Nội dung bài học sẽ giới thiệu đến các em khái niệm, tính chất, biểu thức tọa độ và các dạng toán liên quan đến Phép đối xứng tâm. Thông qua các ví dụ minh học có hướng dẫn giải chi tiết các em sẽ dễ dàng nắm được phương pháp giải bài tập ở dạng toán này.
Ký hiệu: ĐI
- I gọi là tâm đối xứng.
- Nếu ĐI(H) = H’ thì ta gọi H đối xứng với H’ qua tâm I hay H và H’ đối xứng nhau qua tâm I.
- Ta có: ĐI(M)=M’\( \Leftrightarrow \overrightarrow {IM'} = - \overrightarrow {IM} \)
- Ví dụ: Cho tam giác ABC và điểm I. Hãy biểu diễn ảnh A’B’C’ của ABC qua phép đối xứng tâm I.
ĐI(ABC)=A’B’C’.
Ta có: ĐI(M)=M’\( \Leftrightarrow \)ĐI(M’)=M.
Chứng minh: ĐI(M)=M’\( \Leftrightarrow \overrightarrow {IM'} = - \overrightarrow {IM} \Leftrightarrow \overrightarrow {IM} = - \overrightarrow {IM'} \Leftrightarrow \)ĐI(M’)=M.
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho M(x;y), gọi độ M’(x’;y’) là ảnh của M qua phép đối xứng tâm O ta có:
ĐO(M)=M’ thì: \(\left\{ \begin{array}{l}x' = - x\\y' = - y\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x' = - x\\y' = - y\end{array} \right.\)
Trong hệ tọa độ Oxy, cho \(E(a;b),\,M\left( {{x_0};{y_0}} \right).\) ĐE(M)=M’(x0’;y0’) có biểu thức tọa độ: \(\left\{ \begin{array}{l}x{'_0} = 2a - {x_0}\\y{'_0} = 2a - {y_0}\end{array} \right..\)
Tính chất 1:
Nếu ĐI(M)=M’ và ĐI(N)=N’ thì: \(\left\{ \begin{array}{l}M'N' = MN\\\overrightarrow {M'N'} = - \overrightarrow {MN} \end{array} \right.\)
Nếu ba điểm M, N, P thẳng hàng theo thứ tự thì qua phép đối xứng tâm biến thành M’, N’, P’ tương ứng cũng thẳng hàng theo thứ tự đó.
Tính chất 2:
Phép đối xứng tâm biến đường thẳng thành đường thẳng song song hoặc trùng với nó, biến đoạn thẳng thành đoạn thẳng bằng nó, biến tam giác thành tam giác bằng nó, biến đường tròn thành đường tròn có cùng bán kính.
Điểm I được gọi là tâm đối xứng của hình H nếu phép đối xứng qua I biến H thành chính nó.
\( \Rightarrow \) Ta gọi H là hình có tâm đối xứng.
Cho A(-1;3), \(d:x - 2y + 3 = 0.\) Tìm ảnh của điểm A và d qua phép đối xứng tâm O.
Cách 1:
Lấy \(M\left( {x,y} \right) \in d \Rightarrow \) ĐO(M)=M’ có tọa độ: \(\left\{ \begin{array}{l}x' = - x\\y' = - y\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = - x'\\y = - y'\end{array} \right. \Rightarrow M( - x', - y')\)
\(M \in d \Rightarrow ( - x') - 2( - y') + 3 = 0 \Leftrightarrow x' - 2y' - 3 = 0.\)
Vậy phương trình d’ là: \(x - 2y - 3 = 0.\)
Cách 2:
d’ là ảnh của d qua phép đối xứng tâm suy ra d’ song song hoặc trùng với d.
Suy ra phương trình d’ có dạng: \(x - 2y + m = 0.\)
Ta có: \(M(3;0) \in d\)
ĐO(M)=M’(x’,y’) với: \(\left\{ \begin{array}{l}x' = - {x_M} = - 3\\y' = - {y_M} = 0\end{array} \right.\)
\(M' \in d' \Rightarrow 3 - 2.0 + m = 0 \Leftrightarrow m = - 3.\)
Vậy phương trình của d’ là: \(x - 2y - 3 = 0.\)
Cho đường tròn \((C):{(x + 2)^2} + {(y - 1)^2} = 1.\) Viết phương trình (C’) là ảnh của (C) qua phép đối xứng tâm O(0;0).
Đường tròn (C) có tâm I(-2;1) bán kính R=1.
Gọi I’, R’ lần lượt là tâm và bán kính (C’) ta có: R’=R=1.
I’=ĐO(I) suy ra: \(\left\{ \begin{array}{l}{x_I}' = - {x_I} = 2\\{y_I}' = - {y_I} = - 1\end{array} \right.\)
Vậy phương trình đường tròn (C’) là: \({(x - 2)^2} + {(y + 1)^2} = 1.\)
Cho I(2;-3), \(d:3x + 2y - 1 = 0.\) Viết phương trình d’ là ảnh của d qua phép đối xứng tâm I.
Lấy \(M\left( {x,y} \right) \in d \Rightarrow \) ĐI(M)=M’ có tọa độ: \(\left\{ \begin{array}{l}x' = 4 - x\\y' = - 6 - y\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = 4 - x'\\y = - 6 - y'\end{array} \right. \Rightarrow M(4 - x', - 6 - y')\)
\(M \in d \Rightarrow 3(4 - x') + 2( - 6 - y') - 1 = 0 \Leftrightarrow - 3x' - 2y' - 1 = 0 \Leftrightarrow 3x' + 2y' + 1 = 0.\)
Vậy phương trình d’ là: \(3x + 2y + 1 = 0.\)
Nội dung bài học sẽ giới thiệu đến các em khái niệm, tính chất, biểu thức tọa độ và các dạng toán liên quan đến Phép đối xứng tâm. Thông qua các ví dụ minh học có hướng dẫn giải chi tiết các em sẽ dễ dàng nắm được phương pháp giải bài tập ở dạng toán này.
Để cũng cố bài học xin mời các em cũng làm Bài kiểm tra Trắc nghiệm Hình học 11 Chương 1 Bài 4để kiểm tra xem mình đã nắm được nội dung bài học hay chưa.
Trong các hình sau đây, hình nào không có tâm đối xứng?
Trong mặt phẳng Oxy, cho đường thẳng \(d:3x - 2y - 1 = 0.\) Ảnh của đường thẳng d qua phép đối xứng tâm O có phương trình là:
Trong mặt phẳng Oxy, cho đường tròn (S) có tâm I(3;-2), bán kính R=3. Viết phương trình ảnh của đường tròn (S) qua phép đối xứng tâm O.
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức và nắm vững hơn về bài học này nhé!
Bên cạnh đó các em có thể xem phần hướng dẫn Giải bài tập Hình học 11 Chương 1 Bài 4 sẽ giúp các em nắm được các phương pháp giải bài tập từ SGK hình học 11 Cơ bản và Nâng cao.
Bài tập 1 trang 15 SGK Hình học 11
Bài tập 2 trang 15 SGK Hình học 11
Bài tập 3 trang 15 SGK Hình học 11
Bài tập 1.11 trang 20 SBT Hình học 11
Bài tập 1.12 trang 20 SBT Hình học 11
Bài tập 1.13 trang 21 SBT Hình học 11
Bài tập 1.14 trang 21 SBT Hình học 11
Bài tập 14 trang 18 SGK Hình học 11 NC
Bài tập 15 trang 18 SGK Hình học 11 NC
Bài tập 16 trang 19 SGK Hình học 11 NC
Bài tập 17 trang 19 SGK Hình học 11 NC
Bài tập 18 trang 19 SGK Hình học 11 NC
Bài tập 19 trang 19 SGK Hình học 11 NC
Nếu có thắc mắc cần giải đáp các em có thể để lại câu hỏi trong phần Hỏi đáp, cộng đồng Toán DapAnHay sẽ sớm trả lời cho các em.
-- Mod Toán Học 11 DapAnHay
Trong các hình sau đây, hình nào không có tâm đối xứng?
Trong mặt phẳng Oxy, cho đường thẳng \(d:3x - 2y - 1 = 0.\) Ảnh của đường thẳng d qua phép đối xứng tâm O có phương trình là:
Trong mặt phẳng Oxy, cho đường tròn (S) có tâm I(3;-2), bán kính R=3. Viết phương trình ảnh của đường tròn (S) qua phép đối xứng tâm O.
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho đường thẳng \(\left( \Delta \right):Ax + By + C = 0\) và điểm I(a;b). Phép đối xứng tâm I biến đường thẳng \(\Delta \) thành đường thẳng \(\Delta '.\) Viết phương trình \(\Delta '.\)
Cho hai khẳng định sau:
(I) Nếu một hình nào đó có hai trục đối xứng vuông góc với nhau thì hình đó có tâm đối xứng.
(II) Cho phép đối xứng tâm ĐO và đường thẳng d không qua O. Có thể dựng d’ là ảnh của d qua ĐO mà chỉ sử dụng compa một lần và thước thẳng ba lần.
Chọn kết luận đúng:
Trong mặt phẳng Oxy cho điểm M(2;-6) và điểm I(1;4). Phép đối xứng tâm I biến M thành M’ thì tọa độ M’ là:
Trong mặt phẳng Oxy cho đường thẳng d có phương trình 2x - 6y + 5 = 0 điểm I(2;-4). Phép đối xứng tâm I biến d thành d’ có phương trình:
Có bao nhiêu phép đối xứng tâm biến hình chữ nhật thành chính nó?
Hình nào dưới đây vừa có tâm đối xứng vừa có trục đối xứng?
Trong mặt phẳng Oxy cho đường tròn (C) có phương trình (x - 2)2 + (y + 4)2 = 9 và đường tròn (C’) có phương trình (x - 3)2 + (y + 3)2 = 9. Phép đối xứng tâm K biến (C) thành (C’). tọa độ của K là:
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho điểm A(-1;3) và đường thẳng d có phương trình \(x-2y + 3 = 0\). Tìm ảnh của A và d qua phép đối xứng tâm O.
Trong các hình tam giác đều, hình bình hành, ngũ giác đều, lục giác đều, hình nào có tâm đối xứng?
Tìm một hình có vô số tâm đối xứng?
Cho tứ giác ABCE. Dựng ảnh của tam giác ABC qua phép đối xứng tâm E.
Trong mặt phẳng Oxy, cho hai điểm I(1;2), M(−2;3), đường thẳng d có phương trình 3x−y+9 = 0 và đường tròn (C) có phương trình: x2+y2+2x−6y+6 = 0. Hãy xác định tọa độ của điểm M′, phương trình của đường thẳng d′ và đường tròn (C′) theo thứ tự là ảnh của M, d và (C) qua
a) Phép đối xứng qua gốc tọa độ;
b) Phép đối xứng qua tâm I.
Trong mặt phẳng Oxy, cho đường thẳng d có phương trình: x−2y+2 = 0 và đường thẳng d′ có phương trình: x−2y−8 = 0. Tìm phép đối xứng tâm biến d thành d′ và biến trục Ox thành chính nó.
Cho ba điểm không thẳng hàng I, J, K. Hãy dựng tam giác ABC nhận I, J, K lần lượt là trung điểm của các cạnh BC, AB, AC.
Giả sử phép đối xứng tâm ĐO biến đường thẳng d thành d'. Chứng minh
a. Nếu d không đi qua tâm đối xứng O thì d' song song với d, O cách đều d và d'
b. Hai đường thẳng d và d' trùng nhau khi và chỉ khi d đi qua O
Cho phép đối xứng tâm ĐO và đường thẳng d không đi qua O. Hãy nêu cách dựng ảnh d' của đường thẳng d qua ĐO. Tìm cách dựng d' mà chỉ sử dụng compa một lần và thước thẳng ba lần
Chỉ ra tâm đối xứng của các hình sau đây:
a. Hình gồm hai đường thẳng cắt nhau
b. Hình gồm hai đường thẳng song song
c. Hình gồm hai đường tròn bằng nhau
d. Đường elip
e. Đường hypebol
Cho hai điểm cố định B, C trên đường tròn (O;R) và một điểm A thay đổi trên đường tròn đó. Hãy dùng phép đối xứng tâm để chứng minh rằng trực tâm H của tam giác ABC nằm trên một đường tròn cố định
Hướng dẫn. Gọi I là trung điểm BC . Hãy vẽ đường kính AM của đường tròn rồi chứng minh rằng I là trung điểm của đoạn thẳng HM
Cho đường tròn (O;R), đường thẳng △ và điểm I . Tìm điểm A trên (O; R) và điểm B trên △ sao cho I là trung điểm của đoạn thẳng AB
Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, cho đường thẳng Δ: ax + by + c = 0 điểm I(x0; y0). Phép đối xứng tâm ĐI biến đường thẳng △ thành đường thẳng △′. Viết phương trình của △′.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
A. Một
B. Hai
C. Ba
D. Vô số
Câu trả lời của bạn
Lấy hai điểm A, B bất kì lần lượt thuộc a, b. Trung điểm I của AB chính là tâm đối xứng của hình. Có vô số điểm I thỏa mãn. Chọn đáp án D
A. M’(-3;-7)
B. M’(3;-7)
C. M’(7;-3)
D. M’(7;3)
Câu trả lời của bạn
Phép đối xứng tâm O biến M(x;y) thành M’(-x;-y). Chọn đáp án B
A. một
B. hai
C. ba
D. không
Câu trả lời của bạn
Có 1 phép đối xứng tâm biến hình chữ nhật thành chính nó
Đáp án: A
A. hình bình hành
B. hình chữ nhật
C. hình tam giác đều
D. hình tam giác cân
Câu trả lời của bạn
Hình bình hành có tâm đối xứng; hình tam giác cân và hình tam giác đều chỉ có trục đối xứng.
A. x2 + y2 - 6x - 2y - 6 = 0
B. x2 + y2 - 2x - 6y + 6 = 0
C. x2 + y2 + 6x - 2y - 6 = 0
D. x2 + y2 + 6x + 2y + 6 = 0
Câu trả lời của bạn
Đường tròn (C) có tâm I(3; 1) và bán kính R = 2.
Phép đối xứng tâm O(0; 0) biến tâm I(3; 1) của (C) thành tâm I’(-3; -1) của đường tròn (C’), bán kính R = 2 không đổi.
Phương trình (C’) là (x + 3)2 + (y + 1)2 = 4 hay x2 + y2 + 6x + 2y + 6 = 0
Đáp án: D
A. 6x - 5y - 7 = 0
B. 6x + 5y - 7 = 0
C. 6x - 5y + 7 = 0
D. 6x + 5y + 7 = 0
Câu trả lời của bạn
Tâm đối xứng I thuộc d thì phép đối xứng tâm I biến d thành chính nó.
Nhận xét: lưu ý kiểm tra xem tâm có thuộc d không, cũng như với phép tịnh tiến thì kiểm tra xem vecto tịnh tiến có cùng phương với vecto chỉ phương của d không.
A. M’(0;14)
B. M’(14;0)
C. M’(-3/2;-2)
D. M’(-1/2;5)
Câu trả lời của bạn
Phép đối xứng tâm I(x0; y0) biến M(x; y) thành M'(x'; y') thì:
\(\left\{ \begin{array}{l} x' = 2{x_0} - x = 2.1 - 2 = 0\\ y' = 2{y_0} - y = 2.4 - ( - 6) = 14 \end{array} \right.\)
⇒ M'(0;14). Chọn đáp án A
Câu trả lời của bạn
A'(a,b) là ảnh của A' qua phép đối xứng tâm O ⇒ a = 4 và b = -3
Câu trả lời của bạn
- Hình bình hành ABCD có O là giao điểm của hai đường chéo ⇒ O là trung điểm mỗi đường nên A và C đối xứng nhau qua tâm O
B và D đối xứng nhau qua tâm O
- Xét hai tam giác vuông AEO và CFO có:
OA = OC (do O là trung điểm AC)
∠(AOE) = ∠(COF)(hai góc đối đỉnh)
⇒ ΔAEO = ΔCFO (cạnh huyền – góc nhọn kề)
⇒ OE = OF (hai cạnh tương ứng)
Nên O là trung điểm EF
⇒ E và F đối xứng nhau qua tâm O
Câu trả lời của bạn
M' = ĐI (M)nghĩa là phép biến hình này biến điểm I thành chính nó
hoặc biến mỗi điểm M khác I thành M' sao cho I là trung điểm
của đoạn thẳng MM’
- M ≡ I ⇒ M' = ĐI(M) ≡ M ≡ I ⇒ M = ĐI(M')
- M ≠ I ⇒ M' = ĐI(M) thì I là trung điểm của MM’
⇒ M' ≠ I và phép biến hình biến mỗi điểm M' thành M sao cho I là trung điểm của đoạn thẳng M'M
⇒ M = ĐI (M')
A. I(-2;0)
B. I(8;0)
C. I(-3/2;0)
D. I(0; -3/2)
Câu trả lời của bạn
Dễ thấy d // d’, ta có d ∩ Oy = A(0; 1); d’ ∩ Oy = A’(0; -4). Phép đối xứng tâm I biến Oy thành Oy thì I thuộc trục Oy; biến d thành d’ thì I là trung điểm của AA’ ⇒ I(0; -3/2).
Đáp án: D
Câu trả lời của bạn
Đường thẳng, hình gồm hai đường thẳng song song là những hình có vô số tâm đối xứng.
Câu trả lời của bạn
Gọi A' là ảnh của A qua phép đối xứng tâm O, khi đó O là trung điểm của AA'
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{x_O} = \frac{{{x_A} + {x_{A'}}}}{2}\\
{y_O} = \frac{{{y_A} + {y_{A'}}}}{2}
\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_{A'}} = 2{x_O} - {x_A}\\{y_{A'}} = 2{y_O} - {y_A}\end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{x_{A'}} = 2.0 - \left( { - 1} \right) = 1\\
{y_{A'}} = 2.0 - 3 = - 3
\end{array} \right.\)
\( \Rightarrow A'\left( {1; - 3} \right)\)
Để tìm ảnh của đường thẳng \(d\) ta có thể dùng các cách sau:
Cho y=0 ta được x-2.0+3=0 hay x=-3.
Cho x=-1 ta được -1-2y+3=0 hay y=1.
Do đó, đường thẳng \(d\) đi qua \(B(-3;0)\) và \(C (-1;1)\).
Ta có: \(B' = {D_{O}}(B) = (3;0)\) và \(C' = {D_{O}}(C) = (1;-1)\).
Đường thẳng B'C' là ảnh của d qua phép đối xứng tâm O.
\(\overrightarrow {B'C'} = \left( {2;1} \right) \Rightarrow \overrightarrow {{n_{B'C'}}} = \left( {1; - 2} \right)\) là VTPT của B'C'.
Mà B'C' đi qua B'(3;0) nên có phương trình:
1(x-3)-2(y-0)=0 hay x-2y-3=0.
Câu trả lời của bạn
Do phép đối xứng tâm biến trục Ox thành chính nó nên tâm đối xứng I thuộc Ox hay I(a;0).
Lấy \(A(-2;0)\) thuộc d.
Gọi \(A' = {D_I}\left( A \right) \)
\(\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = \frac{{{x_{A'}} + \left( { - 2} \right)}}{2}\\
0 = \frac{{{y_{A'}} + 0}}{2}
\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
{x_{A'}} = 2a + 2\\
{y_{A'}} = 0
\end{array} \right.\)
\(A' \in d' \Leftrightarrow \left( {2a + 2} \right) - 2.0 - 8 = 0 \) \(\Leftrightarrow 2a - 6 = 0 \Leftrightarrow a = 3\)
Vậy I(3;0).
viết phương trình ảnh của đường tròn (C) : x^2 + y^2 -x+ y -1= 0 qua ĐI với I( 2;-1)
Câu trả lời của bạn
Cho tứ giác ABCE. Dựng ảnh của tam giác ABC qua phép đối xứng tâm E ?
Câu trả lời của bạn
Ảnh của tam giác ABC qua phép đối xứng tâm E là tam giác A'B'C'.
cho đường tròn (O ; R) , đường thẳng \(\Delta\) và điểm I . Tìm điểm A trên (O ; R) và điểm B trên \(\Delta\) sao cho i là trung điểm của đoạn thẳng AB .
Câu trả lời của bạn
Ta thực hiện như sau:
Dựng \(\Delta'=Đ_1\left(\Delta\right)\)và giả sử \(\Delta'\) cắt \(\left(O;R\right)\) tại \(A\)
Nối \(IA\) cắt \(\Delta\) tại \(B\)
Khi đó \(I\) là trung điểm của đoạn thẳng \(AB\)
Bài toán chỉ có nghiệm khi đường thẳng
cho 2 điểm B , C cố định trên đường tròn (O ; R) và 1 điểm A thay đổi trên đường tròn đó . Hãy dùng phép đối xứng tâm để chứng minh rằng trực tâm H của tam giác ABC nằm trên 1 đường tròn cố định .
Hướng dẫn : gọi I là trung điểm của BC . Hãy vẽ đường kính AM của đường trnf rồi chứng minh rằng I là trung điểm của đoạn thẳng HM .
Câu trả lời của bạn
Bạn lấy thực hiện phép đối xứng qua \(BC\) thì \(O\) thành \(O'\) thì \(OB=O'B,OC=O'C\) mà \(OB=C=R\) cho nên \(O'B=O'C=R\left(1\right)\)
Ở đây \(R\) là bán kính đường tròn ngoại tiếp \(ABC'\)
, \(H\) thành \(H'\) với \(O\) là tâm đường tròn ngoại tiếp \(ABC\).
Cho nên \(\widehat{HBC}=\widehat{H'BC}\) ( phép đối xứng trực bảo toàn góc) mặt khác
\(\widehat{HBC}=\widehat{HAC}\) cùng phụ với góc \(\widehat{C}\).
Điều này chứng tỏ \(ACH'B\) là tứ giác nội tiếp hay \(H'\) cũng thuộc \(\left(O\right)\)
Phép đối xứng là phép dời hình cho nên nó bảo toàn khoảng cách cũng có nghĩa
\(O'H=OH'=R\) (vì \(H\) nằm trên \(\left(O\right)\)) (2)
Từ (1) và (2) ta được tam giác HBC luôn nội tiếp đường tròn \(\left(O'\right)\) bán kính R
do \(O,BC\) và R cố định nên \(O'\) cố định , ta được điều phải chứng minh.
Cho đường tròn (C) và hai điểm cố định phân biệt A, B thuộc (C). Với mỗi điểm M chạy trên đường tròn (trừ hai điểm A, B) ta xét điểm N sao cho AMBN là hình bình hành. Chứng minh rằng tập hợp các điểm N cũng nằm trên một đường tròn xác định ?
Câu trả lời của bạn
Tập các điểm N thuộc đường tròn (C') là ảnh của (C) qua phép đối xứng qua trung điểm của AB
Trong mặt phẳng Oxy, cho đường thẳng d có phương trình \(x-2y+2=0\) và d' có phương trình \(x-2y-8=0\). Tìm phép đối xứng tâm biến d thành d' và biến trục Ox thành chính nó ?
Câu trả lời của bạn
Giao của d và d' với Ox lần lượt là \(A\left(-2;0\right)\) và \(A'\left(8;0\right)\). Phép đối xứng qua tâm cần tìm biến A thành A' nên tâm đối xứng của nó là \(I=\left(3;0\right)\)
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *