第11 讲轴对称与坐标变换
内容导航
01 预习航标→析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解→建框架·精讲解:知识体系系统梳理
03 题型突破→析考点·破方法:典型题型深度拆解
题型1 求点关于x 轴的对称点的坐标
题型2 求点关于y 轴的对称点的坐标
题型3 求点关于某直线的对称点的坐标
题型4 利用轴对称求平面直角坐标系中线段和最小值问题
题型5 坐标与图形变换--轴对称
题型6 轴对称的几何变换综合题
04 过关检测→练考点·强落实:过关检测全面巩固
关键词
学习目标导航
轴对称、坐标变换、关
于x 轴对称、关于y 轴
对称、数形结合。
1. 经历图形坐标变化与轴对称之间关系的探索过程,掌握点关于x 轴、y 轴对
称的坐标变化规律。
2. 能在坐标系中,根据一个图形顶点坐标,写出其关于坐标轴对称的图形顶
点坐标。
3. 能根据坐标变化,判断新图形与原图形的位置关系,并体会“数”与“形”
之间的转换。
4. 经历观察、归纳、验证等数学活动,发展数形结合意识和空间观念。
学习重点:经历图形坐标变化与图形轴对称之间关系的探索过程,明确图形坐标变化与图形轴对称之
间的关系。
学习难点:由坐标的变化探索新旧图形之间的变化过程,发展形象思维能力和数形结合意识,实现“数”
与“形”之间的自由转换。
知|识|框|架
知|识|精|讲
知识点01 坐标系中的轴对称
(1)点
( , )
P a b 关于x 轴的对称点是
( ,
)
P' a
b
,即横坐标不变,纵坐标互为相反数.
(2)点
( , )
P a b 关于y 轴的对称点是
(
, )
P'
a b
,即纵坐标不变,横坐标互为相反数.
总结:点关于哪条坐标轴对称则哪个坐标不变,另外一个坐标变为原来的相反数.
(3)点
( , )
P a b 关于坐标原点的对称点是
(
,
)
P'
a
b
,即横坐标互为相反数,纵坐标也互为相反数.
(4)点
( , )
P a b 关于点
( , )
Q m n 的对称点是
(2
, 2
)
P'
m
a
n
b
.
(5)点
( , )
P a b 关于x
m
的对称点是
(2
, )
P'
m
a b
.
(6)点
( , )
P a b 关于y
n
的对称点是
( , 2
)
P' a
n
b
.
(7)点( ,
)
x y 关于一三象限的平分线的对称点为( , )
y x .
(8)点( ,
)
x y 关于二四象限的平分线的对称点为(
,
)
y
x
.
【易错提醒】
坐标系对称易错警示:关于x 轴对称,横坐标不变,纵坐标变相反数(x,-y);关于y 轴对称,纵坐标不变,
横坐标变相反数(-x,y);关于原点对称,横纵坐标均变相反数(-x,-y)。勿混淆对称规律。
即时即练1.点
2,3
P
关于x 轴的对称点的坐标是
.
2.若点
1
,1
P
m
n
与点
4,3
Q
关于y 轴对称,则m
n
的值是
.
3.已知:如图,
ABC
三个点的坐标分别为
(0, 2)
A
,
(2, 4)
B
,
(4, 1)
C
.
(1)画出
ABC
关于y 轴对称的图形
1
1
1
A B C
△
;写出
1
1
1
A B C
△
各顶点坐标;
(2)求
ABC
的面积.
(3)在x 轴上找一点P,使得它到点A 和点C 的距离和最小(不要求写作法,保留作图痕迹)
题型1 求点关于x 轴的对称点的坐标
【例1】点
4, 3
P
关于x 轴对称的点P的坐标为
.
【例2】在平面直角坐标系中,点
2, 6
A
关于x 轴的对称点为
,
A x y
,则x
y
的值为
.
【技巧归纳】
点关于x 轴对称:横坐标不变,纵坐标变为相反数,即P(a,b)→P'(a,-b)。如(2,-3)关于x 轴对称得(2,3)。口
诀:横不变,纵相反。注意原点对称是横纵都变号,不要混淆。应用于图形轴对称问题。
【变式1-1】在平面直角坐标系中,若点
7,6
A
与点
,
B a b 关于x 轴对称,则a
b
.
【变式1-2】若点
2
,3
1
P
m m
在y 轴上,点Q 与点P 关于x 轴对称,则点Q 的坐标是
.
题型2 求点关于y 轴的对称点的坐标
【例3】平面直角坐标系中,与点
2, 3
M
关于y 轴对称的点的坐标为
.
【例4】点
1, 5
A x
,
2
2,
B
y
,若A ,B 关于x 轴对称,则
1x
,
2y
;若A ,B 关
于y 轴对称,则
1x
,
2y
.
【技巧归纳】
点关于y 轴对称:纵坐标不变,横坐标变为相反数,即P(a,b)→P'(-a,b)。如(-3,4)关于y 轴对称得(3,4)。口
诀:纵不变,横相反。关于坐标轴对称仅改变对应的坐标符号,与关于原点对称不同(都变)。
【变式2-1】已知点
,3
A x
和
4,
B
y 关于y 轴对称,则
2025
x
y
的值为
.
【变式2-2】若点
(2
1,
3)
P
m
m
在x 轴上,则点P 关于y 轴对称的点Q 坐标是
.
题型3 求点关于某直线的对称点的坐标
【例5】点
2, 3
P
关于直线
1
x 对称的点的坐标是
.
【例6】点(3,4) 关于直线
2
y
对称的点的坐标为
.
【技巧归纳】
关于直线y=x 对称:交换横纵坐标,即(a,b)→(b,a)。关于直线y=-x 对称:横纵坐标都变相反数并交换,即(a,b)
→(-b,-a)。若直线平行坐标轴,可先平移再对称。注意对称点与已知点中点在该直线上,连线垂直。
【变式3-1】已知点
2,3
A
和点B 是坐标平面内的两个点,它们关于直线
1
x 对称
.
【变式3-2】点
1,2 关于第一象限角平分线的对称点的坐标为
.
题型4 利用轴对称求平面直角坐标系中线段和最小值问题
【例7】坐标平面上点
3,2
A
,点
0,4
B
,点C 在x 轴上,则AC
BC
最小值为
.
【例8】如图,平面直角坐标系中,
, ,
A B P 三点的坐标分别为
4,0 ,
0,3 ,
0, 2
,AB
PB
,点M,N
是x 轴,线段AB 上的动点,则PM
MN
的最小值为
.
【技巧归纳】
将军饮马型:作某点关于对称轴的对称点,连接对称点与另一点,与对称轴交点即为所求。最小值即为对
称后两点间距离(用勾股计算)。若对称轴为x 轴或y 轴,直接变符号求对称点。注意区分轴对称与平移。
【变式4-1】如图,在平面直角坐标系中,
3,3
A
,
1,0
B
,点C 是y 轴上一点,连接AB
AC
BC
,
,
,则
ABC
周长的最小值为
.
【变式4-2】如图,在平面直角坐标系xOy 中,已知
(5,0)
A
,
(0,4)
B
,过点B 作y 轴的垂线l,P 为直线l 上
一动点,连接PO,PA ,则PO
PA
的最小值为
.
题型5 坐标与图形变换--轴对称
【例9】如图,在平面直角坐标系中,
ABC
的三个顶点坐标为
3 4 ,
1 2 ,
51
A
B
C
,
,
,.
(1)画出
ABC
关于y 轴对称的
1
1
1
A B C
△
,并写出点
1
B 的坐标;
(2)求
ABC
的面积;
(3)x 轴上找一点P,使三角形PBC 周长最小,x 轴上画出P 点位置.
【例10】如图,在由边长为1 个单位长度的小正方形组成的网格中建立平面直角坐标系xOy ,格点(网格
线的交点)
, ,
A B C 的坐标分别为( 2,3)
,(1,3),(2,0) .
(1)画出
ABC
关于x 轴对称的
1
1
1
A B C
△
(点
, ,
A B C 的对应点分别为
1
1
1
,
,
A B C ).
(2)连接
1
AB ,直接写出
1
AB C
△
的面积.
(3)在(1)的条件下,在线段AC 上找出点D,使得
1
AB D
△
的面积是
1
AB C
△
的面积的
1
2 .
【技巧归纳】
图形关于x 轴、y 轴或直线y=±x 对称时,找对应点坐标变化规律(横/纵变号或交换)。先求关键点对称坐
标,再连接成图形。注意对称前后图形全等,对应点连线被对称轴垂直平分。坐标系中画图更直观。
【变式5-1】在如图所示的平面直角坐标系中,每个小方格都是边长为1 个单位长度的正方形,
ABC
的顶
点在格点上.
(1)画出
ABC
关于y 轴对称的A B C
;并写出A;B;C的坐标.
(2)求
ABC
的面积.
(3)在y 轴上找出点Q ,使
QAC
△
的周长最小.
【变式5-2】如图,在平面直角坐标系中,规定在网格内(包括边界)横、纵坐标都是整数的点称为格点,
已知
ABC
的三个顶点都是格点.
(1)
ABC
的顶点坐标分别是A______,B______,C______;
(2)
ABC
与A B C
关于x 轴对称,A,B,C 的对应点分别是
,
,
A B C
,则C______;
(3)点D 是格点,且以点A,B,C,D 为顶点的四边形是轴对称图形,则所有符合条件的点D 坐标为______.
题型6 轴对称的几何变换综合题
【例11】在平面直角坐标系中,点��, 0 ,
0,
B
b ,a,b 满足
3
5 0
a
b
,点C 与点A 关于y 轴对
称.
(1)直接写出B,C 两点的坐标;
(2)如图,分别以��,��为直角边向右侧作等腰Rt BAD
和等腰Rt BCE
,求出D,E 两点的坐标.
【例12】阅读下列一段文字,回答问题.
【材料阅读】平面内两点
1
1
2
2
M x
y
N x
y
,
,
,
,则由勾股定理可得,这两点间的距离
2
2
1
2
1
2
MN
x
x
y
y
.例如.如图1,
31
1
2
M
N
,,
,
,则
2
2
3 1
1 2
13
MN
.
【直接应用】
(1)已知
2
3
13
P
Q
,
,
,,求P、Q 两点间的距离;
(2)如图2,在平面直角坐标系中的两点
1, 3 ,
1, 1
A
B
,P 为x 轴上任一点,求PA
PB
的最小值;
(3)利用上述两点间的距离公式,求代数式
2
2
2
2
2
3
1
x
y
x
y
的最小值是多少?
【技巧归纳】
综合题结合折叠、旋转、最值等。先确定对称轴,找对应点坐标关系。利用轴对称性质:对应点连线被对
称轴垂直平分,距离相等。设未知点坐标,列方程求解。注意多情况讨论(如对称轴位置不定)。数形结
合。
【变式6-1】在平面直角坐标系中,已知长方形ACDB ,其中点
2,4
A
,点
(6, 1)
D
.
(1)填空:点�的坐标为______,点�的坐标为______;
(2)若点�是�轴上的动点,连接��.
①如图1,当点�在�轴正半轴时,线段��与线段��相交于点�,用等式表示三角形PEC 的面积与三角形ECD
的面积之间的关系,并说明理由;
②当��将四边形ACDB 分成面积相等的两部分时,求点�的坐标.
【变式6-2】如图,在平面直角坐标系中,已知点��, 0 、��, 0 和�0,3 ,
2
1
4
0
a
b
,将线段��
平移到��的位置.
(1)求点�的坐标;
(2)点�为�轴正半轴上一动点,连接��,��.
①当点�在线段��上时,求证:
DPB
PDC
PBA
;
②当
3
5
PBD
ABDC
S
S
四边形
时,求点�的坐标,此时
DPB
、
PDC
和
PBA
有何数量关系?请直接写出它们的
关系,不需证明.
一、单选题
1.点
3,2
A
关于y 轴对称的点�′的坐标是(
)
A.
3,2
B.
3,2
C.
3, 2
D.
3, 2
2.在平面直角坐标系中,点
3,2
A
与点
, 2
B m
关于�轴对称,则�的值为(
)
A.2
B.−3
C.2
D.3
3.已知平面内不同的两点,点
,
A a b ,点
,
B a
b
,关于直线��叙述一定正确的是(
)
A.直线��∥�轴
B.直线��⊥�轴
C.直线AB
y
∥
轴
D.直线AB
y
轴
4.如图,剪纸艺术是中国民间艺术之一,很多剪纸作品体现了数学中的对称美.如图,蝴蝶剪纸是一幅轴
对称图形,将其放在平面直角坐标系中,若图中点F 的坐标为
,2
n
,其关于�轴的对称点E 坐标为
4,2
n
,
则3 1
n
值为(
)
A.1
B.3 2
C.3 3
D.1
5.如图,在平面直角坐标系中,对△���进行循环往复的轴对称变换,若原来点�的坐标是
,
m n ,经过
2025 次变换后所得的点�的坐标是(
)
A.
,
m n
B.
,
m
n
C.
,
m
n
D.
,
m n
二、填空题
6.在平面直角坐标系���中,点
3, 5
P
关于y 轴对称的点的坐标为_____.
7.点
,2
A m
与点
3,
B
n 关于y 轴对称,则
2026
(
)
m
n
________.
8.如图,在平面直角坐标系中,△���与△�′�′�′关于x 轴对称,其中点A,B,C 的对应点分别为点�′,�′,
�′,若点
(3,2)
P
在△���的边上,则点P 在△�′�′�′上的对应点�′的坐标是________.
9.如图,在平面直角坐标系中,Rt △���的直角边��,��分别在x 轴和y 轴上,其中
12,0 ,
0,5 ,
0,0
A
B
O
,
E 是��上一点,将△���以��为轴翻折,点A 刚好落在y 轴的点D 处,则点E 的坐标是______.
10.如图,在平面直角坐标系���中,四边形����关于�轴对称,
60
AOC
,
90
2
ABC
OA
,
,将
四边形����沿直线�= �翻折后得到四边形
1
1
1
OA B C ,接着将四边形
1
1
1
OA B C 沿直线y
x
翻折后得到四边形
2
2
2
OA B C ,第三次将四边形
2
2
2
OA B C 沿直线�= �翻折后得到四边形
3
3
3
OA B C ,第四次将四边形
3
3
3
OA B C 沿直
线y
x
翻折后得到四边形
4
4
4
OA B C
依此方式
(1)点�1的坐标是___________,
(2)翻折2026 次得到四边形
2026
2026
2026
OA
B
C
,则点
2026
A
的坐标是___________
三、解答题
11.如图,在平面直角坐标系中,△���的三个顶点坐标分别为
(0,5)
A
、
( 3,2)
B
、
( 1,1)
C
.
(1)画出△���关于�轴对称的△��1�1,并写出�1的坐标;
(2)求△���的面积.
12.如图,在平面直角坐标系中,已知
1,4
A
,
4,2
B
,
2,1
C
.
(1)请画出△���关于�轴对称的△�1�1�1;并写出�1的坐标.
(2)若点P 为�轴上一点,连接BP
CP
,
,当BP
CP
最小时,请在图中画出点P 的位置.
13.如图,在平面直角坐标系���中,△���的顶点坐标分别为
1, 1
A
,
4,1
B
,
2,2
C
,��为��边上
的高.
(1)请画出△���关于y 轴的对称图形△�1�1�1;
(2)请填出下列线段的长度:
��= ,BC ,AC ,CD .
14.如图,在长方形����中,O 为平面直角坐标系的原点,点A 的坐标为( ,0)
a
,点C 的坐标为(0, )
b ,且
a,b 满足
4
6
0
a
b
,点B 在第一象限内,点P 从原点出发,以每秒2 个单位长度的速度沿着
O
C
B
A
O
的线路移动.
(1)�= ________,�= ________,点B 的坐标为__________;
(2)当点P 移动4s时,点P 的坐标为_______________;
(3)在移动过程中,当点P 到x 轴的距离为4 个单位长度时,点P 移动的时间为________;
(4)在移动过程中,当三角形PAB 的面积等于6 时,求点P 的坐标.
15.在平面直角坐标系中,O 为坐标原点,点A 的坐标为(6,0) ,点B 是第一象限的点,且BA
x
轴,点B
到x 轴的距离是4,过点B 作x 轴的平行线a,与y 轴交于点C.动点P 从点B 出发,以2 个单位长度/s 的
速度沿直线a 向左移动,动点Q 从原点O 同时出发,以1 个单位长度/s 的速度沿x 轴向右移动.
(1)点B 的坐标为________;
(2)当
3
2
t
时,点P 的坐标为________,点Q 的坐标为________;
(3)当点P,Q 满足PQ
y
∥
轴时,求t 的值.
(4)当点P 移动到y 轴左侧,且四边形POQC 的面积为10 时,求点P 的坐标.