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一.中心对称(关于点的对称)
(一)点关于点的对称
点P1(x1,y1)关于点M(m,n)对称的点P2为(2m-x1,2n-y1);特别地,P(x,y)关于原点(0,0)的对称点坐标为(-x,-y).
练习:
(1)求点P(2,5)关于点Q(-3,-7)的对称点.
(2)若点A(0,-3)关于点M的对称点为B(-7,5).求M的坐标.
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(二)直线关于点的对称
直线l:Ax+By+C=0关于点M(m,n)对称的直线l1的方程为A(2m-x)+B(2n-y)+C=0.
例1.求直线m:2x+3y-1=0关于点P(1,4)对称的直线n的方程.
解:(法一)直接代入上面结论
(法二)在直线m上任取两点A,B.则A,B关于点P的对称点落在直线n上.
(法三)显然直线m和直线n是平行直线,因此斜率相等.
一般地:曲线f(x,y)=0关于点M(m,n)的对称曲线方程为f(2m-x,2n-y)=0 特别地曲线f(x,y)=0关于原点(0,0)的对称曲线方程为f(-x,-y)=0 .
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二.轴对称(即关于直线的对称)
例2.求点A(-7,1)关于直线l:2x-y-5=0的对称点B的坐标.
解(法一) 设B(m,n)由点关于直线对称的定义知:
(一)点关于直线的对称:
联立①② 解得m=9 n= -7
∴B(9,-7)
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(法二)∵直线AB⊥l, 直线AB过点(-7,1)
即AB的中点为(1,-3) ,又A(-7,1)
由中点坐标公式得B的坐标为(9,-7).
小结:求点P(x0,y0)关于直线l:Ax+By+C=0对称点Q(x1,y1)的方法:
(1)(综合求解) 由点关于直线对称的定义及直线l垂直平分线段PQ得方程组:
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由(1)(2)可解得x1,y1的值即对称点Q的坐标
(2)(分步求解)可先求直线PQ的方程,然后解出直线PQ与直线l的交点即线段PQ的中点M的坐标,最后利用中点坐标公式,求出对称点Q的坐标.
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一般地:
点(x0,y0)关于直线y=x的对称点为(y0,x0)
点(x0,y0)关于直线y=-x的对称点为(-y0,-x0)
点(x0,y0)关于直线y=x+b的对称点为(y0-b,x0+b)
点(x0,y0)关于直线y=-x+b的对称点为(b-y0,-x0+b)
点(x0,y0)关于直线y=0(即x轴)的对称点为( x0,-y0)
点(x0,y0)关于直线x=0(即y轴)的对称点为(-x0,y0)
点(x0,y0)关于直线y=m的对称点为(x0,2m-y0)
点(x0,y0)关于直线x=n的对称点为(2n-x0,y0)
注:当对称轴的斜率为±1或对称轴与坐标轴垂直时可用上述方法直接求出对称点的坐标。
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(二)直线关于直线的对称
例3.
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