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对称问题的归类探析

2018-12-03陈乾美

新高考·高一数学 2018年7期
关键词:对称点通法归类

陈乾美

对称问题是高中数学的重要内容,其实质是曲线上的点与点间的对称,抓住对称点间的内在联系,可将几何对称(图形语言)转化为代数坐标(相关点)及方程(符号语言).

考慮到同学们刚接触解析几何,我们借助例题的形式来对对称问题进行简单归类,期待能给同学们一些启示.

一、点的对称问题

点的对称问题主要有点关于点对称和点关于线对称两类.

二、直线的对称问题

直线的对称问题有直线关于点对称和直线关于直线对称两类.

分析 (1)直线关于点对称,显然这两直线是平行关系且已知点到两直线的距离相等,这样,利用待定系数法即可轻松求解;

(2)直线关于一般直线对称,我们可以利用点关于直线对称的方法,任意从已知直线上取两点,求出关于一般直线的对称点后,利用两点式就可以得到对称直线的方程.

点评 直线关于点对称的解题方法虽然比较巧妙,充分利用了几何的性质,但是与第(2)问一比较,我们也很容易想到,还可以在直线上任意取点,求对称点后用两点式表示对称直线的方程.

求解直线关于直线对称的问题,方法还是很多的,从几何的思路出发,多思考,结合数形转化,就会豁然开朗.

三、利用对称求最值问题

利用对称求最值实质是用线段中垂线的性质进行问题转化.利用对称点转化为三点共线时,有两点之间线段最短,可求距离之和的最小值;由三角形的两边之差小于第三边,可求距离之差的最大值.灵活利用对称性求解最值能使解题过程简明扼要.

点评 此题灵活利用对称,借助图形很直观地将无从下手的最值问题简捷化,将代数问题几何化.

由以上3个例题的归类探究,发现对称问题的实质是求对称点和对称直线.求对称点的通法是先设对称点坐标,再用垂直、平分联立方程组求解.

求对称直线的通法:先设对称直线上任意P'点的坐标,再由垂直和平分求P'的对称点P的坐标,最后将点P坐标代入已知直线方程即可.

在学完直线与方程后,需将对称问题中蕴含的数学思想与方法进行适当的归纳总结,这样才能对该知识有一个完整的、系统的认识,解决对称问题时才能得心应手.

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