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对称性:关于原点中心对称

九年级下册 · 人教版 · 第二十六章 · 知识点 04 / 6

讲解

把点 (2, 3) 绕原点旋转 180°,得到 (−2, −3);这两个点都在 y = 6/x 上。事实上整条曲线绕原点转 180° 后与自己完全重合——这就是中心对称。所以两支的形状一模一样,只是位置相对。

把 k 拖成负数,两支跑到第二、四象限,但对称性一条不少:仍然关于原点中心对称,仍然关于 y = x、y = −x 轴对称。这条性质在解题时特别省事——正比例函数 y = ax 与双曲线 y = k/x 若有一个交点 (x₀, y₀),另一个交点必然是 (−x₀, −y₀),不用重新联立方程。

  1. 判断对称点是否在图象上:把坐标取相反数代入验证 xy = k
  2. 两个交点关于原点对称 → 坐标互为相反数
  3. 求「两个交点与原点围成的三角形面积」时,用对称性可把面积算成 2 倍

现实里能做什么

对称性在测量中的省力用法

工程上测一条对称曲线,往往只测一半,另一半用对称性补齐——双曲线关于原点中心对称,意味着只要确定第一象限那一支,第三象限的形状自动确定。地图上的等压线、光学里的双曲面镜,都是靠这条对称性把「测一半、算一半」变成标准做法。

知识要点

  • 关于原点中心对称:(x, y) 与 (−x, −y) 同时在图象上
  • 关于直线 y = x、y = −x 轴对称(k 的倒数关系)
  • 正比例函数 y = ax 与 y = k/x 的两个交点关于原点对称
  • 对称性常用来「由一半求另一半」,省去重复计算

典型例题(点击展开题解)

例 1正比例函数 y = 2x 与反比例函数 y = k/x 的图象交于 A、B …
正比例函数 y = 2x 与反比例函数 y = k/x 的图象交于 A、B 两点,且 A 的横坐标为 2。① 求 k 的值与点 B 的坐标;② 若点 C(0, 4),求 △ABC 的面积。
  1. A 在直线 y = 2x 上且 x = 2,所以 A(2, 4)。
    A(2, 4)
  2. ① A 在双曲线上:
    k = 2 × 4 = 8
  3. 两个交点关于原点中心对称,坐标同时取相反数:
    B(−2, −4)
  4. ② 用坐标面积公式(三点不共线时):
    S = ½|x_A(y_B − y_C) + x_B(y_C − y_A) + x_C(y_A − y_B)|
  5. 代入 A(2, 4)、B(−2, −4)、C(0, 4):
    S = ½|2(−8) + (−2)(0) + 0| = ½ × 16 = 8
① k = 8,B(−2, −4);② △ABC 的面积为 8。

这个知识点出现在哪些题型里

前置知识

图象与性质:双曲线的两支