引言

南通市的数学竞赛和模拟考试一直是国内数学教育领域的标杆,其难度和深度常常成为考生和家长关注的焦点。本文将针对南通模拟考试中的一道数学难题进行深入解析,并提供解题技巧,帮助读者更好地理解和掌握这类问题的解决方法。

难题展示

假设我们遇到了以下这道题目:

题目:在平面直角坐标系中,点A(2,3)关于直线y=x的对称点为B,点B关于直线y=-x的对称点为C,求直线AC的方程。

解题思路

  1. 求对称点:首先,我们需要找出点A关于直线y=x的对称点B。由于直线y=x是第一象限和第三象限的角平分线,因此点B的坐标可以通过交换A点的横纵坐标得到,即B(3,2)。

  2. 求另一个对称点:接下来,我们需要找出点B关于直线y=-x的对称点C。同理,点C的坐标可以通过再次交换B点的横纵坐标得到,即C(-2,-3)。

  3. 求直线方程:最后,我们需要求出通过点A和点C的直线AC的方程。这可以通过使用两点式直线方程来实现。

解题步骤

步骤一:确定对称点

  • 点A(2,3)关于直线y=x的对称点B(3,2)。
  • 点B(3,2)关于直线y=-x的对称点C(-2,-3)。

步骤二:使用两点式求直线方程

两点式直线方程为:

[ \frac{y - y_1}{y_2 - y_1} = \frac{x - x_1}{x_2 - x_1} ]

其中,( (x_1, y_1) ) 和 ( (x_2, y_2) ) 是直线上的两个点。在这个例子中,我们可以使用点A(2,3)和点C(-2,-3)。

将这些值代入方程中,我们得到:

[ \frac{y - 3}{-3 - 3} = \frac{x - 2}{-2 - 2} ]

简化后得到:

[ \frac{y - 3}{-6} = \frac{x - 2}{-4} ]

进一步简化:

[ 2(y - 3) = 3(x - 2) ]

展开并整理得到直线AC的方程:

[ 2y - 6 = 3x - 6 \implies 3x - 2y = 0 ]

总结

通过上述步骤,我们成功地解决了这道南通数学难题。解题的关键在于正确地找出对称点,并使用两点式直线方程来求解。这类问题不仅考察了学生的几何知识,还考察了他们的计算能力和逻辑思维能力。

解题技巧

  • 熟练掌握对称点的求法。
  • 熟悉并能够灵活运用两点式直线方程。
  • 练习类似的题目,提高解题速度和准确性。

通过不断练习和总结,相信读者能够轻松掌握这类数学难题的解题技巧。