7. 如图15.2-17,在平面直角坐标系中,直线$ l $为第一、三象限角平分线.点$ P(-1,2) $关于$ y $轴的对称点称为$ P $的一次反射点$ P_1(1,2) $,$ P_1 $关于直线$ l $的对称点称为点$ P $的二次反射点$ P_2(2,1) $.根据定义,回答下列问题:
(1) 点$ (3,-4) $的一次反射点为
(2) 若$ P(m+1,2n-1) $的一次反射点和$ Q(-3,4) $的二次反射点重合,求$ m+n $的值.

(1) 点$ (3,-4) $的一次反射点为
(-3, -4)
,二次反射点为(-4, -3)
.(2) 若$ P(m+1,2n-1) $的一次反射点和$ Q(-3,4) $的二次反射点重合,求$ m+n $的值.
答案
7. (1) (-3, -4) (-4, -3)
(2) 由题意,$\because P$ 为 $(m+1, 2n-1)$,$\therefore P$ 的一次反射点为 $(-m-1, 2n-1)$. 又$\because Q$ 为 $(-3, 4)$,$\therefore Q$ 的一次反射点为 $(3, 4)$. $\therefore Q$ 的二次反射点为$(4, 3)$. 又$\because P (m+1, 2n-1)$ 的一次反射点和$Q (-3, 4)$ 的二次反射点重合,$\therefore -m-1=4$,$2n-1=3$. $\therefore m=-5$,$n=2$. $\therefore m+n=-5+2=-3$
(2) 由题意,$\because P$ 为 $(m+1, 2n-1)$,$\therefore P$ 的一次反射点为 $(-m-1, 2n-1)$. 又$\because Q$ 为 $(-3, 4)$,$\therefore Q$ 的一次反射点为 $(3, 4)$. $\therefore Q$ 的二次反射点为$(4, 3)$. 又$\because P (m+1, 2n-1)$ 的一次反射点和$Q (-3, 4)$ 的二次反射点重合,$\therefore -m-1=4$,$2n-1=3$. $\therefore m=-5$,$n=2$. $\therefore m+n=-5+2=-3$
解析
【分析】
解题前先明确两次反射的规则:①一次反射:点关于y轴对称,对称点横坐标为原横坐标的相反数,纵坐标不变;②二次反射:一次反射后的点再关于第一、三象限角平分线(即直线$y=x$)对称,对称点横、纵坐标与原一次反射点的横、纵坐标互换。
对于(1),直接按照两次反射的坐标变换规则逐步计算即可;对于(2),先分别求出P的一次反射点坐标、Q的二次反射点坐标,再根据两个点重合即对应横、纵坐标分别相等,列方程求出m、n的值,最后计算$m+n$即可。
【解析】
(1) 点$(3,-4)$的一次反射为关于y轴对称:横坐标变为原横坐标的相反数,纵坐标不变,因此一次反射点为$(-3,-4)$;
再将$(-3,-4)$关于直线$l$(直线$y=x$)对称,横、纵坐标互换,因此二次反射点为$(-4,-3)$。
(2) 先求$P(m+1,2n-1)$的一次反射点:关于y轴对称时,横坐标为$-(m+1)=-m-1$,纵坐标不变,可得一次反射点坐标为$(-m-1,2n-1)$;
再求$Q(-3,4)$的二次反射点:先求Q的一次反射点,关于y轴对称得$(3,4)$,再将$(3,4)$关于直线$y=x$对称,横纵坐标互换得二次反射点为$(4,3)$;
由两个点重合可得对应坐标相等,列方程组:
$\begin{cases}-m-1=4 \\2n-1=3\end{cases}$
解得$m=-5$,$n=2$,因此$m+n=-5+2=-3$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{(-3,-4)}$,$\boldsymbol{(-4,-3)}$
(2) $\boldsymbol{-3}$
【知识点】
1. y轴对称坐标变换
2. 直线$y=x$对称坐标变换
3. 坐标相等的应用
【点评】
本题结合新定义的反射规则,考查轴对称变换下的坐标变化规律,解题核心是准确理解两次反射对应的对称方式,熟练掌握常见对称下的坐标变换方法,第二问利用点重合即坐标对应相等列方程求解即可,考查学生对新定义的理解能力和基础计算能力。
【难度系数】
0.7
解题前先明确两次反射的规则:①一次反射:点关于y轴对称,对称点横坐标为原横坐标的相反数,纵坐标不变;②二次反射:一次反射后的点再关于第一、三象限角平分线(即直线$y=x$)对称,对称点横、纵坐标与原一次反射点的横、纵坐标互换。
对于(1),直接按照两次反射的坐标变换规则逐步计算即可;对于(2),先分别求出P的一次反射点坐标、Q的二次反射点坐标,再根据两个点重合即对应横、纵坐标分别相等,列方程求出m、n的值,最后计算$m+n$即可。
【解析】
(1) 点$(3,-4)$的一次反射为关于y轴对称:横坐标变为原横坐标的相反数,纵坐标不变,因此一次反射点为$(-3,-4)$;
再将$(-3,-4)$关于直线$l$(直线$y=x$)对称,横、纵坐标互换,因此二次反射点为$(-4,-3)$。
(2) 先求$P(m+1,2n-1)$的一次反射点:关于y轴对称时,横坐标为$-(m+1)=-m-1$,纵坐标不变,可得一次反射点坐标为$(-m-1,2n-1)$;
再求$Q(-3,4)$的二次反射点:先求Q的一次反射点,关于y轴对称得$(3,4)$,再将$(3,4)$关于直线$y=x$对称,横纵坐标互换得二次反射点为$(4,3)$;
由两个点重合可得对应坐标相等,列方程组:
$\begin{cases}-m-1=4 \\2n-1=3\end{cases}$
解得$m=-5$,$n=2$,因此$m+n=-5+2=-3$。
【答案】
(1) $\boldsymbol{(-3,-4)}$,$\boldsymbol{(-4,-3)}$
(2) $\boldsymbol{-3}$
【知识点】
1. y轴对称坐标变换
2. 直线$y=x$对称坐标变换
3. 坐标相等的应用
【点评】
本题结合新定义的反射规则,考查轴对称变换下的坐标变化规律,解题核心是准确理解两次反射对应的对称方式,熟练掌握常见对称下的坐标变换方法,第二问利用点重合即坐标对应相等列方程求解即可,考查学生对新定义的理解能力和基础计算能力。
【难度系数】
0.7
8.【观察思考】在平面直角坐标系中,若直线$l$上的所有点的横坐标均为$a$,则直线$l$记为直线$x=a$. 如图15.2-18,直线$l$上的横坐标均为3,记为直线$x=3$. 探索关于直线$x=3$对称的点的坐标规律如下:

(1)【特例感知】根据上表和图15.2-18,可知$D(-2,-1)$关于直线$x=3$对称的点$D'$的坐标为
(2)【规律应用】结合以上规律回答下列问题:
①点$E(1,-2)$关于直线$x=2$对称的点$E'$的坐标为
②若点$F(1,3)$关于直线$x=b$对称的点$F'$的坐标为$(7,3)$,则$b$的值为
(3)【深入拓展】若点$P(m,n)$与点$Q$关于直线$x=c$对称,求点$Q$的坐标.(用含有$m,n,c$的代数式表示)

(1)【特例感知】根据上表和图15.2-18,可知$D(-2,-1)$关于直线$x=3$对称的点$D'$的坐标为
(8, −1)
.(2)【规律应用】结合以上规律回答下列问题:
①点$E(1,-2)$关于直线$x=2$对称的点$E'$的坐标为
(3, −2)
.②若点$F(1,3)$关于直线$x=b$对称的点$F'$的坐标为$(7,3)$,则$b$的值为
4
.(3)【深入拓展】若点$P(m,n)$与点$Q$关于直线$x=c$对称,求点$Q$的坐标.(用含有$m,n,c$的代数式表示)
答案
8. (1) (8, −1)
(2) ① (3, −2)
② 4
(3) $\because$关于直线$x=c$对称的点纵坐标一样,横坐标和为$2c$,$\therefore$若点$P$($m$,$n$)与点$Q$关于直线$x=c$对称,则点$Q$的坐标为 $(2c-m, n)$
(2) ① (3, −2)
② 4
(3) $\because$关于直线$x=c$对称的点纵坐标一样,横坐标和为$2c$,$\therefore$若点$P$($m$,$n$)与点$Q$关于直线$x=c$对称,则点$Q$的坐标为 $(2c-m, n)$
解析
【分析】
解决本题的核心是掌握关于竖直直线$x=a$对称的点的坐标规律:根据轴对称的性质,对称点的连线被对称轴垂直平分,竖直直线的垂线为水平线,因此两个对称点的纵坐标相等,且横坐标的平均值等于$a$,即横坐标之和为$2a$。解题时按照这个规律分别计算各小问即可:
(1)求$D$关于$x=3$的对称点,纵坐标不变,用$2×3$减去$D$的横坐标得到对称点横坐标;
(2)①同理,用$2×2$减去$E$的横坐标得对称点横坐标,纵坐标不变;②已知两个对称点的横坐标,直接求二者的平均值就是$b$的值;
(3)将规律推广到一般情况,用含$m、c$的式子表示对称点横坐标,纵坐标保持$n$不变即可。
【解析】
(1)关于直线$x=3$对称的点,纵坐标不变,横坐标之和为$2×3=6$。已知$D(-2,-1)$,则$D'$的横坐标为$6 - (-2)=8$,纵坐标为$-1$,故$D'(8,-1)$。
(2)①关于直线$x=2$对称的点,纵坐标不变,横坐标之和为$2×2=4$。已知$E(1,-2)$,则$E'$的横坐标为$4 - 1=3$,纵坐标为$-2$,故$E'(3,-2)$。
②点$F(1,3)$和$F'(7,3)$关于直线$x=b$对称,故$b$为两点横坐标的平均值,即$b=(1+7)÷2=4$。
(3)点$P(m,n)$与点$Q$关于直线$x=c$对称,根据对称规律:两点纵坐标相等,横坐标之和为$2c$。因此$Q$点纵坐标为$n$,横坐标为$2c - m$,即$Q$点坐标为$(2c - m, n)$。
【答案】
(1) $(8, -1)$
(2) ① $(3, -2)$
② $4$
(3) $(2c-m, n)$
【知识点】
轴对称的坐标规律、轴对称的性质、平面直角坐标系
【点评】
本题从特殊实例出发,探究关于竖直直线对称的点的坐标规律,再推广到一般情况,侧重考查规律总结与应用能力,掌握对称点的横、纵坐标的变化特征是解题关键。
【难度系数】
0.8
解决本题的核心是掌握关于竖直直线$x=a$对称的点的坐标规律:根据轴对称的性质,对称点的连线被对称轴垂直平分,竖直直线的垂线为水平线,因此两个对称点的纵坐标相等,且横坐标的平均值等于$a$,即横坐标之和为$2a$。解题时按照这个规律分别计算各小问即可:
(1)求$D$关于$x=3$的对称点,纵坐标不变,用$2×3$减去$D$的横坐标得到对称点横坐标;
(2)①同理,用$2×2$减去$E$的横坐标得对称点横坐标,纵坐标不变;②已知两个对称点的横坐标,直接求二者的平均值就是$b$的值;
(3)将规律推广到一般情况,用含$m、c$的式子表示对称点横坐标,纵坐标保持$n$不变即可。
【解析】
(1)关于直线$x=3$对称的点,纵坐标不变,横坐标之和为$2×3=6$。已知$D(-2,-1)$,则$D'$的横坐标为$6 - (-2)=8$,纵坐标为$-1$,故$D'(8,-1)$。
(2)①关于直线$x=2$对称的点,纵坐标不变,横坐标之和为$2×2=4$。已知$E(1,-2)$,则$E'$的横坐标为$4 - 1=3$,纵坐标为$-2$,故$E'(3,-2)$。
②点$F(1,3)$和$F'(7,3)$关于直线$x=b$对称,故$b$为两点横坐标的平均值,即$b=(1+7)÷2=4$。
(3)点$P(m,n)$与点$Q$关于直线$x=c$对称,根据对称规律:两点纵坐标相等,横坐标之和为$2c$。因此$Q$点纵坐标为$n$,横坐标为$2c - m$,即$Q$点坐标为$(2c - m, n)$。
【答案】
(1) $(8, -1)$
(2) ① $(3, -2)$
② $4$
(3) $(2c-m, n)$
【知识点】
轴对称的坐标规律、轴对称的性质、平面直角坐标系
【点评】
本题从特殊实例出发,探究关于竖直直线对称的点的坐标规律,再推广到一般情况,侧重考查规律总结与应用能力,掌握对称点的横、纵坐标的变化特征是解题关键。
【难度系数】
0.8
9. 如图15.2-19所示,在平面直角坐标系中,蝴蝶图案关于y轴对称,点M与点N是对应点,则下列选项中的点,到M,N两点的距离相等的是(

A.点P(2,2)
B.点Q(1,-2)
C.点R(0,-1)
D.点S(-1,-2)
C
)。A.点P(2,2)
B.点Q(1,-2)
C.点R(0,-1)
D.点S(-1,-2)
答案
9. C
解析
【分析】
解题时首先回忆两个核心性质:①平面内到线段两端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上;②关于y轴对称的两个点纵坐标相等、横坐标互为相反数。结合题意,M、N是关于y轴对称的对应点,因此线段MN平行于x轴,它的垂直平分线就是y轴,即只要在y轴上的点到M、N的距离都相等,最后判断各选项中点是否在y轴上(y轴上的点横坐标为0)即可得出答案。
【解析】
解:
∵蝴蝶图案关于y轴对称,点M与点N是对应点
∴点M和点N关于y轴对称,两点纵坐标相同,横坐标互为相反数
由此可得线段MN平行于x轴,线段MN的垂直平分线为y轴
根据线段垂直平分线的性质,到M、N两点距离相等的点都在y轴上,而y轴上的点横坐标为0。
观察选项:
A. 点P(2,2)横坐标为2,不在y轴上;
B. 点Q(1,-2)横坐标为1,不在y轴上;
C. 点R(0,-1)横坐标为0,在y轴上;
D. 点S(-1,-2)横坐标为-1,不在y轴上。
因此符合条件的是点R,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
轴对称的性质,线段垂直平分线的性质,坐标轴上点的坐标特征
【点评】
本题将轴对称的性质与线段垂直平分线的性质结合考查,不需要复杂计算,只需通过性质推导得出符合条件的点在y轴上,就能快速筛选答案,是对基础几何性质应用能力的考查。
【难度系数】
0.8
解题时首先回忆两个核心性质:①平面内到线段两端点距离相等的点,在这条线段的垂直平分线上;②关于y轴对称的两个点纵坐标相等、横坐标互为相反数。结合题意,M、N是关于y轴对称的对应点,因此线段MN平行于x轴,它的垂直平分线就是y轴,即只要在y轴上的点到M、N的距离都相等,最后判断各选项中点是否在y轴上(y轴上的点横坐标为0)即可得出答案。
【解析】
解:
∵蝴蝶图案关于y轴对称,点M与点N是对应点
∴点M和点N关于y轴对称,两点纵坐标相同,横坐标互为相反数
由此可得线段MN平行于x轴,线段MN的垂直平分线为y轴
根据线段垂直平分线的性质,到M、N两点距离相等的点都在y轴上,而y轴上的点横坐标为0。
观察选项:
A. 点P(2,2)横坐标为2,不在y轴上;
B. 点Q(1,-2)横坐标为1,不在y轴上;
C. 点R(0,-1)横坐标为0,在y轴上;
D. 点S(-1,-2)横坐标为-1,不在y轴上。
因此符合条件的是点R,答案选C。
【答案】
C
【知识点】
轴对称的性质,线段垂直平分线的性质,坐标轴上点的坐标特征
【点评】
本题将轴对称的性质与线段垂直平分线的性质结合考查,不需要复杂计算,只需通过性质推导得出符合条件的点在y轴上,就能快速筛选答案,是对基础几何性质应用能力的考查。
【难度系数】
0.8
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