【文档说明】山东省东营市2023-2024学年高二期末考试数学试题word版含解析.docx,共(23)页,2.813 MB,由envi的店铺上传
转载请保留链接:https://www.doc5u.com/view-932d348d5cabfceb514ff297dcac9231.html
以下为本文档部分文字说明:
试卷类型:A2023-2024学年度第一学期期末质量监测高二数学2024.01本试卷共4页,满分150分,考试时间120分钟,注意事项:1.答题前,考生务必在试题卷、答题卡规定的地方填写自已的准考证号、姓名.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,再选涂其它答案标号.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,考生必须将试题卷和答题卡一并交回.第I卷(选择题共60分)一、选择题
:本大题共8小题,每小题5分,共计40分.每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的.1.已知直线1l:2yx=−,2l:ykx=,若12//ll,则实数k=()A.-2B.-1C.0D.1【答案】D【解析】【分析】两直线平行,则斜率相等求解.【
详解】已知直线1l:2yx=−,2l:ykx=,因为12//ll,所以1k=故选:D【点睛】本题主要考查两直线的位置关系,属于基础题.2.若平面平面,直线a,直线b,那么,ab的位置关系是()A.无公共点B.平行C.既不平行也不相交D.相交【
答案】A【解析】【分析】由两线的位置关系的定义判断即可【详解】由题,直线a,b分别含于两个平行的平面,可能平行,可能异面,但不可能相交.故选:A3.若双曲线2212yxm−=的焦点与椭圆22149xy+=的焦点重合,则m的值为()A.2B.3C.
6D.7【答案】B【解析】【分析】先求出椭圆的焦点,再由两曲线的焦点重合,列方程可求出m的值.【详解】因为椭圆22149xy+=的焦点为()()0,5,0,5−,所以双曲线的焦点为()()0,5,0,5−,故25m+=,解得3m=.故选:B.4.《九章算
术》中的“商功”篇主要讲述了以立体几何为主的各种形体体积的计算,其中堑堵是指底面为直角三角形的直棱柱.如图,在堑堵111ABCABC-中,,MN分别是111,ACBB的中点,G是MN的中点,若1AGxAByAAzAC=+
+,则xyz++=()A.1B.12C.32D.34【答案】C【解析】【分析】连接,AMAN,由()111312244AGAMANABAAAC=+=++,即可求出答案.【详解】连接,AMAN如下图:由于G是MN的中点,()12AGAMAN=+111
11222AAACABAA=+++1131244ABAAAC=++.根据题意知1AGxAByAAzAC=++.32xyz++=.故选:C.5.抛物线2:2(0)Cypxp=的焦点为F,且抛
物线C与椭圆2212xy+=在第一象限的交点为A,若AFx⊥轴,则p=()A.2B.1C.223D.23【答案】C【解析】【分析】根据题设可得(,)2pAp,再由点在椭圆上,代入求参数即可.【详解】由题设(,
0)2pF,且A在第一象限,AFx⊥轴,则(,)2pAp,又A在椭圆上,故2228189ppp+==,而0p,故p=223.故选:C6.甲、乙、丙、丁、戊5名同学进行校园厨艺总决赛,决出第1名到第5名的名次.甲和乙去询问成绩,
回答者对甲说:“很遗憾,你没有得到冠军.”对乙说:“你和甲的名次相邻.”从这两个回答分析,5人的名次排列情况种数为()A.54B.48C.42D.36【答案】C【解析】【分析】根据题意,分两种情况讨论:乙是冠军,乙不是冠军,再安排其他人,由加法计数原
理可得答案.【详解】由题意,第一种情况:乙是冠军,则甲在第二位,剩下的三人安排在其他三个名次,有33A6=种情况;第二种情况:先从丙、丁、戊中选1人为冠军,再排甲,乙两人,再把甲和乙捆绑与其他人排列,共有123323AAA36=种;综上可得共有6
4362+=种不同的情况.故选:C.7.若12,FF是双曲线22:1416xyC−=的两个焦点,,PQ为C上关于坐标原点对称的两点,且12PQFF=,设四边形12PFQF的面积为1S,四边形12PFQF的外接圆的面积为2S,则12SS=()A.πB.65πC.75πD.85π
【答案】D【解析】【分析】根据给定条件,探求四边形12PFQF的形状,结合双曲线的定义及勾股定理求出1S,再求出2S作答.【详解】依题意,点P与Q,1F与2F都关于原点O对称,且12PQFF=,因此四边
形12PFQF是矩形,如图,由双曲线C:221416xy−=得:1222||241645FFOFPQ===+=,12||||||4PFPF−=,于是()()2222212121212112||||22PFPFPFPFFFPFPFSPFPF+−−−−===
22(45)4322−==,显然四边形12PFQF的外接圆半径为2OF,因此2222π||π(25)20πSOF===,所以1232820π5πSS==.故答案为:85π8.已知(0,0),(3,0)OA−,直线:l
ykx=上存在点P,且点P关于直线:lyx=的对称点P满足2POPA=,则实数k的取值范围是()A.(,3][3,)−−+B.[3,3]−C.33,33−D.33,,33−−+【答案】A【解析】【分析】设(),Pxkx,则(),Pk
xx,由两点间的距离公式可得x的一元二次方程,由0解不等式即可.【详解】设(),Pxkx,则(),Pkxx,由2POPA=,得224POPA=,由两点间的距离公式可得:22222](3
4[)kxxkxx+++=,整理可得22(33)24360kxkx++=+,由题意22(24)4(33)360kk=−+,得230k−,解得3k−或3k,即实数k的取值范围是(,3][3,)−−+.故选:A.二、多选题:本大题共4小题,每小题5分,共计20分.每小题给出的四个选
项中,有多项符合题目要求.全部选对得5分,选对但不全得2分,有选错的得0分.9.下列说法正确的是()A.若m⊥,n,则mn⊥B.若,,m⊥,则m⊥C.若m,n,则mnD.若,⊥⊥,则⊥【答案】AB
【解析】【分析】利用线面平行的性质及线面垂直的性质可判断A选项;利用线面垂直的性质可判断B选项;利用线面平行的性质可判断C选项;利用面面的位置关系判断D选项.【详解】对于A,因为//n,过直线n作平面,使得a=,因为//n,n,a=,则
//na,因为m⊥,a,则ma⊥,故mn⊥,正确;对于B,若//,m⊥,则m⊥,又//,则m⊥,正确;对于C,若m,n,则//mn或m与n相交或m与n异面,错误;对于D,若,⊥⊥,则//或与相交,错误.故
选:AB10.现有带有编号1、2、3、4、5的五个球及四个不同的盒子,则下列表述正确的有()A.全部投入4个不同的盒子里,共有54种放法B.全部投入2个不同的盒子里,每盒至少一个,共有2254CA种放法C.将其中的4个球投入4个盒子里的一个(另一个球不投入),共有4
541CC种放法D.全部投入4个不同的盒子里,没有空盒,共有2454CA种不同的放法【答案】ACD【解析】【分析】对于A,利用分步乘法计数原理计算可判断A正确;对于B,先将5个球分为2组,再全排,计算可判断B不正确;对于C,利用分步乘法计数
原理计算可判断C正确;对于D,先将5个球分为4组,再全排,计算可判断D正确;【详解】对于A,带有编号1、2、3、4、5的五个球,全部投入4个不同的盒子里,共有5444444=种放法,故A正确;
对于B,带有编号1、2、3、4、5的五个球全部投入2个不同的盒子里,第一步选2个盒子有24C种选法,第二步将5个球分为两组,若两组球个数之比为1:4有15C种分法;若两组球个数之比为2:3有25C种分法,第三步将两组排给两个盒子有22A种排法,因此共有()2122455
2CCCA180+=,故B不正确;对于C,带有编号1、2、3、4、5的五个球,将其中的4个球投入4个盒子里的一个(另一个球不投入),第一步选4个球有45C种选法,第二步选一个盒子有种14C选法,共有4541CC种放法,故C正确;对于D,带有编号1、2、3、4、5的五个球,全部投入4个不同的盒子
里,没有空盒,第一步将5球分成2:1:1:1的四组共有25C种分法,第二步分给四个盒子有44A种排法,故共有2454CA240=种放法,故D正确;故选:ACD.11.经过抛物线()2:20Cypxp=的焦点F的直线l交C于,AB两点,O为坐标原点,设()11,Axy,()
()2212,,BxyyyAB的最小值是4,则下列说法正确的是()A.3OAOB=B.AFBFAFBF+=C.若点3,12M是线段AB的中点,则直线l的方程为220xy−−=D.若4ABFB
=,则直线l的倾斜角为60或120【答案】BC【解析】【分析】设出直线l的方程并与抛物线方程联立,化简写出根与系数关系,根据AB求得p,由此对选项逐一分析,从而确定正确答案.【详解】,02pF,由题意可知直线l的斜率存在且不为0,可
设直线l的方程为2pxmy=+,联立222ypxpxmy==+,得2220ypmyp−−=,222440pmp=+,12yy()22121212,2,2pyypmxxmyyppmp=−+=+=++=+,2221212224yypxxpp==,所
以()212212ABxxppmp=++=+,当0m=时等号成立,所以24,2pp==,所以抛物线方程为24yx=,所以12121,4xxyy==−,所以12123OAOBxxyy=+=−,A选项错误;121,1AFxBFx=+=+,所以212244AFBFxxm+=
++=+,()()1211AFBFxx=++=21212144xxxxm+++=+,所以AFBFAFBF+=,B正确;因为点3,12M是线段AB的中点,所以1y22y+=,即142,2mm==,所以直线l的方
程为220xy−−=,C正确;4ABFB=,所以3AFFB=,即11x+=()231x+,所以12320xx−−=,因为121=xx,所以11320xx−−=,即211230xx−−=,解得13x=(11x
=−舍去),又12yy,故120yy,所以()3,23A,所以直线l的斜率为230331−=−,直线l的倾斜角为60,D错误.故选:BC【点睛】求解直线和抛物线22ypx=相交所得弦长,如果直线过焦点,此时直线的斜率存在且不为0,故可设直线的方程为2
pxmy=+,这样的设法可以避免讨论直线的斜率是否存在,减少一定的运算量.12.如图甲,在矩形ABCD中,22,ABADE==为CD的中点,将CBE△沿直线BE翻折至1CBE△的位置,F为1AC的中点,如图乙所示,则(
)A.翻折过程中,四棱锥1CABED−不存在外接球B.翻折过程中,存在某个位置的1C,使得1BEAC⊥C.当二面角1CBEA−−为120时,点F到平面1CBE的距离为64D.当四棱锥1CABED−体积最
大时,以1AC为直径的球面被平面1CBE截得交线长为π2【答案】AC【解析】【分析】A项,通过证明四边形ABED不存在外接圆即可得出结论;B项,通过证明145BECBEC==,即可得出结论;C项,求出1C到平面ABCD的距离
,利用等体积法即可求出点F到平面1CBE的距离;D项,求出点A到平面1CBE的距离AE,进而得出以1AC为直径的球的半径和球心F到平面1CBE的距离,即可得到球面与被平面1CBE截得交线为圆的半径,进而得出交线长.【详解】由题意,对于A,由已知,直角三角形ADE
存在以AE为直径的唯一外接圆,90ABE,∴点B不在该圆上,所以四边形ABED不存在外接圆,∴四棱锥1CABED−不存在外接球,故A正确;对于B,由已知,1ADDECEBC====,90ADEBCE
==,∴45AEDBEC==,∴90,AEBBEAE=⊥,假设在翻折过程中,存在位置1C,使得1BEAC⊥,则1,AEACAAE=平面1AEC,1AC平面1AEC,BE⊥平面1AEC,又1CE平面1AEC,∴1BECE⊥,CBE△在翻折至1
CBE△的位置的过程中,145BECBEC==,1BECE⊥显然不成立,故假设错误,翻折过程中,不存在任何位置的1C,使得1BEAC⊥,故B错误;对于C,取BE中点H,由已知,BCCE=,1,CHBECHBE⊥⊥1CHC是二面角1C
BEC−−的平面角,当二面角1CBEA−−为120时,二面角1CBEC−−为60,即160CHC=,又11222CHCHBE===,1C到平面ABCD的距离为126sin60,24Ch==设点A到平面
1CBE的距离为Ah,则1CABEACBEVV−−=,111133ABECCBEAShSh=,11611211132432Ah=,62Ah=,即点A到平面1CBE的距离为62,点F为
1AC中点,点F到平面1CBE的距离是点A到平面1CBE距离的12,点F到平面1CBE的距离为64,故C正确;对于D,四棱锥1CABED−底面梯形ABED的面积为定值,当四棱锥1CABED−的体积最大时,平面1CBE⊥平面ABED,平面
1CBE平面,ABEDBEAE=平面ABED,由B选项有,AEBEAE⊥⊥平面1CBE,1CE平面1CBE,1AECE⊥,222211(2)1ACAECE=+=+=3,又AE^Q平面1,CBE点A到平面1CBE的距离2AE=,点F为1AC中点,以1AC
为直径的球的半径1322ACR==,球心F到平面1CBE的距离222AEd==,易知,球面与被平面1CBE截得交线为圆,其半径2212rRd=−=,该交线周长为2ππr=,故D不正确.故选:AC.【点睛】关键点睛:1.根据垂直关系分析可知1CHC是二面角1
CBEC−−的平面角;2.根据球的性质分析可知球心F到平面1CBE的距离2AEd=.第II卷(非选择题,共90分)三、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共计20分)13.若m3m61818C=C−,则m=______.【答案】36或【解析】【分析】直接利用组合数
的性质得到x+3x-6=18或x=3x-6,解之即得x的值.【详解】因为361818xxCC−=,所以x+3x-6=18或x=3x-6,所以x=3或6.故答案为3或6【点睛】(1)本题主要考查组合数的性质,意在考查学生对该知识的掌握水平.(2)如果,mkn
nCCmkmkn==+=则或.14.已知直线10xy−+=与圆22:420Cxyxym+−−+=交于,AB两点,若22AB=,则m的值为__________.【答案】1【解析】【分析】求出圆心到直线的距离,由垂径定理得到方程,求出1m=,验证后得到答案.【详解
】22:420Cxyxym+−−+=变形为()()22215xym−+−=−,故50m−,解得5m,故圆心为()2,1C,半径为5m−,设圆心()2,1C到直线10xy−+=的距离为d,则211211d−+==+,由垂径定理得22522md−−=,解得
1m=,满足要求.故答案为:115.如图,在正方体1111ABCDABCD−中,2AMMB=,N为1DD的中点,记平面CMN与平面11ADDA的交线为l,则直线l与直线1AC所成角的余弦值为_____.【答案】7111111##7111111【解析】【分析】根据题意可利用空间向量
求解直线与直线之间夹角,从而求解.【详解】设1lAAP=,连接NP,MP如下图所示,则直线NP即为直线l.因为平面11AABB平行于11DCCD,且平面CMN平面11AABBMP=,平面CMN平面
11DDCDNC=,故MPCN∥,由2AMMB=,N为1DD的中点,得:113APAA=.以D为坐标原点,DA,DC,1DD所在直线分别为x,y,z轴建立空间直角坐标系,设:6AB=,则得:()0,0,3N,()6,0,2P,()6,0,0A,()
10,6,6C,()6,0,1NP=−,()16,6,6AC=−,所以得:1cos,NPAC114271111113763NPACNPAC−===,故直线l与直线1AC所成角的余弦值为7111111.故答案为:7111111.16.
已知双曲线22221(0,0)xyabab−=的左右焦点分别为12FF、,过点1F作圆222xya+=的切线,交双曲线的右支于点M,若1245FMF=,则该双曲线的离心率为__________.【答案】3【解析】【分析】设切点为A,连接OA,作2F作2BFMA⊥,垂足为B
,运用中位线定理和勾股定理,结合双曲线的定义,即可得到a,b的关系,即可求解.【详解】如图,作1OAFM⊥于点A,21FBFM⊥于点B.∵1FM与圆222xya+=相切,1245FMF=,∴OAa
=,22FBBMa==,则222FMa=,22122FBcab=−=.又点M在双曲线上,∴1222222FMFMabaa−=+−=,整理得2ba=,即22222baca==−,得23e=,由1e解得3e=,∴双曲线的离心率为3.故答案为:
3.四、解答题(本大题共6小题,共计70分.解答应写出必要的文字说明,证明过程或演算步骤)17.已知3nxx−的展开式中,各项系数的和与其各项二项式系数的和分别为a和b,且32ab+=.(1)求正整数n的值;(2)求其展开式中所有的有理项.【答案】17.418.答案见解析【解析】
【分析】(1)先利用题给条件列出关于n的方程,解之即可求得n的值;(2)利用二项展开式的通项公式即可求得其展开式中所有的有理项.小问1详解】因为(2),2nnab=−=,所以(2)232nn−=+,当n为奇数时,此方程无解,当n为偶数时,方程可化为2232n=,解得4n=;【【小问2详
解】由通项公式34421443C(3)CrrrrrrrTxxx−−+−==−,当342r−为整数时,1rT+是有理项,则0,2,4r=,所以有理项为00442214422143454(3)C,(3)C54,(3)C
81TxxTxxTxx−−=−==−==−=.18.如图所示,某中心O接到其正西、正东、正北方向三个观测点,,ABC的报告:,AC两个观测点同时听到了一声巨响,B观测点听到的时间比A观测点晚4秒,假定当时声音传播的速度为
v米/秒,各观测点到该中心的距离都是3v米,设发出巨响的位置为点P,且,,,,ABCOP均在同一平面内.请你确定该巨响发生的点P的位置.【答案】答案见解析【解析】【分析】以接报中心为原点O,正东、正北方向为x轴、y轴正向,建立直角坐标系;写出A、B
、C点的坐标,设(),Pxy为巨响生成点,由双曲线定义知P点在以A、B为焦点的双曲线上,依题意求出双曲线方程,从而确定该巨响发生的位置.【详解】如图,以接报中心为原点O,正东、正北方向为x轴、y轴正向,建立直角坐标系.则()3,0Av−,()3,0B
v,()0,3Cv,设(),Pxy为巨响为生点,由A、C同时听到巨响声,得PAPC=,故P在AC的垂直平分线OP上,OP的方程为yx=−,因B点比A点晚4s听到爆炸声,故4PBPAv−=,由双曲线定义知P点在以A、B为焦点的双曲线22221xyab−=上,依题意得2av
=,3cv=,222222(3)(2)5bcavvv=−=−=,故双曲线方程为2222145xyvv−=,将yx=−代入上式,得25xv=,PBPA,25xv=−,25yv=,即()25,25Pvv−故210POv=.故巨
响发生在接报中心的西偏北45距中心210v米处.19.如图所示,AE⊥平面ABCD,四边形AEFB为矩形,,BCADBAAD⊥,224AEADABBC====.(1)求证:CF∥平面ADE;(2)求平面CDF与平面AEFB所成锐二面角的余弦值.【答案】(1
)证明见解析(2)23【解析】【分析】(1)由面面平行判断定理证平面BFC平面ADE,再证CF∥平面ADE即可;(2)建立空间直角坐标系如图,由向量法即可求【小问1详解】证明:四边形AEFB为矩形,∴BFAE,又BCA
D∥,AEAD、平面ADE,BFBC、平面ADE,故BF平面ADE,BC平面ADE,又,BFBCBBFBC=、平面BFC,∴平面BFC平面ADE,∵CF平面BFC,∴CF∥平面ADE;【小问2详解】建立空间直角坐标系如图,则()()()()()2,2,0,0,4,0,2,0,4,
2,4,4,2,2,0CDFDFDC=−=−,设平面CDF的法向量为(),,mxyz=,则2440220mDFxyzmDCxy=−+==−=,取1x=得11,1,2m=,平面AEFB的法向量为()0,1,0n=,设平面CDF与平面AEFB所成锐二面角为,则12co
s394mnmn===,故平面CDF与平面AEFB所成锐二面角的余弦值为2320.已知拋物线2:2(0)Cypxp=的焦点为(),,2FMm−为抛物线上一点,2MF=.(1)求抛物线C的标准方程;(2)过点
F作互相垂直的两条直线交抛物线C于,,,GHRS四点,求四边形GRHS的面积最小值【答案】(1)24yx=(2)32【解析】【分析】(1)利用抛物线的定义直接求抛物线C的方程;(2)过焦点F作两条相互垂直的直线,设:1RSxmy=+,1:1(0)GHxymm=−+
,联立直线与抛物线方程组成方程组,利用抛物线焦半径公式可得弦长,进而可得推出四边形RGSH的面积的表达式,利用基本不等式求四边形RGSH面积的最小值.【小问1详解】由2MF=,可得22pMFm=+=,又(),2Mm
−在抛物线上,所以42pm=,联立解得1,2mp==,故抛物线方程为2:4Cyx=【小问2详解】由(1)知:(1,0)F设:1RSxmy=+,1:1(0)GHxymm=−+,由214xmyyx=+=得:2440ymy−−=,22161616(1)0m
m=+=+,设()()1122,,,,RxySxy所以12124,4yymyy+==−,()212121144(1)RSRFSFxxmyym=+=+++=++=+,同理:21||4(1)GHm=+,四边形RGS
H的面积:22221118(1)(1)8(2)322SRSGHmmmm==++=++,(当且仅当221mm=即:1m=时等号成立)四边形RGSH的面积的最小值为32.21.如图,三棱台DEFABC−中,平面ADFC⊥平面DBC,2ACCD==,DBC△面积为
1,ADBC⊥且AD与底面ABC所成角为60.(1)求点A到平面DBC的距离;(2)求直线CD与平面ADB所成角的正弦值.的【答案】(1)3(2)34【解析】【分析】(1)作出辅助线,得到A到平面DB
C的距离即为AH的长,证明线面垂直,进而得到面面垂直,进而得到线面垂直,故DAC为AD与底面ABC所成角,根据AD与底面ABC所成角为60,得到DAC△为等边三角形,从而得到AH的长,得到答案;(2)在(1)的基础上得到BC⊥CD,根据DBC△的面积为1,求出1BC=,建立空间直角坐标系,求出
平面ADB的法向量,利用线面角的向量公式求出其正弦值.【小问1详解】因为2ACCD==,作AHDC⊥交DC于H,因为平面ADFC⊥平面BDC,而平面ADFC平面BDCDC=,AH平面ADFC,所以AH⊥平面BDC,则A到平面DBC的距离即为AH的长,而BC平面BDC,故AHB
C⊥,因为ADBC⊥,ADAHA=,,ADAH平面ADFC,所以BC⊥平面ADFC,因为BC平面ABC,所以平面ABC⊥平面ADFC,作DM⊥AC交AC于M,因为DM平面ADFC,平面ADFC平面ABC
AC=,所以DM⊥平面ABC,故DAC即为AD与底面ABC所成角,因为AD与底面ABC所成角为60,所以60DAC=,因为2ACCD==,所以DAC△为等边三角形,故H为CD中点,且2sin603AH==,故A到平面DBC的距离为3;【小问2详解】由(1)可知BC⊥平面ADFC,
因为CD平面ADFC,所以BC⊥CD,因为DBC△的面积为1,所以12BCCD=,又2CD=,所以1BC=,取AB中点N,连接MN,则MN平行BC,因为BC⊥平面ADFC,所以MN⊥平面ADFC,以M为坐标原点,以MN,MC,MD所在直线分别为x,y,z轴建立空间直
角坐标系,则()0,1,0A−,()0,1,0C,()1,1,0B,()0,0,3D,()1,2,0AB=,()0,1,3AD=,()0,1,3CD=−,设平面ADB的法向量(),,nxyz=,则()()()(),,1,2,020,,0,1,330nABxyzx
ynADxyzyz==+===+=,令3y=−,则23,1xz==,所以()23,3,1n=−,设直线CD与平面ADB所成角为,则()()23,3,10,1,33sincos,4123131CDnCDnCDn−−====+++,故直线
CD与平面ADB所成角的正弦值为34.22.在平面直角坐标系xOy中,动圆C与圆22145:204Cxyx++−=内切,且与圆2223:204Cxyx+−+=外切,记动圆C的圆心的轨迹为H.(1)求轨迹H的方程;(2)设O为坐标原点
,过点2C且与坐标轴不垂直的直线与轨迹H交于,PQ两点.线段2OC上是否存在点(),0Nn,使得QPNPPQNQ=?若存在,求出n的取值范围;若不存在,说明理由;(3)过点()04,0P且不垂直于
x轴的直线与轨迹H交,AB两点,点B关于x轴的对称点为E,证明:直线AE过定点.【答案】(1)22143xy+=为(2)存,1(0,)4n(3)证明见解析【解析】【分析】(1)根据圆的位置关系可得圆心距与半径的关系,即可结合椭圆的
定义判断轨迹符合椭圆定义,即可利用椭圆的性质求解.(2)联立直线与椭圆方程得2222(34)88120kxkxk+−+−=,由已知条件推导出直线NR的方程为:222314()3434kkyxkkk+=−−++,由此能求出线段OF上存在点(,0)N
n,使得QPNPPQNQ=,其中1(0,)4n.(3)联立直线AB方程与椭圆方程得2222(34)3264120kxkxk+−+−=,得韦达定理,进而根据点斜式求解直线AE的方程为343334()yyyyxxxx+−=−−,代
入化简运算即可求解直线AE过定点(1,0).【小问1详解】设动圆C的半径为R,由于22145:204Cxyx++−=的圆心半径分别为为()1171,0,2Cr−=,且与圆2223:204Cxyx+−+=的圆心和半径分别为()2211,0,2Cr=,由题意可得1271,22CCRC
CR=−=+,故121242CCCCCC+==,因此点C轨迹满足椭圆方程,且以12,CC为焦点,以4为长轴长的椭圆,故24,22,2,1,3acacb=====,故轨迹H的方程为22143xy+=【小问2详解】设直
线PQ的方程为:(1)ykx=−,0k,在代入22143xy+=,得:2222(34)84120kxkxk+−+−=,2222(8)4(34)(412)0kkk=−−+−恒成立.设1(Px,1)y,2(Qx,2)y,线段PQ的中点为3(Rx,3)y,则212324234xxkxk+==
+,3323(1)34kykxk=−=−+,由QPNPPQNQ=,得:()(2)0PQNQNPPQNR+==,直线NR为直线PQ的垂直平分线,直线NR的方程为:222314()3434kkyxkkk+=−−++,令0y=得:N点的横坐标22213344
knkk==++,2(0,)k+,234(4,)k++,1(0,)4n.线段OF上存在点(,0)Nn,使得QPNPPQNQ=,其中1(0,)4n.【小问3详解】设直线AB的方程为:(4)yk
x=−,0k,代入22143xy+=,得:2222(34)3264120kxkxk+−+−=,过点0(4,0)P且不垂直于x轴的直线与椭圆交于A,B两点,由2222(32)4(34)(6412)0kkk=−−+−,化简得2410k−,解得:11,0
0,22k−,设3(Ax,3)y,4(Bx,4)y,4(Ex,4)y−,则23423234kxxk+=+,2342641234kxxk−=+,则直线AE的方程为343334()yyyyx
xxx+−=−−,令0y=得:343334xxxyxyy−=−++344334xyxyyy+=+344334(4)(4)(8)xkxxkxkxx−+−=+−34343424()8xxxxxx−+=+−222222641232243434132834kkkkkk−−+
+==−+.直线AE过定点(1,0).【点睛】方法点睛:圆锥曲线中定点问题的两种解法(1)引进参数法:先引进动点的坐标或动线中系数为参数表示变化量,再研究变化的量与参数何时没有关系,找到定点.(2)特殊到一般法:先根据动点或动线的特殊情况探索出定点,再证明该定点与变
量无关.技巧:若直线方程为()00yykxx−=−,则直线过定点()00,xy;若直线方程为ykxb=+(b为定值),则直线过定点()0,.b