一束平行光线从原点O(0,0)出发,经过直线l:8X=6Y=25反射后通过点P(-4,3),求反射光线与直线l的交点坐标

1个回答

  • 题目有问题吧!直线方程应该是8x-6y=25吧!

    你打错了一个符号.

    按照直线方程 8x-6y=25求解.

    首先将直线化为点斜式

    y=8/6 x-25/6

    y=4/3 x-25/6

    从这里得知此镜面的斜率k=4/3

    下面过点O做镜面的垂线,l'

    l'的斜率为k'

    由于l'⊥l

    所以k'*k=-1

    k'=-1/k=-3/4

    又由于直线l'过原点O

    将点O(0,0)代入直线y=k'x+b

    0=k'*0+b

    b=0

    于是过点O且垂直于直线l的直线l'的方程为

    y=-3/4 x

    与直线l:8x-6y=25联立,求出垂足Q

    8x-18/4 x=25 (8-9/2)x=25 (5/2)x=25 x=10 y=-15/2

    Q(10,-15/2)为垂足.

    然后求点O,关于直线8x-6y=25的对称点O'

    显然,将点Q延直线l'延长长一倍所得点就是O'

    于是O'坐标为(20,-15)

    做到这里,我们求出了原点O,关于直线l的对称点.

    连接O'P就可得到反射光线的直线方程.

    于是通过两点式方程的形式,写出反射光线方程为:

    L:(y-y1)/(y2-y1)=(x-x1)/(x2-x1)

    即:(y+15)/(3+15)=(x-20)/(-4-20)

    整理得:(y+15)/18=(x-20)/-24

    24y+360=360-18x

    24y=-18x

    y=-3/4 x

    此为反射光线方程.

    下面求出交点坐标即可,这里我们不用常规解方程法求解.

    我们发现.

    y=-3/4 x 这个方程不光是反射线方程,同时也是过O点垂直于直线l的方程.

    于是我们可以知道,其实这是一个垂直于镜面的反射过程,于是镜面过原点O的垂线的垂足Q,就是所求交点.

    Q(10,-15/2)即为所求.

    这里说一下,最后一步解方程组也可以求,不过前面已经算过了,不用麻烦了.

    按照直线方程 8x+6y=25求解.

    首先将直线化为点斜式

    y=-8/6 x+25/6

    y=-4/3 x+25/6

    从这里得知此镜面的斜率k=-4/3

    下面过点O做镜面的垂线,l'

    l'的斜率为k'

    由于l'⊥l

    所以k'*k=-1

    k'=-1/k=3/4

    又由于直线l'过原点O

    将点O(0,0)代入直线y=k'x+b

    0=k'*0+b

    b=0

    于是过点O且垂直于直线l的直线l'的方程为

    y=3/4 x

    与直线l:8x+6y=25联立,求出垂足Q

    8x+18/4 x=25 (8+9/2)x=25 (25/2)x=25 x=2 y=3/2

    Q(2,3/2)为垂足.

    然后求点O,关于直线8x-6y=25的对称点O'

    显然,将点Q延直线l'延长长一倍所得点就是O'

    于是O'坐标为(4,3)

    做到这里,我们求出了原点O,关于直线l的对称点.

    连接O'P就可得到反射光线的直线方程.两点分别为O'(4,3) P(-4,3)

    于是通过两点式方程的形式,可以写出反射光线方程

    但是这里我们不用两点式,因为O'和P明显关于原点O对称,他们的连线必然为

    L:y=x

    此L为反射光线方程.

    下面求出交点坐标即可,

    联立 y=x

    8x+6y=25

    有x=25/14 y=25/14

    所以(25/14,25/14)为所求交点同时也为光线的反射点.