北 京 四 中

    编 稿:凌文伟      审 稿:凌文伟       责 编:邵剑英

  用坐标表示对称例题选讲
  数学(人教版)八年级上《轴对称》一章中的用坐标表示对称一节,是用代数分析的方法解决几何对称问题。这对于培养同学进一步运用数形结合思想,综合运用代数、几何知识解决问题,提高数学素养有一定帮助。

  例1.已知:直线
  (1)作直线 关于y轴的对称直线,并求出它的解析式。
  (2)作直线 关于x轴的对称直线,并求出它的解析式。

  解:
  (1)直线 与y轴交于A(0,2)点,与x轴交于B(-3,0)点
  作B(-3,0)点关于y轴的对称点B'两点作直线AB',不难求出
  ∴直线 关于y轴的对称直线为

  (2)如图所示,作A(0,2)点关于x轴的对称点A'(0,-2),过A'、B两点作直线A'B
  不难求出
  

  由于图形的对称实质是点的对称,对于例1中求对称直线的解析式,还可以考虑从对称点之间的关系入手。

  解:
  (1)设点P(x,y)是所求对称直线上任意一点
  则P(x,y)点关于y轴的对称点P'(-x,y)在直线
   为所求

  (2)设点p(x,y)是所求对称直线上任意一点,则p(x,y)点关于x轴的对称点p'(x,-y)在直线
   为所求

  例2.已知:直线 试作关于直线x=3的对称直线,并求其解析式。

  解:如图所示,直线 与x轴交于A(4,0)点,与y轴交于B(0,2)点
  作点A(4,0)关于直线x=3的对称点A'(2,0),作点B(0,2)关于直线x=3的对称点B'(6,2)过A'、B'点作直线A'B'。
  设直线A'B'的解析式为y=kx+b
  则
   关于直线x=3的对称直线为

  例2.利用对称点之间的关系入手解呢?
  解法:设点P(x,y)是所求对称直线上任意一点,则点P(x,y)关于直线x=3的对称点P'(6-x,y)在直线
   为所求

  例3.已知:函数y=x-2的图象,试分别作下列函数的图象
  (1)y=|x-2|;
  (2)y=|x|-2;

  分析:可先分别分析这两个函数的性质,然后找到它们分别与函数y=x-2的联系后,再依性作图
  (1)函数y=|x-2|≥0,且当x=2时,有最小值0,另外
  
  因此,作函数y=|x-2|的图象时,应保留函数y=x-2的图象在x轴上方的点(x≥2的部分),而将x轴下方的射线(x<2的部分),作关于x轴的对称射线即可
  (2)函数y=|x|-2≥-2,并且当x=0时,有最小值-2,并且当x取互为相反数时,y有相同的值
  
  因此,作函数y=|x|-2的图象时,应保留函数y=x-2的图象在y轴右侧(x≥0)的射线,而此函数的图象又关于y轴对称,只要舍去直线y=x-2在y轴左侧的部分,将y轴右侧的射线作关于y轴对称的射线即可。

  例4.已知:点A(2,5),B(4,-3),在y轴上是否存在点P,使得PA+PB最短,若存在,求出P点的坐标;若不存在,说明理由。

  解:存在这样的点P,理由如下,
  作点A(2,5)关于y轴的对称点A'(-2,5),连结A'B,交y轴于P点,则P点为所求(证明略)
  
  ∴直线A'B的解析式为
  y-yB=KA'B(x-xB)即
  
  当x=0时,
   为所求。
  想一想,在y轴上是否存在一点M,使得|MA-MB|最大呢?

  例5.已知:点A(-2,-1),点B(-1,3)若线段AB关于y轴的对称线段是A1B1,线段A1B1关于直线x=4的对称线段的是A2B2
  (1)求点A2、B2的坐标;
  (2)线段A2B2又可看成是线段AB经过怎样的变换得到的?
  
  解:如图所示,
  (1)点A(-2,-1)、B(-1,3)关于y轴的对称点分别是A1(2,-1)、B1(1,3)
  点A1(2,-1)、B1(1,3)关于直线x=4的对称点分别是A2(6,-1),B2(7,3)
  
  (2)线段A2B2又可看成是线段AB沿x轴向右平移8个单位长度得到的。

  想一想:若线段A2B2再依次经过关于y轴、直线x=4的对称变换,得到的线段的两个端点坐标是什么?又相当于线段A2B2做怎样的平移变换?