最新高三数学对称问题汇总
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高三数学对称问题篇一
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1、设点p(x,y)关于点(a,b)对称点为p(x,y),x=2a—x。
由中点坐标公式可得:y=2b—y。
2、点p(x,y)关于直线l:ax+by+c=o的对称点为:
x=x—(ax+by+c)
p(x,y)则
y=y—(ax+by+c)
事实上:∵ppl及pp的中点在直线l上,可得:ax+by=—ax—by—2c。
解此方程组可得结论。
(—)=—1(b0)。
特别地,点p(x,y)关于:
1、x轴和y轴的对称点分别为(x,—y)和(—x,y)。
2、直线x=a和y=a的对标点分别为(2a—x,y)和(x,2a—y)。
3、直线y=x和y=—x的对称点分别为(y,x)和(—y,—x)。
例1光线从a(3,4)发出后经过直线x—2y=0反射,再经过y轴反射,反射光线经过点b(1,5),求射入y轴后的反射线所在的直线方程。
解:如图,由公式可求得a关于直线x—2y=0的对称点。
a(5,0),b关于y轴对称点b为(—1,5),直线ab的方程为5x+6y—25=0。
`c(0,)。
`直线bc的方程为:5x—6y+25=0。
求已知曲线f(x,y)=0关于已知点或已知直线的对称曲线方程时,只须将曲线f(x,y)=o上任意一点(x,y)关于已知点或已知直线的对称点的坐标替换方程f(x,y)=0中相应的作称即得,由此我们得出以下结论。
1、曲线f(x,y)=0关于点(a,b)的对称曲线的方程是f(2a—x,2b—y)=0。
2、曲线f(x,y)=0关于直线ax+by+c=0对称的曲线方程是f(x—(ax+by+c),y—(ax+by+c))=0。
特别地,曲线f(x,y)=0关于。
(1)x轴和y轴对称的曲线方程分别是f(x,—y)和f(—x,y)=0。
(2)关于直线x=a和y=a对称的曲线方程分别是f(2a—x,y)=0和f(x,2a—y)=0。
(3)关于直线y=x和y=—x对称的曲线方程分别是f(y,x)=0和f(—y,—x)=0。
除此以外还有以下两个结论:对函数y=f(x)的图象而言,去掉y轴左边图象,保留y轴右边的图象,并作关于y轴的对称图象得到y=f(|x|)的图象;保留x轴上方图象,将x轴下方图象翻折上去得到y=|f(x)|的图象。
例2(全国高考试题)设曲线c的方程是y=x3—x。将c沿x轴y轴正向分别平行移动t,s单位长度后得曲线c1:
1)写出曲线c1的方程。
2)证明曲线c与c1关于点a(,)对称。
(1)解知c1的方程为y=(x—t)3—(x—t)+s。
(2)证明在曲线c上任取一点b(a,b),设b1(a1,b1)是b关于a的对称点,由a=t—a1,b=s—b1,代入c的方程得:
s—b1=(t—a1)3—(t—a1)。
b1=(a1—t)3—(a1—t)+s。
b1(a1,b1)满足c1的方程。
b1在曲线c1上,反之易证在曲线c1上的.点关于点a的对称点在曲线c上。
曲线c和c1关于a对称。
我们用前面的结论来证:点p(x,y)关于a的对称点为p1(t—x,s—y),为了求得c关于a的对称曲线我们将其坐标代入c的方程,得:s—y=(t—x)3—(t—x)。
y=(x—t)3—(x—t)+s。
此即为c1的方程,`c关于a的对称曲线即为c1。
曲线f(x,y)=0为(中心或轴)对称曲线的充要条件是曲线f(x,y)=0上任意一点p(x,y)(关于对称中心或对称轴)的对称点的坐标替换曲线方程中相应的坐标后方程不变。
例如抛物线y2=—8x上任一点p(x,y)与x轴即y=0的对称点p(x,—y),其坐标也满足方程y2=—8x,`y2=—8x关于x轴对称。
例3方程xy2—x2y=2x所表示的曲线:
a、关于y轴对称b、关于直线x+y=0对称。
c、关于原点对称d、关于直线x—y=0对称。
解:在方程中以—x换x,同时以—y换y得。
(—x)(—y)2—(—x)2(—y)=—2x,即xy2—x2y=2x方程不变。
曲线关于原点对称。
函数图象本身关于直线和点的对称问题我们有如下几个重要结论:
1、函数f(x)定义线为r,a为常数,若对任意xr,均有f(a+x)=f(a—x),则y=f(x)的图象关于x=a对称。
这是因为a+x和a—x这两点分别列于a的左右两边并关于a对称,且其函数值相等,说明这两点关于直线x=a对称,由x的任意性可得结论。
例如对于f(x)若tr均有f(2+t)=f(2—t)则f(x)图象关于x=2对称。若将条件改为f(1+t)=f(3—t)或f(t)=f(4—t)结论又如何呢?第一式中令t=1+m则得f(2+m)=f(2—m);第二式中令t=2+m,也得f(2+m)=f(2—m),所以仍有同样结论即关于x=2对称,由此我们得出以下的更一般的结论:
2、函数f(x)定义域为r,a、b为常数,若对任意xr均有f(a+x)=f(b—x),则其图象关于直线x=对称。
我们再来探讨以下问题:若将条件改为f(2+t)=—f(2—t)结论又如何呢?试想如果2改成0的话得f(t)=—f(t)这是奇函数,图象关于(0,0)成中心对称,现在是f(2+t)=—f(2—t)造成了平移,由此我们猜想,图象关于m(2,0)成中心对称。如图,取点a(2+t,f(2+t))其关于m(2,0)的对称点为a(2—x,—f(2+x))。
∵—f(2+x)=f(2—x)`a的坐标为(2—x,f(2—x))显然在图象上。
图象关于m(2,0)成中心对称。
若将条件改为f(x)=—f(4—x)结论一样,推广至一般可得以下重要结论:
3、f(x)定义域为r,a、b为常数,若对任意xr均有f(a+x)=—f(b—x),则其图象关于点m(,0)成中心对称。
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