【文档说明】江西省部分学校2024-2025学年高二上学期10月月考试题 数学 Word版含解析.docx,共(21)页,1.311 MB,由小赞的店铺上传
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高二数学试卷注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在
答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.4.本试卷主要考试内容:北师大版选择性必修第一册第一章至第二章第一节.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列直线中,倾斜角
最小的是()A.4350xy+−=B.4350xy−−=C.3450xy+−=D.3450xy−−=2.已知圆()()22211xyr−+−=经过点()2,2P,则圆在点P处的切线方程为()A.40xy+−=B.0xy+=C.0xy−=D.40xy−−=3.若方程22
112xymm+=+−表示椭圆,则m的取值范围为()A.()1,2−B.()2,1−C.331,,222−D.111,,222−4.若点()1,2P−在圆C
:220xyxym++++=的外部,则m的取值可能为()A.5B.1C.4−D.7−5.已知()4,2A−,()3,1B,过点()0,1P−的直线l与线段AB(含端点)有交点,则直线l的斜率的取值范围为()
A.23,,34−−+B.32,,43−−+C.32,43−D.23,34−6.点()2,3−关于直线2230xy+−=对称的点的坐标为()A.37,22−B.73,
22−C53,22−D.35,22−7.已知圆1C:()22381xy++=和2C:()2231xy−+=,若动圆P与这两圆一个内切一个外切,记该动圆圆心的轨迹为M,则M的方程为()A.221167xy+=B.221259
xy+=C.2212516xy+=D.221169xy+=8.已知P是圆C:2260xyy+−=上一动点,若直线l:34120xy−−=上存在两点A,B,使得π2APB=能成立,则线段AB的长度的最小值是()A.185B.225C.435D.985二、选择题:本题共
3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得分分,有选错的得0分.9.已知()2,2A,()10B,,()3,2C−,且四边形ABCD是平行四边形,则()A.直线AD的方程为40x
y+−=B.()1,2v=是直线CD的一个方向向量C.4BC=D.四边形ABCD的面积为310.若直线2ykx=−与曲线265yxx=−+−恰有一个交点,则k的值可能为()A.0B.25C.2D.12511.已知()1,0A−,()3,0B,P是圆O:2249xy+=上的一个动点,则下
列结论正确的是().A.过点B且被圆O截得最短弦长的直线方程为3x=B.直线430xmym−+−=与圆O总有两个交点C.过点A作两条互相垂直直线,分别交圆O于点E,G和F,H,则四边形EFGH的面积的最小
值为97D.sinAPB的最大值为713三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.12.已知O为坐标原点,()10F,是椭圆M:22221xyab+=(0ab)的右焦点,过点F且与M的长轴垂直的直线交M于C,D两点.
若OCD为直角三角形,则M的长轴长为___________.13.已知()1,3A−,直线l:()()21210mxmym+−++−=,过点A作l的垂线,垂足为B,则点B到x轴的距离的最小值为______.14.在某城市中,F地位于E地的正南方向,相距2km;Q地位于E地的正东方向,相
距1km.现有一条沿湖小径RS(曲线),其上任意一点到E和F的距离之和为4km.现计划在该小径上选择一个合适的点P建造一个观景台,经测算从P到F,Q两地修建观景步道的费用都是5万元/km,则修建两条观景步道的总费用最低是___________万元.四、解答题:本题共5小题,共77分,解
答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知直线l:()()12110axay−−++=.(1)若l在两坐标轴上的截距相反,求a的值;(2)若直线m:4210xy−+=,且lm∥,求l与m间的距离.16.已知1F,2F分别是
椭圆C:22221xyab+=(0ab)的左、右焦点,P为C上一点.(1)若122FF=,点P的坐标为()0,3−,求椭圆C的标准方程;(2)若12PFPF⊥,12FPF面积为4,求b的值.17.已知圆M与y轴相切,其圆心在x轴的负半轴上,且圆M被直线0xy−=
截得的弦长为22.(1)求圆M的标准方程;(2)若过点()0,3P的直线l与圆M相切,求直线l的方程.18.已知A,B分别是椭圆C:22221xyab+=(0ab)的上、下顶点,M是椭圆C上一动点.的的(1)若直线MA,MB斜率之积为34−,且椭圆C的短轴长为26,求椭圆C的方程;
(2)若P是圆2220xyby+−=上一动点,且3MPb≤,求椭圆C的离心率的取值范围,19.定义:M是圆C上一动点,N是圆C外一点,记MN的最大值为m,MN的最小值为n,若2mn=,则称N为圆C的“黄金点”;若G同时是圆E和圆F的“黄金点”,则称G为圆“EF−”的“钻石
点”.已知圆A:()()221113xy+++=,P为圆A的“黄金点”(1)求点P所在曲线的方程.(2)已知圆B:()()22221xy−+−=,P,Q均为圆“AB−”的“钻石点”.(ⅰ)求直线PQ方程.(ⅱ)若圆H是以线段PQ为直径的圆,直线l:13ykx=+与圆H交于I,J两
点,对于任意的实数k,在y轴上是否存在一点W,使得y轴平分IWJ?若存在,求出点W的坐标;若不存在,请说明理由.的的高二数学试卷注意事项:1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出
每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.4.本试卷主要考试内容:北师大版选择性必修第一册第一章
至第二章第一节.一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.1.下列直线中,倾斜角最小的是()A.4350xy+−=B.4350xy−−=C.3450xy+−=D.3450xy−−=【答案】D【解析】【分析】根据直
线斜率与直线倾斜角之间的关系求解.【详解】由倾斜角的范围,可知斜率为正时倾斜角小于斜率为负时的倾斜角,故排除AC,B中直线斜率为43,D中直线斜率为34,由正切函数的单调性及3443知,3450xy−−=的倾斜角最小.故选:D2.已知圆()()22211xyr−+−=经过点()2,
2P,则圆在点P处的切线方程为()A.40xy+−=B.0xy+=C.0xy−=D.40xy−−=【答案】A【解析】【分析】首先求2r的值,然后求圆心坐标,接着求圆心C与点P连线的斜率CPk,最后求圆在点P处的切线方程.【详解】因为圆222(1)(1)xyr−+−=经过点(
2,2)P,将点(2,2)P代入圆的方程可得:222(21)(21)r−+−=.即211r+=,所以22r=,则圆的方程为22(1)(1)2xy−+−=.对于圆222()()xaybr−+−=,其圆心坐标为(,)ab,所以此圆的圆心(1,1)C.:根据斜率公式2121yykxx−=−,这
里(1,1)C,(2,2)P,则21121CPk−==−.因为圆的切线与圆心和切点连线垂直,若两条垂直直线的斜率分别为1k和2k,则121kk=−.已知1CPk=,所以切线的斜率1k=−.又因为切线过点(2,2)P,根据点斜式方程00()yykxx−=−(这里002,2,1
xyk===−),可得切线方程为2(2)yx−=−−.整理得40xy+−=.故选:A.3.若方程22112xymm+=+−表示椭圆,则m的取值范围为()A.()1,2−B.()2,1−C.331,,2
22−D.111,,222−【答案】D【解析】【分析】根据椭圆标准方程的形式求解即可.【详解】因为方程22112xymm+=+−表示椭圆,所以102012mmmm+−+
−,解得111,,222m−,故选:D.4.若点()1,2P−在圆C:220xyxym++++=的外部,则m的取值可能为()A.5B.1C.4−D.7−【答案】C【解析】【分析】根据点在圆外及方程表示圆求出m的范围得解.【详解
】因为点()1,2P−在圆C:220xyxym++++=的外部,所以22(1)2120m−+−++,解得6m−,又方程表示圆,则1140m+−,即12m,所以162m−,结合选项可知,m的取值可以为4−.故选:C
5.已知()4,2A−,()3,1B,过点()0,1P−的直线l与线段AB(含端点)有交点,则直线l的斜率的取值范围为()A.23,,34−−+B.32,,43−−+
C.32,43−D.23,34−【答案】B【解析】【分析】求出直线PA,PB的斜率后,结合图象得到斜率的取值范围.【详解】()213404PAk−−==−−−,()112303PBk−−==
−,由图象可知:直线l的斜率的取值范围为32,,43−−+.故选:B.6.点()2,3−关于直线2230xy+−=对称的点的坐标为()A.37,22−B.73,22−
C.53,22−D.35,22−【答案】A【解析】【分析】根据两对称点的中点在直线上,对称点连线与直线垂直列出方程组得解.【详解】设点()2,3−关于直线2230xy+−=对
称的点的坐标为(),mn,则232230223(1)12mnnm−+++−=−−=−+,解得3272mn=−=,故选:A7.已知圆1C:()22381xy++=和2C:()2231xy−+=,若
动圆P与这两圆一个内切一个外切,记该动圆圆心的轨迹为M,则M的方程为()A.221167xy+=B.221259xy+=C.2212516xy+=D.221169xy+=【答案】C【解析】【分析】根据圆的位置关系及椭圆的定义可判断P点轨迹为椭圆,即可得出轨迹方程.
【详解】圆1C:()22381xy++=和2C:()2231xy−+=的圆心、半径分别为1122(3,0),9,(3,0),1CrCr−==,由126918CC=−=可知圆2C内含于圆1C内,设动圆半径为R,由题意,22CPrR=+,11CPrR
=−,两式相加可得121212106PCPCrrCC+=+==,故P点的轨迹为以12,CC为焦点的椭圆,其中210,26ac==,所以222225,16abac==−=,所以椭圆方程2212516xy+=.故选:C8.已知P是圆C:2260xyy+−=上一动点,若直线l:34120xy−−=上存
在两点A,B,使得π2APB=能成立,则线段AB的长度的最小值是()A.185B.225C.435D.985【答案】A【解析】【分析】根据几何的思路得到当以AB为直径的圆与圆C外切,且圆心连线与l垂直
时,线段AB长度最小,然后求AB即可.【详解】由圆2260xyy+−=得圆心()0,3C,半径3r=.因为直线34120xy−−=上存在两点,AB,使得π2APB=恒成立,则以AB为直径的圆与圆C有交点,当AB长度最小时
,两圆外切,且两圆圆心所在直线与l垂直,如图,因为圆心()0,3C到直线34120xy−−=的距离2230431224534d−−==+,所以min24182355AB=−=,故选:A二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的
选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得分分,有选错的得0分.为9.已知()2,2A,()10B,,()3,2C−,且四边形ABCD是平行四边形,则()A.直线AD方程为40xy+−=B.()1,2v=是直线
CD的一个方向向量C.4BC=D.四边形ABCD的面积为3【答案】ABD【解析】【分析】由四边形ABCD是平行四边形,得到ABDC=,结合向量的坐标公式可得到D的坐标,从而计算直线AD的斜率,写出直线AD的点斜式方程,从而判断A;由方向向量和斜率的关系可
判断B;由两点间的距离公式可判断C;利用点到直线的距离公式得到BC边上的高,由平行四边形的面积公式可判断D.【详解】设(),Dxy,由四边形ABCD是平行四边形,可得ABDC=,即()()12,023,2xy−−=−−−,解得:4,0xy==,所以(
)4,0D,20124ADk−==−−,直线AD的方程为()144yxx=−−=−+,即40xy+−=,故A正确;2022341CDk−−===−,所以()1,2v=是直线CD的一个方向向量,故B正确;()()22312022BC=−+−−=,故C错误;B到直线AD的距离2211014332221
1h+−===+,所以四边形ABCD的面积为1132223222BCh==,故D正确.故选:ABD.10.若直线2ykx=−与曲线265yxx=−+−恰有一个交点,则k的值可能为()A.0B.25C.2D.125【答案】
BD【解析】【分析】根据直线过定点及曲线为半圆,作出图象,求出切线、割线对应斜率,数形结合即可得解.的【详解】直线2ykx=−恒过定点(0,2)P−,由265yxx=−+−可得22(3)4(0)xyy−+=,如图,由23221kk−=+解得125k=或0k=(舍去),
即125PMk=,由(1,0),(5,0)QN,可得22,5PQPNkk==,由图可知,125k=或225k时,直线与半圆恰有1个交点.故选:BD11.已知()1,0A−,()3,0B,P是圆O:
2249xy+=上的一个动点,则下列结论正确的是()A.过点B且被圆O截得最短弦长的直线方程为3x=B.直线430xmym−+−=与圆O总有两个交点C.过点A作两条互相垂直的直线,分别交圆O于点E,G和F,H,则四边形EFGH的面积的最小值为97D.sinAPB的最大值为713【答案】
ABD【解析】【分析】根据圆的几何性质判断A,根据直线系过定点且在圆内判断B,根据圆的几何性质求弦长,再由均值不等式及四边形面积判断C,根据正弦定理转化为求三角形PAB外接圆半径的最小值,再由圆的性质知内切时外接圆半径最小即可得解.【详解】如图,因为()3,0B,圆O:2249xy+=
,所以B在圆O内,当弦与OB垂直时,所截得的弦长最短,此时最短弦所在的直线方程为3x=,A正确;由直线430xmym−+−=可得(4)30myx−++−=,故直线恒过点(3,4)C,由22342549+=知点(3,4)C在圆O内,所以直线430xmym−+−
=与圆O总有两个交点,B正确;记点O到直线,EGFH的距离分别为12,dd,则22212||1ddOA+==,又21||249EGd=−,22||249FHd=−,所以22||||3882||||EGFHEGFH
+=,即||||194EGFH,则四边形EFGH的面积||||972EGFHS=,即四边形EFGH的面积的最大值97,C错误;当点P在x轴上时,sin0APB=,当点P不在x轴上时,设PAB外接圆的圆心为M,半径为R,由正弦定理得||2sinABRA
PB=,则||sin2ABAPBR=,当外接圆的半径最小,即外接圆M与圆O内切时,sinAPB最大,由题意M在AB的中垂线上,可设其坐标为()1,x,则22,||4||1RMAxMOx==+=+,因为圆M与圆O内切,所以圆心距等于
半径之差,则22174xx+=−+,化简后可得22647x+=,即R的最小值为267,此时sinAPB最大,最大值为||47522137ABR==,D正确.故选:ABD【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于灵活运用圆的相关性质,特别是弦心距、半弦长、半径之间的关系,sinAPB问题注意转化为
外接圆半径最值问题,再由两圆的位置关系即可求出最小值,本题属于难题.三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.把答案填在答题卡中的横线上.12.已知O为坐标原点,()10F,是椭圆M:22221xyab+=(0ab)的右焦点,过点F且与M的长轴垂直的直线交M于C,D两点
.若OCD为直角三角形,则M的长轴长为___________.【答案】15+##51+【解析】【分析】由通径的求法得出CF,再由OCD为直角三角形得出1CFOF==,建立方程求出a即可得解.【详解】因为当xc=
时,代入椭圆方程可得2222221ycbbaa=−=,所以422bya=,不妨设C在第一象限,则2Cbya=,因为OCD为直角三角形,由椭圆的对称性知,45COF=,所以1CFOFc===,故21Cbya==,即2ab=,可得2221aba==−,解得152a+=或15
02a−=(舍去),所以椭圆M的长轴长为215a=+.故答案为:15+13.已知()1,3A−,直线l:()()21210mxmym+−++−=,过点A作l的垂线,垂足为B,则点B到x轴的距离的最小值为______.【答案】45
−##54−+【解析】【分析】由直线系方程求出定点,再由题意得出B点轨迹为圆,利用圆的几何性质可得圆上点到x轴距离的最小值.【详解】由()()21210mxmym+−++−=可得(2)210mxyxy−++−−=,
由20210xyxy−+=−−=解得35xy==,即直线l过定点(3,5)M,连接AM,则AM中点(1,4)G,因为PBl⊥,所以B在以G为圆心,半径为5AG=的圆上,如图,圆的方程为()()22145xy−+−=,则圆心到x轴的距离4d=,所以点B到x轴的距离的最小值为45−.故
答案为:45−14.在某城市中,F地位于E地的正南方向,相距2km;Q地位于E地的正东方向,相距1km.现有一条沿湖小径RS(曲线),其上任意一点到E和F的距离之和为4km.现计划在该小径上选择一个合适的点P建造一个观景台,经测算从P到F,Q两地修建观景步道的费用都是5万
元/km,则修建两条观景步道的总费用最低是___________万元.【答案】15【解析】【分析】由题意求出P点的轨迹方程,再根据椭圆的定义化简费用关系式,数形结合可知在0P处有最小值.【详解】以EF所在直线为y轴,EF的垂直平分线为x轴
,建立如图所示的直角坐标系.设Р为沿湖小径RS上的任意一点,则||||4PEPF+=,根据椭圆的定义可知,点P的轨迹为椭圆.所以24,2,22,1aacc====,则点P的轨迹方程为22143yx+=,由题意,修建两条观景步
道的总费用为()5552PFPQPQaPE+=+−,由图形可知,当,,EQP三点共线且Q在,EP之间时,即P运动到0P处时,总费用最低,最低为()5415EQ−=.故答案为:15【点睛】关键点点睛:本题关键在于建立平面直角坐标系,利用椭圆定义得到动点的轨迹方程,再
由数形结合,得出三点共线时,动点P的位置,属于较难题目.四、解答题:本题共5小题,共77分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15.已知直线l:()()12110axay−−++=.(1)若l在两坐标轴上的截距相反,求a的值;(2)若直线
m:4210xy−+=,且lm∥,求l与m间的距离.【答案】(1)2−(2)3510【解析】【分析】(1)求出截距,利用截距和0得解;(2)根据平行得出直线方程,再由平行线间距离公式求解.【小问1详解】令0x=,则121ya=+,令0y=,则11xa=−−,所以1
10211aa−=+−,解得2a=−.【小问2详解】因为//lm,所以()211142aa−+−=−,解得1a=−,则l的方程为210xy−++=,即4220xy−−=,为则l与m间的距离22|1(2)|35104(2)−−=+−.16.已知1F,2F分别是椭圆C:2
2221xyab+=(0ab)的左、右焦点,P为C上一点.(1)若122FF=,点P的坐标为()0,3−,求椭圆C的标准方程;(2)若12PFPF⊥,12FPF的面积为4,求b的值.【答案】(1)221109xy+=(
2)2b=【解析】【分析】(1)已知12||2FF=可求出c,点P坐标可代入椭圆方程求出b,进而求出a;(2)得到椭圆标准方程根据12PFPF⊥,利用三角形面积公式121||||2SPFPF=和椭圆
定义12||||2PFPFa+=以及勾股定理22221212||||||(2)PFPFFFc+==来求解b的值.小问1详解】已知12||2FF=,因为12||2FFc=,所以1c=.点(0,3)P−在椭圆上,将其代入椭圆方程22221xyab+=,可得22220(3)1ab−+=,即2
91b=,解得3b=.又因为222cab=−,1c=,3b=,所以2229110abc=+=+=.所以椭圆C的标准方程为221109xy+=.【小问2详解】因为12PFPF⊥,所以12FPF的面积121||||42SPFPF=
=,则12||||8PFPF=.根据椭圆定义,12||||2PFPFa+=.由勾股定理可得22221212||||||(2)PFPFFFc+==.又222121212(||||)||||2||||PFPFPFPFPFPF+=++,即22(2)(2)16ac
=+.在椭圆中有222cab=−,将22(2)(2)16ac=+变形为224ac=+,即24b=,解得2b=.【17.已知圆M与y轴相切,其圆心在x轴的负半轴上,且圆M被直线0xy−=截得的弦长为22.(1)求圆M的标准方程;(2
)若过点()0,3P的直线l与圆M相切,求直线l的方程.【答案】(1)()2224xy++=(2)512360xy−+=或0x=【解析】【分析】(1)根据弦长及圆的几何性质求出圆心半径得解;(2)分类讨论直线的斜率是否存在,根据点到直线距离等于半径得解.【小问1详解】因为
圆心在x轴的负半轴上,所以设圆M:()()2220xayra−+=又圆M与y轴相切,所以||ar=,即ra=−.圆心(),0Ma到直线0xy−=的距离为||2a,所以()22222aa+=,解得2a=−,则2r=.故圆的标准方程为()22
24xy++=.【小问2详解】由(1)知,圆心为()2,0,2Mr−=,因为22234+,所以点P在圆M外,过圆M外一点作圆M的切线,其切线有2条.①当l的斜率k存在时,设l的方程为3ykx=+,即30kxy−+=,则圆心M到l的距离2|23|21kdk−+==+,解得512
k=,此时l的方程为512360xy−+=.②当l的斜率k不存在时,直线l的方程为0x=,圆心()2,0M−到直线0x=的距离为2,所以直线0x=与圆M相切.综上,l的方程为512360xy−+=或0x=.18.已知A,B分别是椭圆C:22221xyab+=(0ab)的上、下顶点,
M是椭圆C上一动点.(1)若直线MA,MB的斜率之积为34−,且椭圆C的短轴长为26,求椭圆C的方程;(2)若P是圆2220xyby+−=上一动点,且3MPb≤,求椭圆C的离心率的取值范围,【答案】(1)22186xy+=(2)20,2
【解析】【分析】(1)求出直线MA,MB的斜率之积22ba−,利用短轴长,求出a即可得出椭圆的标准方程;(2)求出2MA,利用||3MPb可得2MAb,分类讨论求max||MA,建立不等式求解即可.【小问1详解】易知()()0,,
0,AbBb−,设点()00,Mxy,则2200221xyab+=,即0222202xbyba−=−,直线,MAMB的斜率之积2022200022200020234MAABxybybybbakkxxxxab−−+−====−=−,
又椭圆C的短轴长为26,即2266,bb==,所以28a=,故椭圆C的方程为221.86xy+=【小问2详解】圆2220xyby+−=可化为()222xybb+−=,则圆心为(0,)Ab,半径为b,由
P是圆2220xyby+−=上一动点,且||3MPb,可得2MAb,如图,设()00,Mxy,则2200221xyab+=,所以()()222222000021yMAxybaybb=+−=−+−22342200222,cbbyabbybbcc=−++++−
,当32bbc−−,即22bc时,()22max||4MAb=,即max||2MAb=,符合题意,由22bc,可得222ac,即202e;当32bbc−−即22bc时,()42222max||bMAabc=++,即422224babbc+
+,化简得()2220cb−,所以22cb=,这与22bc矛盾,不符合题意综上,椭圆C的离心率的范围为20,.219.定义:M是圆C上一动点,N是圆C外一点,记MN的最大值为m,MN的最小值为n,若2mn=,则称N为圆C的“黄金点”;若G同时是圆E和圆F的“黄金点”,则称
G为圆“EF−”的“钻石点”.已知圆A:()()221113xy+++=,P为圆A的“黄金点”(1)求点P所在曲线的方程.(2)已知圆B:()()22221xy−+−=,P,Q均为圆“AB−”的“钻石点”.(ⅰ)求直线PQ的方程..(ⅱ)若圆H是以线段PQ为直径的圆,直线l:13ykx=+
与圆H交于I,J两点,对于任意的实数k,在y轴上是否存在一点W,使得y轴平分IWJ?若存在,求出点W的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)()()22113xy+++=(2)(ⅰ)0xy+=(ⅱ)存在,()0,3W【解析】【分析】(1)根据新定义建立方程,化简即可判断轨迹为圆,得出轨迹方程
;(2)(ⅰ)根据P,Q均为圆“AB−”的“钻石点”,可知PQ为两圆的公共弦,作差即可得解;(ⅱ)由题意求出圆H的方程为221xy+=,假设存在,根据0IMJWkk+=及根与系数的关系化简为2203kkt−+=是否对任意k成立,即
可得解.【小问1详解】因为点P为圆A的“黄金点”,所以33233PAPA+=−,即3PA=,所以点P的轨迹是以A为圆心,3为半径的圆,故点P所在曲线的方程为()()22113.xy+++=【小问2详解】(ⅰ)因
为P为圆B的“黄金点”,则()121PBPB+=−所以||3PB=,即点P在圆()()22229xy−+−=上,则P是圆()()22113xy+++=和()()22229xy−+−=的交点.因为P,Q均为圆“AB−”的“钻石点”,所以直线PQ即为
圆()()22113xy+++=和()()22229xy−+−=的公共弦所在直线,两圆方程相减可得0xy+=,故直线PQ的方程为0xy+=.(ii)设22(1)(1)3xy+++=的圆心为(11),S−−,半
径为3,()()22229xy−+−=的圆心为(2,2)T,半径为3.直线ST的方程为yx=,得PQ的中点坐标为(0,0),点S到直线0xy+=的距离为222=,则()()223212PQ=−=,所以圆H的方程为221xy+=.假设y轴上存在点(0),Wt满足题意,设()()11
22,,,IxyJxy,120xx.若y轴平分IWJ,则0IMJWkk+=,即12120ytytxx−−+=,整理得()()21120.xytxyt−+−=又11223,113ykxykx=+=+,
所以代入上式可得211211)33(()0xkxtxkxt+−++−=,整理得()12121203kxxtxx+−+=①,由22131ykxxy=++=可得()22281039kxkx++−=,所以1212222839,11kxxxxkk−
+=−=++,代入①并整理得2203kkt−+=,此式对任意的k都成立,所以3t=.故y轴上存在点()0,3W,使得y轴平分IWJ.【点睛】关键点点睛:在(2)(ii)中,求出圆圆H的方程为221xy+=后,假设存在点(0),Wt满足题意,能够转化为0IMJWkk+=,
再由斜率公式化为()12121203kxxtxx+−+=,利用根与系数的关系代入后得2203kkt−+=,题目对运算能力要求很高,属于难题.