【文档说明】辽宁省葫芦岛市兴城市高级中学2022-2023学年高二上学期期末 数学 答案.docx,共(22)页,1.186 MB,由小赞的店铺上传
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高二上学期期末线上质量检测——数学一、选择题(共8小题,每题5分)1.已知直线1:10laxy+−=,2:10lxay++=,条件:1pa=,条件12://qll,则p是q的()A.充分不必要条件B.必要不充分条件C.充要条件D
.既不充分也不必要条件【答案】C【解析】【分析】根据充分条件与必要条件的概念,结合直线平行的判定方法,即可求出结果.【详解】若1a=,则直线1:10lxy+−=与2:10lxy++=平行,即由:1pa=能推出12://qll;若12ll//,则210a−=,解得1a=,当
1a=−时,1:10lxy−+−=与2:10lxy−+=重合,不满足题意,应舍去;故1a=;即由12://qll也能推出:1pa=;综上,p是q的充要条件.故选:C.2.已知()2,1,3a=−,()1,4,2b=−−,()4,5,c=,如果a,b,c三个向量不能构成空
间直角坐标系上的一组基底,则实数为()A.0B.9C.5D.3【答案】C【解析】【分析】根据已知条件,结合空间向量的基本定理,即可求解.【详解】()2,1,3a=−,()1,4,2b=−−,ar与b不平行,a,b,c三个向量不能构成空间直角坐标系上的一组基底,存在实数x,y使得cxayb
=+,即244532xyxyxy−=−+=−=,解得325xy===,即实数为5时,a,b,c三个向量不能构成空间直角坐标系上的一组基底,故选:C.3.51(2)(2)yxy
x−−的展开式中24xy的系数为()A.80B.24C.12−D.48−【答案】A【解析】【分析】把给定积式化成551(2)2(2)xyyxyx−−−,再分析展开式即可求解作答.【详解】依题意,55511(2)(2)(2)2(2)yxyxyyxyxx−−−−=−
,显然51(2)xyx−展开式中没有24xy项,52(2)yxy−−展开式的24xy项为3232452C(2)()80yxyxy−−=,所以51(2)(2)yxyx−−的展开式中24xy的系数为80.故选:A4.过抛物线2:4Cyx=的焦点F作直线l交抛物线C于,AB,
若,则l的斜率是A.3B.2−C.3D.2【答案】C【解析】【详解】试题分析:由题意得,抛物线2:4Cyx=准线方程为:1lx=−,如图所示,当直线AB的倾斜角为锐角时,分别作点,AB作,AMlA
Nl⊥⊥,垂足为,MN,过点B作BCAM⊥交于点C,则,AMAFBNBF==,因为334AFBFAB==,所以12AMBNACAFBFAB−==−=,在RtABC中,由12ACAB=,可得60BAC=,因为//AMx轴,所以60BACAFx==,此时3ABk=;
当直线AB的倾斜角为钝角时,可得3ABk=−,故选C.考点:直线与抛物线的综合应用.5.已知点P在圆O:224xy+=上,点()30A−,,()0,4B,满足APBP⊥的点P的个数为()A.3B.2C.1D.0【答案】B【解
析】【分析】设(,)Pxy,轨迹APBP⊥可得点P的轨迹方程,即可判断该轨迹与圆的交点个数.【详解】设点(,)Pxy,则224xy+=,且(3,)(,4)APxyBPxy=+=−,,由APBP⊥,得22(3)(4)340APBP
xxyyxyxy=++−=++−=,即22325()(2)24xy++−=,故点P的轨迹为一个圆心为3(,2)2−、半径为52的圆,则两圆的圆心距为52,半径和为59222+=,半径差为51222−=,有159222,所以两圆相交,满
足这样的点P有2个.故选:B.6.已知二面角l−−大小为60,动点P、Q分别在平面、内,P到的距离为3,Q到的距离为23,则P、Q两点之间距离的最小值为()A.3B.2C.3D.23【答案】D【解析】【分析】分别作QA⊥于A,ACl⊥于C,PB⊥于B,
PDl⊥于D,连接CQ、BD,则60ACQPDB==,在三角形APQ中将PQ表示出来,再研究其最值即可.【详解】如图所示,分别作QA⊥于A,在平面内作ACl⊥于C,作PB⊥于B,在平面内作PDl⊥于D,连接CQ、BD,因
为QA⊥,l,则QAl⊥,又因为ACl⊥,ACAQA=,AC、AQ平面ACQ,l⊥平面ACQ,CQ平面ACQ,CQl⊥,所以,ACQ为二面角l−−的平面角,即60ACQ=,同理60PDB=,由题意可得23AQ=,3PB
=,AQ⊥,AP、AC,AQAC⊥,AQAP⊥,同理PBBD⊥,所以,2tan60AQAC==,2sin60PBPD==,在平面内,因为ACl⊥,PDl⊥,且ACPD=,又因为()22222323PQAQAPAP=+=+,当且仅当0AP=,即点A与点P重合时取最小值.故选:D.
7.重庆九宫格火锅,是重庆火锅独特的烹饪方式.九宫格下面是相通的,实现了“底同火不同,汤通油不通”它把火锅分为三个层次,不同的格子代表不同的温度和不同的牛油浓度,其锅具抽象成数学形状如图(同一类格子形状相同):“中间格“火力旺盛,不宜久煮,适合放一些质地嫩脆、顷刻即熟的食物;“十字格”火力稍弱,但
火力均匀,适合煮食,长时间加热以锁住食材原香;“四角格”属文火,火力温和,适合焖菜,让食物软糯入味.现有6种不同食物(足够量),其中1种适合放入中间格,3种适合放入十字格,2种适合放入四角格.现将九宫格全部放入食物,且每格只放一种,若同时可以吃到这六种食物(不考虑
位置),则有多少种不同放法()A.108B.36C.9D.6【答案】C【解析】【分析】利用分步计数原理及分类计数原理即得.【详解】由题可知中间格只有一种放法;十字格有四个位置,3种适合放入,所以有一种放两个位置,
共有3种放法;四角格有四个位置,2种适合放入,可分为一种放三个位置,另一种放一个位置,有两种放法,或每种都放两个位置,有一种放法,故四角格共有3种放法;所以不同放法共有133=9种.故选:C.8.过双曲线C:()222104xyaa−=上一点P作一条渐近线
的平行线,交另一条渐近线于点Q,OPQ△的面积为1(O为坐标原点),则双曲线C的离心率为()A.2B.3C.62D.32【答案】A【解析】【分析】设点00(,)Pxy,写出过点P与一条渐近线平行的直线l方程,再与另一条渐近线方程联立,解出点Q的坐标,表示OPQ△的
面积,求解a值,得出双曲线C的离心率.另外,作为一个小题,也可以利用特殊值,取P为双曲线的右顶点(,0)Aa,再计算结果.【详解】方法一:设点00(,)Pxy,代入双曲线C的方程,得()22002104xyaa−=,即2200244xya−=
.双曲线的渐近线方程为2yxa=,过P与2yxa=平行的直线l方程为()002yyxxa−=−,直线l与x轴交于00,02aMyx−+.联立()0022yyxxayxa−=−=−,解得00122Qyyxa=−.2200000002411121
222282OPQPQxaaaSOMyyyxyyxyaa=−=−+−=−==−△,得2a=,∴双曲线C:()222104xyaa−=为等轴双曲线,其离心率为2.方法二:不妨取P为双曲线的右顶点(,0)Aa,双曲线的渐近线方程为2yxa=,过
A与2yxa=平行的直线方程为()2yxaa=−,联立()22yxaayxa=−=−,解得,12aQ−,则11122OPQQSOAya===△,得a=2.∴双曲线C:()222104xyaa−=为等轴
双曲线,其离心率为2.故选:A.二、多选题(共4小题,每题5分,少选2分,多选错选0分)9.如图,在三棱柱111ABCABC-中,M,N分别是1AB,11BC上的点,且12BMAM=,112CNBN=.设ABa=,ACb=,1AAc
=,若90BAC=,1160BAACAA==,11ABACAA===,则下列说法中正确的是()A.112333MNabc=++B.53MN=C.11ABBC⊥D.111cos,6ABBC=【答案】BD【解析】【
分析】利用向量的线性运算的几何表示,向量数量积的定义及运算律逐项分析即得.【详解】因为12BMAM=,112CNBN=,所以()1111133AMABABAA==−,()11111111213333ANABBNABBCABACABABAC=+=+=+−
=+,所以()1111211111111333333333MNANAMABACABAAABACAAabc=−=+−−=++=++,故A错误;因为1abc===,0ab=,12acbc==,所以()()()222221115222329999MN
abcabcabacbc=++=+++++=+=,所以53MN=,故B正确;因为11ABABAAac=+=+,111BCBCBBACABAAbca=+=−+=+−,所以()()221112ABBCacbcaabbc
ac=++−=+−+=,故C错误;因为()2222123ABacacac=+=++=,所以13AB=,因为()2222212223BCabcabcabacbc=−++=++−−+=,所以13BC=,所以111111112cos,633A
BBCABBCABBC===,故D正确.故选:BD.10.我国南宋数学家杨辉1261年所著的《详解九章算法》就给出了著名的杨辉三角,由此可见我国古代数学的成就是非常值得中华民族自豪的,以下关于杨辉三角的叙述证确的是()A.第9行中从左到右
第6个数是126B.111CCCrrrnnn−−−+=C.12CCC2nnnnn+++=D.333334510CCCC330++++=【答案】ABD【解析】【分析】根据杨辉三角,利用组合数的计算判断ABD,利用二项式系数的性质判断C.【详解】对于A,第9行中从左到右第6个数是59C126=,
故A正确;对于B,()()()()1111!1!1!()1!!C(1)!()!!(1)!!()!C!!()Crnrrnnnnrnnrnnrnrrnrrnrrnr−−−−−−+−−=+===−−−−−−+,故B正确;对于C,由二项式系数的性质知012CCCC2nnnnnn++++=,
故C错误;对于D,3333433343343451044510551011CCCCCCCCCCCC330++++=++++==+++=,故D正确.故选:ABD.11.下列命题中,表述正确的是()A.直线()()34330Rmxymm++−+=恒过定点()3,3−−B.圆224x
y+=上有且仅有3个点到直线:20lxy−+=的距离都等于1C.直线()24ykx=−+与曲线214yx=+-有两个不同的交点,则实数k的取值范围是53,124D.已知圆22:1Cxy+=,点P为直线
142xy+=上一动点,过点P向圆C引两条切线,PAPB,,AB为切点,则直线AB经过定点11,42【答案】BD【解析】【分析】将直线的方程进行整理利用参数分离即可判断选项A;根据圆心到直线的距离与半径的关
系比较即可判断选项B;直线()24ykx=−+过定点()2,4P,数形结合得PBPAkkk判断选项C;设出点P坐标,求出以线段PC为直径的圆的方程,与已知圆的方程相减即可得直线AB的方程,即可判断选项D,进而可得正确选项.【详解】解:对于选项A:由()
()34330Rmxymm++−+=可得:()33430mxxy+++−=,由303430xxy+=+−=可得33xy=−=,所以直线恒过定点()3,3−,故选项A不正确;对于选项B:圆心()0,0到直线:20lxy−+=距离等于
1,圆的半径2r=,平行于:20lxy−+=且距离为1的两直线分别过圆心以及和圆相切,的所以,圆上有且仅有3个点到直线的距离等于1,故选项B正确;对于选项C:由题知直线()24ykx=−+过定点()2,4P,曲线21
4yx=+-表示以()0,1为圆心,2为半径的圆在直线1y=及上方的半圆,如图,直线PB为过点()2,4P,与半圆相切的切线,切点为B,所以,要使直线()24ykx=−+与曲线214yx=+-有两个不同的交点,则PBPAkkk,所以
,当直线()24ykx=−+与半圆相切时,有23221kk−=+,解得512k=,即512PBk=因为34PAk=,所以实数k的取值范围是53,124纟çúçú棼,故C选项错误;对于选项D:设点P坐标为(),mn,所以142mn+=,即
24mn+=,因为PA、PB分别为过点P所作的圆的两条切线,所以CAPA⊥,CBPB⊥,所以点,AB在以CP为直径的圆上,以CP为直径的圆的方程为22222222mnmnxy+−+−=,整理可得:220xymxny+−−=,与已知圆22:1Cxy+
=相减可得1mxny+=,消去m可得:()421nxny−+=,即()2410nyxx−+−=,由20410yxx−=−=可得1412xy==,所以直线AB经过定点11,42,故选项D正确.
故选:BD12.已知椭圆()2222:10xyEabab+=的左、右焦点分别为1F,2F(如图),离心率为12,过1F的直线1AF垂直于x轴,且在第二象限中交E于点A,直线2AF交E于点B(异于点A),则下列说法正确的是()A.若椭圆E的焦距为2
,则短轴长为43B.1ABF的周长为4aC.若12AFF△的面积为12,则椭圆E的方程为2213224xy+=D.1ABF与12AFF△的面积的比值为107【答案】BCD【解析】【分析】根据椭圆方程的求解以及椭圆的定义,对每个选项进行逐一分析,即可判断和选择.【详解
】对A:若椭圆E的焦距为2,则1c=,由离心率12ca=,则2a=,所以3b=,则短轴长为23,故A错误;对B:根据椭圆的定义,1ABF的周长为4a,故B正确;对C:由12ca=,故可得2ac=,3bc=,所以椭圆的方程可写为2222143xycc+=,易知3,2
Acc−,则1221211322AFFSFFAFc==△,则23122c=,所以22c=,42a=,26b=,则椭圆E的方程为2213224xy+=,故C正确;对D:因为132AFc=,所以235222AFacc=−=,过点B作BHx⊥,则212BHFAFF∽△△,112222
AFFFAFBHHFBF==,即2235222cccBHHFBF==,设3BHk=,24HFk=,25BFk=,则()4,3Bkck+−,代入椭圆方程()()222243143kckcc+−+=,整理得2228830kkcc
+−=,解得314kc=或12kc=−(舍),所以()112121212121121133102213722ABFAFFBFFAFFAFFFFAFBHckSSSSSFFAFc+++====△△△△△,故D正确.故选:BCD.三、填
空题(共4小题,每题5分,双填空第一个空2分,第二个空三分)13.空间直角坐标系中,点A(1,2,3)关于xOy平面的对称点为点B,关于原点的对称点为点C,则B,C间的距离为______.【答案】25【
解析】【分析】求出点,BC的坐标即得解.【详解】解:空间直角坐标系中,点A(1,2,3)关于xOy平面的对称点为点B,关于原点的对称点为点C,∴B(1,2,-3),C(-1,-2,-3),则B,C间的距离为()()()222
11223325BC=++++−+=.故答案为:2514.已知直线:120lkxyk−++=,若直线l在两坐标轴上的截距相等,则实数k的值为___________;若直线l不经过第三象限,则k的取值范围是___________.【答案】①.1−或12−;②.10
2k−.【解析】【分析】分别令0x=和0y=求出直线在两坐标轴上截距,利用截距相等解方程求出k的值;先分析l过定点,然后根据条件结合图示判断出直线斜率满足的不等式,由此求解出k的取值范围.【详解】因为直线l在两坐标轴上的截距相等
,所以0k,在120kxyk−++=中,令0x=,得12yk=+,令0y=,得12xk=−−,依题意可得1122kk+=−−,即22310kk++=,解得12k=−或1k=−;直线l的方程可化为()210kxy+−+=,所以2010xy+=−+=,所以21
xy=−=,所以直线l过定点M()2,1−,所以12OMk=−,由直线:120lkxyk−++=可得:21ykxk=++,若l不经过第三象限,则102k−,故答案为:1−或12−;102k−.15.某县精准扶贫攻坚力公室决定派遣8名干部
(5男3女)分成两个小组,到该县甲、乙两个贫困村去参加扶贫工作,若要求每组至少3人,且每组均有男干部参加,则不同的派遣方案共有______种.【答案】180【解析】的【分析】根据人数和要求每组均有男干部参加,则人数分3人一组,5人一组,或每组4人,平均分两组,然后进行求解即可.【详解】解:∵要求
每组至少3人,且每组均有男干部参加,∴从人数上分组由两种方案,3人一组,5人一组,或每组4人,平均分两组,第一类:分3人一组和5人一组,若女干部单独成组,则只有1个派遣方案,不考虑女子单独成组,有381C−个派遣方案,又因为有可能派3人去甲县,也有可能派3人去乙县,故第
一类有派遣方案()32821110CA−=(种);第二类:因为女干部只有3人,所以不存在女干部单独成组,则有派遣方案448470CC=(种);故共有不同的派遣方案11070180+=(种),故答案:180.【点睛】本题主要考查排列组合的应用,结合人数进行分组是解决本题的关键.16
.已知抛物线2:8Cyx=及圆22():21Mxy−+=,过()2,0的直线l与抛物线C和圆M从上到下依次交于A,P,Q,B四点,则4APBQ+的最小值为___________.【答案】13【解析】【分析】根据圆心()2,0M即为抛物线C的焦点F,利用抛
物线的定义,结合基本不等式求解.【详解】解:如图所示:圆心()2,0M即为抛物线C的焦点F.所以()()414145APBQAFBFAFBF+=−+−=+−,为由抛物线的定义,2,222AABBppAFxxBFxx=+=+=+=+,所以()()4242545ABABAPBQxxxx
+=+++−=++,又易知:244ABpxx==,所以4524513ABABxxxx+++=,当且仅当4ABxx=,即41ABxx==时等号成立.所以4APBQ+的最小值为13,故答案为:13四、解答题(共6小题)17.
已知()()1010011011xaaxax=+++++(1)求6a的值(2)求101iia=的值(3)求100iia=的值.【答案】(1)210(2)1−(3)1024【解析】【分析】(1)将()()1010011011xaaxax=+++++化为()1
011x−++,利用二项式展开式通项公式可求得答案.(2)采用赋值法即可求得答案;(3)由题意可得10,(0,1,2,,0)C1iiai==,结合二项式系数和即可得答案.【小问1详解】∵()()()10101001101111
xxaaxax=−++=+++++,∴64610C(1)210a=−=.【小问2详解】令0x=得到01100aaa=+++,由(1)知,100(1)1a=−=,所以101011iia==−=−;【小问3详解】∵()()()10101001101111xxaa
xax=−++=+++++1010C(1)iiia−=−,所以10,(0,1,2,,0)C1iiai==,所以100111010101010100CCCC21024iia==++++==18.已知圆C经过点A(-1,0)和B(5,0),且圆心在直线x+2y-2=0上.
(1)求圆C的标准方程;(2)直线l过点D(-1,1),且与圆C相切,求直线l的方程;【答案】(1)()2229xy−+=(2)x=-1或4x-3y+7=0;【解析】【分析】(1)圆C的圆心必定在A,B连线的垂直平分线上,据此与直线220xy+−=联立方程求出圆心和半径;(2)运用点
到直线距离公式求出l的方程.【小问1详解】如图,圆C的圆心C必定在A,B连线的垂直平分线2x=上,将2x=代入220xy+−=,解得0y=,()2,0C,半径3r=,圆C的标准方程为:()2229xy−+=;【小问2详解】当直线l的斜率存在时,设直线l:()11ykx−=+,即
kx-y+k+1=0,则220131kkk−++=+,解得43k=,此时直线l:4x-3y+7=0;当直线l的斜率不存在时,直线l:x=-1显然与圆C相切,所以直线l的方程为x=-1或4x-3y+7=0;综上,圆C的标准方程为:()2229xy−+=,直线l的
方程为x=-1或4x-3y+7=0..19.如图,已知平面四边形ABCP中,D为PA的中点,PA⊥AB,CDAB∥,且PA=CD=2AB=4.将此平面四边形ABCP沿CD折成直二面角P-DC-B,连接PA、PB、BD.(1)证明:平面PB
D⊥平面PBC;(2)求直线AB与平面PBC所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析(2)66.【解析】【分析】(1)由直二面角P-DC-B得PD⊥平面ABCD,再利用线面垂直的性质定理和判定定理可得答案;(2)PD⊥DA,PD⊥DC
,DC⊥DA,以点D为坐标原点,建立空间直角坐标系,求出平面PBC的法向量、AB的坐标,由线面角的向量求法可得答案.【小问1详解】∵PD⊥DC,AD⊥DC,直二面角P-DC-B的平面角为90PDA=,∴PD⊥平面ABCD,又BC平面ABCD,∴PD⊥BC,又
在平面四边形ABCD中,连接BD,由题意易得BD⊥BC,而PDBDD=,BD平面PBD,PD平面PBD,故BC⊥平面PBD,又BC平面PBC,∴平面PBD⊥平面PBC;【小问2详解】由(1)知,PD
⊥DA,PD⊥DC,DC⊥DA,故以点D为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,则()2,0,0A,()2,2,0B,()0,4,0C,()002P,,,()2,2,0BC=−,()2,2,2PB=−,设平面PBC的法向量为(),,mxyz=,则
2202220mBCxymPBxyz=−+==+−=,可取()1,1,2m=,又()0,2,0AB=,∴6cos,6ABmABmABm==,∴直线AB与平面PBC所成角的正弦值为66.20.已知抛物线2:
2(02)Cxpyp=的焦点为0,(2,)FMy是曲线C上的一点,且52MF=.(1)求C的方程;(2)直线l交C于A、B两点,2OAOBkk=−且OAB的面积为16,求l的方程.【答案】(1)22xy=;(2
)224yx=+【解析】【分析】(1)将0(2,)My代入22xpy=得02yp=,再根据抛物线的定义可得1p=,即可求得抛物线的方程;(2)联立直线与抛物线,根据斜率公式和韦达定理以及三角形的面积公式,即可求解.【详解】(1)由题意,将0(2,)My代入22xpy=,得02yp=,又025
()222ppMFyp=−−=+=,解得1p=,∴抛物线的方程为22xy=.(2)直线l的斜率显然存在,设直线1122:,(,),(,)lykxbAxyBxy=+,由22ykxbxy=+=,得2220xkxb−−=,所以12122
,2xxkxxb+==−,又由121212242OAOByyxxbkkxx===−=−,解得4b=,∴直线方程为4ykx=+,所以直线恒过定点(0,4),原点O到直线l的距离241dk=+,∴22121221141()4221OABSABdkxxxxk==
++−+2222214322432161kkkk=++=+=+,所以243264k+=,解得22k=,所以直线的方程为224yx=+.【点睛】本题主要考查抛物线的标准方程的求解、及直线与抛物线的位置关系的应
用问题,解答此类题目,通常联立直线方程与抛物线方程的方程组,应用一元二次方程根与系数的关系进行求解,此类问题易错点是复杂式子的变形能力不足,导致错解,能较好的考查考生的逻辑思维能力、运算求解能力、分析问题解决问题的能力等.21.如图,在梯形ABCD中,AB∥CD,
AD=DC=BC=1,∠ABC=60°,四边形ACFE为矩形,平面ACFE⊥平面ABCD,CF=1.(1)证明:BC⊥平面ACFE;(2)设点M在线段EF上运动,平面MAB与平面FCB所成锐二面角为θ,求cosθ的
取值范围.【答案】(1)见解析(2)7172cos,【解析】【分析】(1)证明BC⊥AC.通过平面ACFE⊥平面ABCD,推出BC⊥平面ACFE.(2)分别以直线CA,CB,CF为x轴,y轴,z轴的如图所示的空间直
角坐标系,求出平面MAB的一个法向量,平面FCB的一个法向量,利用空间向量的数量积求解即可.【详解】(1)证明:在梯形ABCD中,因AB∥CD,AD=DC=CB=1,∠ABC=60°所以AB=2,所以
AC2=AB2+BC2﹣2AB•BC•cos60°=3,所以AB2=AC2+BC2,所以BC⊥AC.因为平面ACFE⊥平面ABCD,平面ACFE∩平面ABCD=AC,因为BC⊂平面ABCD,所以BC⊥平面ACFE.(2)解:由(1)可建立分别以直线CA,CB,CF为x轴,y轴
,z轴的如图所示的空间直角坐标系,令()03FM=,则C(0,0,0),()300A,,,B(0,1,0),M(λ,0,1).∴()310AB=−,,,()11BM=−,,.设n=(x,y,
z)为平面MAB的一个法向量,由00nABnBM==得300xyxyz−+=−+=,取x=1,则n=(1,3,3−),∵m=(1,0,0)是平面FCB的一个法向量∴cosθ()()2211133134nmnm==
=++−−+∵03,∴当λ=0时,cosθ有最小值77,当3=时,cosθ有最大值12.∴7172cos,.【点睛】本题考查直线与平面垂直的判断定理的应用,二面角的平面角的求法,考查空间为想象能力以及计算能力,是中档题.22.已知椭圆C:22143xy+=的左
、右顶点分别为A,B,右焦点为F,折线()10xmym−=与C交于M,N两点.(1)当m=2时,求MFNF+的值;(2)直线AM与BN交于点P,证明:点P在定直线上.【答案】(1)154MFNF=+(2)证明见
解析【解析】【分析】(1)联立直线与椭圆方程,根据对称关系以及韦达定理,结合弦长公式即可求解,(2)根据两点式分别求解直线,AMBN的方程,联立直线,AMBN的方程,求解交点坐标,进而可求解.【小问1详解】折线为1m
yx=−,不妨设M在F的右侧,N在F的左侧,设()11,Mxy,()22,Nxy,则M,N关于x轴的对称点分别为()11,Mxy−,()22,Nxy−,联立221143xmyxy−=+=,得()2234690mymy++−=,所以12
,yy−是()2234690mymy++−=的两根,所以122634myym−−=+,122934yym−−=+,()221212122121434myyyyyym++=−+=+,(1)()22221222121121113434mmMFNFMFNFM
Nmyymmm+++=+==++=+=++,当m=2时,()221221153244MFNF++==+.【小问2详解】由题意知()2,0A−,()11,Mxy,则直线AM的方程为1122yyxx=++,又因为M在F的右侧,
所以()11,Mxy满足111myx=−,所以直线AM的方程为1123yyxmy=++①,由题知()2,0B,()22,Nxy,则直线BN的方程为2222yyxx=−−,又因为221xmy=−+,所以直线BN的方程为2221yyxmy
−=−+②,①②得,12211223ymyxxymy+−=+−+,所以,121122223myyyxxmyyy+−=+−−,所以,22222962343492334mmyxmmxmym−+−++=+−−+所以()()2
222334223334mmyxxmmy++−=+−++,所以2123xx−=−+,解得x=1,所以定点P在直线x=1上.【点睛】直线与椭圆的位置关系和直线与抛物线、双曲线的位置关系类似,一般要用到根与系数的关系;有关直
线与椭圆的弦长问题,则用一般弦长公式.解析几何简化运算的常见方法:(1)正确画出图形,利用平面几何知识简化运算;(2)坐标化,把几何关系转化为坐标运算;(3)巧用定义,简化运算.