如图 7-1 所示,在平面直角坐标系中,直线 $l$ 是第一、三象限的角平分线.
(1)由图观察易知 $A(0,2)$ 关于直线 $l$ 的对称点 $A^{\prime}$ 的坐标为 $(2,0)$ ,请在图中分别标明 $B(5,3), C(-2,5)$ 关于直线 $l$ 的对称点 $B^{\prime}, C^{\prime}$ 的位置,并写出它们的坐标:
$B^{\prime}$ $\qquad$ ,$C^{\prime}$ $\qquad$。
(2)结合图形观察以上三组点的坐标,你会发现:坐标平面内任一点 $P(a, b)$ 关于第一、三象限的角平分线 $l$ 的对称点 $P^{\prime}$ 的坐标为 $\qquad$ (不必证明).
(3)已知两点 $D(1,-3), E(-1,-4)$ ,试在直线 $l$ 上确定一点 $Q$ ,使点 $Q$ 到 $D 、 E$ 两点的距离之和最小,并求出最小距离.
分析 易找到点 $B$ 关于第一、三象限角平分线的对称点 $B^{\prime}$ 的坐标为 $(3,5)$ ,再结合已知的点 $A$ 的坐标,我们不难猜想点 $C^{\prime}$ 坐标是 $(5,-2)$ ,然后找到点 $C^{\prime}$ ,可以发现 $C C^{\prime}$ 被第一、三象限角平分线垂直且平分,由此可以推想到坐标平面内任一点 $P(a, b)$ 关于第一、三象限的角平分线 $l$ 的对称点 $P^{\prime}$ 的坐标为 $(b, a)$ ,即它们纵、横坐标互换位置.