线 l1:x+my+5=0 和直线 l2: x+ny+p=0,则 l1 、l2 关于 y 轴对称的充要条件是( )
A.5
m
=p
n B.p=-5
C.m=-n 且 p= -5 D.1
m
=-1
n
且 p=-5
3.曲线 y2=4x 关于直线 x=2 对称的曲线方程是( )
A.y2=8-4x B.y2=4x-8
C.y2=16-4x D.y2=4x-16
4.已知圆 C 与圆(x-1)2+y2=1 关于直线 y=-x 对称,则圆 C 的方程为( )
A.(x+1)2+y2=1 B.x2+y2=1
C.x2+(y+1)2=1 D.x2+(y-1)2=1
5.如下图所示,已知 A(4,0)、B(0,4),从点 P(2,0)射出的光线经直线 AB 反向后再射到直线 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.2 10 B.6
C.3 3 D.2 5
二、填空题
6.直线 y=1
2x 关于直线 x=1 对称的直线方程是________.
7.点 A(4,5)关于直线 l 的对称点为 B(-2,7),则 l 的方程为________.
8.两直线 y= 3
3 x 和 x=1 关于直线 l 对称,直线 l 的方程是________.
三、解答题
9.已知△ABC 的一个顶点 A(-1,-4),∠B、∠C 的平分线所在直线的方程分别为 l1:y+1=0,l2:
x+y+1=0,求边 BC 所在直线的方程.
10.
在平面直角坐标系中,已知矩形 ABCD 的长为 2,宽为 1,AB、AD 边
分别在 x 轴、y 轴的正半轴上,A 点与坐标原点重合如右图所示.将矩形折
叠,使 A 点落在线段 DC 上.
若折痕所在直线的斜率为 k,试写出折痕所在直线的方程.
参考答案
1.解析:设已知直线 2x-y+3=0 上的任一点为 P(x′,y′),
P(x′,y′)关于点(-1,2)的对称点为 Q(x,y),
则 x′=-2-x, y′=4-y.
代入已知直线的方程,得:2(-2-x)-(4-y)+3=0
即 2x-y+5=0.故选 B.
答案:B
2.解析:将直线 l1 中的 x→-x,y→y
得-x+my+5=0 即 x-my-5=0
它与 l2 表示同一条直线,∴-m=n,且 p=-5,选 C.
答案:C
3.解析:设曲线 y2=4x 关于直线 x=2 对称的曲线为 C,在曲线 C 上任取一点 P(x,y),则 P(x,y)关
于直线 x=2 的对称点为 Q(4-x,y).因为 Q(4-x,y)在曲线 y2=4x 上,
所以 y2=4(4-x),即 y2=16-4x.
答案:C
4.解析:要求圆 C 的方程,只需求圆 C 的圆心坐标,圆 C 的半径与已知圆的半径相等.
由点 M(x,y)关于直线 y=-x 的对称点为(-y,-x)知,圆心(1,0)关于 y=-x 的对称点为(0,-1),
∴圆 C 的方程为:x2+(y+1)2=1.
答案:C
5.解析:设点
P(2,0)关于直线 AB 的对称点为 M,关于 y 轴的对称点为 N,则线段 MN 的长即为光线所走的路程,易
求得点 N 坐标为(-2,0),直线 AB 的方程为 x+y=4,设点 M 的坐标为 M(m,n),则
n
m-2
=1
m+2
2
+n+0
2
=4
⇒
m-n=2
m+n=6
⇒m=4,n=2.∴M 的坐标为(4,2)
由两点间的距离公式得|MN|= 40=2 10,故选 A.
答案:A
6.解析:设所求曲线上任一点坐标为(x,y),则其关于 x=1 的对称点为(2-x,y),代入 y=1
2x,得 y
=1
2(2-x),即 x+2y-2=0.
答案:x+2y-2=0
7.解析:对称轴是以两对称点为端点的线段的中垂线.
答案:3x-y+3=0
8.解析:l 上的点为到两直线 y= 3
3 x 与 x=1 距离相等的点的集合,即 |x- 3y|
1+ 32
=|x-1|,化简得 x
+ 3y-2=0 或 3x- 3y-2=0.
答案:x+ 3y-2=0 或 3x- 3y-2=0
9.解析:设点 A(-1,-4)关于直线 y+1=0 的对称点为 A′(x1,y1),则 x1=-1,y1=2×(-1)-(-
4)=2,
即 A′(-1,2).
在直线 BC 上,再设点 A(-1,-4)关于 l2:x+y+1=0 的对称点为 A″(x2,y2),则有
y2+4
x2+1
×-1=-1,
x2-1
2
+y2-4
2
+1=0.
解得 x2=3,
y2=0,
即 A″(3,0)也在直线 BC 上,由直线方程的两点式得y-2
0-2
=x+1
3+1
,即 x+2y-3=0 为边 BC 所在直线的
方程.
10.解析:①当 k=0 时,此时 A 点与 D 点重合,
折痕所在的直线方程 y=1
2
,
②当 k≠0 时,将矩形折叠后 A 点落在线段 CD 上的点为
G(a,1),所以 A 与 G 关于折痕所在的直线对称,
有 kOG·k=-1,1
ak=-1⇒a=-k,
故 G 点坐标为 G(-k,1),从而折痕所在的直线与 OG 的交点坐标(线段 OG 的中点)为 M
-k
2
,1
2 ,
折痕所在的直线方程 y-1
2
=k x+k
2 ,
即 y=kx+k2
2
+k
2
由①②得折痕所在的直线方程为:
k=0 时,y=1
2
;k≠0 时 y=kx+k2
2
+k
2.