3.对称问题除了用中点坐标公式及斜率关系来求以外,还可以用求轨迹的思想--代入法来求解.
拓展题例
[例1] 已知两点A(2,3)、B(4,1),直线l:x+2y-2=0,在直线l上求一点P.
(1)使|PA|+|PB|最小;
(2)使|PA|-|PB|最大.
解:(1)可判断A、B在直线l的同侧,设A点关于l的对称点A1的坐标为(x1,y1).
|
·(-
)=-1.
|
y1=-
.
由两点式求得直线A1B的方程为y=
(x-4)+1,直线A1B与l的交点可求得为P(
,-
).
由平面几何知识可知|PA|+|PB|最小.
(2)由两点式求得直线AB的方程为y-1=-(x-4),即x+y-5=0.
直线AB与l的交点可求得为P(8,-3),它使|PA|-|PB|最大.
[例2] 直线l经过点(1,1),若抛物线y2=x上存在两点关于直线l对称,求直线l斜率的取值范围.
解法一:设直线l的方程为y-1=k(x-1),弦的两个端点分别是A(x1,y1)、B(x2,y2),代入抛物线方程并作差得(y1+y2)(y1-y2)=x1-x2.
∵kAB=
=-
,
∴y1+y2=-k.注意到AB的中点在直线l:y-1=k(x-1)上,∴x1+x2=1-
.
∴y12+y22=x1+x2=1-
.
由y12+y22>
,得1-
>![]()
![]()
<0
-2<k<0.
|
-1=k(
-1)
y1+y2=-k,
y1y2=
+
-
,
∴y1、y2是方程y2+ky+
+
-
=0的两根.
由Δ=k2-4(
+
-
)>0
![]()
<0
-2<k<0.
8.(文)直线y=2x是△ABC中∠C的平分线所在的直线,若A、B坐标分别为A(-4,2)、B(3,1),求点C的坐标,并判断△ABC的形状.
解:由题意,点A关于直线y=2x的对称点A′在BC所在直线上,设A′点坐标为(x1,y1),则x1、y1满足
=-
,即x1=-2y1. ①
=2·
,即2x1-y1-10=0. ②
解①②两式组成的方程组,得
x1=4,
y1=-2.
∴BC所在直线方程为
=
,
即3x+y-10=0.
|
|
y=2x, y=4.
∴所求C点坐标为(2,4).
由题意|AB|2=50,|AC|2=40,|BC|2=10,
∴△ABC为直角三角形.
(理)若抛物线y=ax2-1上总存在关于直线x+y=0对称的两点,求实数a的取值范围.
解:设A(x1,y1)、B(x2,y2)是抛物线上关于直线x+y=0对称的两点,则AB的方程可设为y=x+b.
|
y=ax2-1,
得ax2-x-b-1=0,
可知Δ=1+4a(b+1)>0. ①
又
=
,∴
=-
.
∴线段AB的中点M(
,-
).
∵M点在直线AB上,
∴-
=
+b,即b=-
.
②
将②代入①得1+4a(1-
)>0.
∴a>
.
探究创新