【文档说明】安徽省宣城市2022-2023学年高二上学期期末数学试题 含解析.docx,共(25)页,3.473 MB,由小赞的店铺上传
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宣城市2022-2023学年度第一学期期末调研测试高二数学试题注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡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.一、单选题(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.在数列na中,已知114a=−,当2n时,111
nnaa−=−,则3a=()A.3−B.23C.45D.5【答案】C【解析】【分析】由递推关系依次求23,aa即可.【详解】因为当2n时,111nnaa−=−,所以2111aa=−,又114a=−,所以25a=,又3211aa=−,所
以345a=,故选:C.2.已知直线:210lxy+−=的倾斜角为,则cos=()A.255−B.255C.255D.55−【答案】A【解析】【分析】由直线方程求得1tan2=−,可判断出为钝角,再利用同角三角函数的基本关系可求得cos的值.【详解】由题意可知,直线l的斜
率为12k=−,即1tan2=−,为钝角,则cos0,由同角三角函数的基本关系可得22sin1tancos2sincos1cos0==−+=,解得25cos5=−.故选:A.【点睛】本题考查直线的倾斜角,考
查直线倾斜角与斜率的关系,考查三角函数值的求法,是基础题.3.数学与建筑的结合造就建筑艺术品,如吉林大学的校门是一抛物线形水泥建筑物,如图.若将该大学的校门轮廓(忽略水泥建筑的厚度)近似看成抛物线()20yaxa=?的一部分,且点()2,2A−在该抛物线上,则该抛物线的焦点
坐标是()A.10,2−B.(0,-1)C.10,4−D.10,8−【答案】A【解析】【分析】根据点A的坐标求得a,由此求得抛物线的焦点坐标.【详解】依题意()2,2A−在抛物线()20yaxa=?上,所以2
1222aa−==−,所以221,22yxxy=−=−,故122,22pp==,且抛物线开口向下,所以抛物线的焦点坐标为10,2−.故选:A4.在平行六面体1111ABCDABCD−中,1O为11AC与11BD交点.若ABa=,ADb=,1AAc=,则下列向量中与1BO相等的向
量是()A.1122abc++B.1122−++abcC.1122abc−−+D.1122abc−+【答案】B【解析】【分析】根据空间向量的运算求解即可.【详解】解:()111111111111222BOBBBOBBBDBBBDBB
BAAD=+=+=+=++111221122AAABabADc=−−++=+故选:B5.已知等比数列na的各项都是正数,其公比为4,且10123454aaaaa=,则46aa=()A.44B.64C.84D.104【答案】C【解析】【分析】根据等比数列的性质求解即
可.【详解】解:根据等比数列性质,有215243aaaaa==,因为10123454aaaaa=,所以1012345534aaaaaa==,解得316a=,的因为等比数列na的公比为4q=,所以,()()22222846531644aaaa
q====.故选:C6.古希腊数学家阿波罗尼奥斯(约公元前262~公元前190年)的著作《圆锥曲线论》是古代世界光辉的科学成果,他证明过这样一个命题:平面内与两定点距离的比为常数k(k>0,k≠1)的点的轨迹是圆,后人将这个圆称为阿波罗尼斯圆.在平面直角坐标系中,设A(﹣3,0),B(3,
0),动点M满足MAMB||||=2,则动点M的轨迹方程为A(x﹣5)2y2=16B.x2(y﹣5)2=9C.(x5)2y2=16D.x2(y5)2=9【答案】A【解析】【分析】首先设(),Mxy,代入两点间的距离求MA和MB,最
后整理方程.【详解】解析:设(),Mxy,由2MAMB=,得()()2222343xyxy++=−+,可得:(x3)2y2=4(x﹣3)24y2,即x2﹣10xy29=0整理得()22516xy−+=,故动点M的轨迹方程为()22516xy−+=.选A.【点睛】本题考
查了轨迹方程的求解方法,其中属于直接法,一般轨迹方程的求解有1.直接法,2.代入法,3.定义法,4.参数法.7.已知正四面体ABCD的棱长为a,点E,F分别是BC,AD的中点,则AEAF的值为()A.2aB.212aC.214aD.232a【答案】C【解
析】【分析】根据向量的线性运算得出()12AEABAC=+,12AFAD=,根据正四面体的性质得出ABACADa===,且AB、AC、AD三向量两两夹角为3,即可通过向量数量积的运算率得出答.案.【详解】四面体ABCD是正四面体,ABACADa===,且
AB、AC、AD三向量两两夹角为3,点E,F分别是BC,AD的中点,()12AEABAC=+,12AFAD=,则()()22211co141scos43344ABACADABADACAEAFaADaa+=+
=+==,故选:C.8.已知双曲线()222210,0xyabab−=的左右焦点分别为12,FF,直线l经过点2F且与该双曲线的右支交于,AB两点,若△1AFB的周长为7a,则该双曲线离心率的取值范围是()A.1,7
2B.11,72C.7,72D.711,22【答案】A【解析】【分析】根据双曲线定义及焦点三角形周长、焦点弦的性质有2447baaa+,即可求离心率范围.【详解】根据
双曲线定义知:△1AFB的周长为42||aAB+,而22bABa,所以24424baABaa++,而△1AFB的周长为7a,所以2447baaa+,即2243ba,所以()22243caa−,解得72e,双曲线离心率的取值范围
是1,72.故选:A二、多选题(本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分.)9.已知等差数列na的前n项和为nS,10a,712SS=,则()A.数列na是递减数列B.100a=
C.0nS时,n的最大值是18D.216SS【答案】BC【解析】【分析】根据等差数列的性质和前n项求和公式可得19ad=−、0d,结合通项公式和前n项求和公式计算,依次判断选项即可.【详解】设等差数列{}na的公差为d,由712SS=,得1176121171222adad+=
+,解得19ad=−,因为10a,所以0d.A:由0d,可得10nnaad+−=所以等差数列{}na为递增数列,故A错误;B:1019990aaddd=+=−+=,故B正确;C:221(1)9(19)2222nnnnndSnadndddnn−=+=−+−=−,由0nS可得2190nn−
,所以019n,又Nn,所以n的最大值是18,故C正确;D:2122(9)17Sadddd=+=−+=−,()16116151615161692422Sadddd=+=−+=−,由0d,得216SS,故D错误.故选:BC.10.圆22(2)(3)16Cxy++−=:,
直线:34190lxy++=,点M在圆C上,点N在直线l上,则下列结论正确的是()A.圆C关于直线320xy−=对称B.MN的最大值是9C.从N点向圆C引切线,切线长的最小值是3D.直线()11ykx=−+被圆C截得的弦长取值范围为23,8【答案】CD【解析】【分析】根据()2,
3C−不在直线l上判断A;根据)1,MN+判断B;根据CNl⊥时,切线长最小求解判断C;根据直线()11ykx=−+过定点()1,1,再结合弦长公式判断D.【详解】解:对于A选项,圆22(2)(3)16Cxy++−=:,∴圆心
()2,3C−,半径4r=,∵()32230−−,∴圆C不关于直线320xy−=对称,故A选项错误;对于B选项,由圆心C到直线:34190lxy++=的距离为:()223243195434d−++==+,MN的最小值是1dr−=,故)
1,MN+,故B选项错误;对于C选项,从N点向圆C引切线,当CNl⊥时,切线长最小,最小值是22543−=,故C正确;对于D选项,直线()11ykx=−+过定点()1,1,该定点在圆C内,所以直线()11ykx=−+被圆C截得的弦长最长时
,所截弦长为过点()1,1和圆心的圆C的直径,即弦长的最大值为8,最短的弦长为垂直与该直径的弦长,()1,1和圆心()2,3C−的距离为()22(12)(13)13−−+−=,最短弦长为2241323−=,故直线()11ykx=−+被圆C截得的弦长取值范围为23,8,D
正确.故选:CD.11.如图,在长方体1111ABCDABCD−中,2ABBC==,11AA=,E为棱11AB的中点,则()A.1AB//面1BCDB.1ACBD⊥C.平面1ACE截该长方体所得截面面积为352D.三棱锥11ABCE−的体积为
13【答案】ABD【解析】【分析】对于A:根据长方体的性质得出11//ABDC,即可证明;对于B:根据底面ABCD是正方体,得出BDAC⊥,根据三垂线定理结合长方体性质即可证明;对于C:根据长方体对称性易知平面1ACE截该长方体所得截
面面积为12AECS,根据已知得出AE,1EC,1AC,即可根据余弦定理得出1cosAEC,即可根据同角三角函数公式得出1sinAEC,即可根据三角形面积公式得出答案验证;对于D:根据已知直接利用三棱锥的体积公式得出答案;【详解】对于选项A:连接1CD,1
111ABCDABCD−为长方体,11//ADBC,11=ADBC,∴四边形11ADCB是平行四边形,11//ABDC,1AB平面1BCD,1DC平面1BCD,1//AB面1BCD,故选项A正确;对于选项B:2ABBC==,BDAC⊥,1AA⊥平面
ABCD,1AC在平面ABCD上的投影为AC,1ACBD⊥,故选项B正确;对于选项C:根据长方体对称性易知平面1ACE截该长方体所得截面面积为12AECS,2ABBC==,11AA=,2AE=,15EC=,13AC=,125910cos10225AEC+−==−,由
2211cossin1AECAEC+=,1sin0AEC可得1310sin10AEC=,则1131022253210AECS==,故C错误;对于选项D:三棱锥11ABCE−的底面积1111212BCES==,
高为1h=,则三棱锥11ABCE−的体积为11111133ABCEV−==,故D正确;故选:ABD.12.已知O为坐标原点,1F,2F分别是渐近线方程为20xy=的双曲线E的左、右焦点,M为双曲线E上任意一点,MN平分12FMF,且10F
NMN=,4ON=,则()A.双曲线E的标准方程为2214xy−=B.双曲线E的离心率为52C.点M到两条渐近线的距离之积为165D.若直线1MF与双曲线E的另一支交于点,PQ为MP的中点,则14OQPMkk=【答案】BCD【解析】【分析
】不妨设M为双曲线2222:1(0,0)xyEabab−=的右支上一点,延长2MF,1FN交于点G,进而得1MFGM=,1NFGN=,再结合双曲线的定义,中位线定理得4a=,2b=,进而判断AB;设()11,Mxy,则22114116xy−=,再直接计算点M到两
条渐近线的距离之积判断C;设()22,Pxy,(,)Qxy,根据点差法求解判断D.【详解】解:不妨设M为双曲线2222:1(0,0)xyEabab−=的右支上一点,延长2MF,1FN交于点G,如图,因为
MN平分12FMF,且10FNMN=,即1FNMN⊥,所以,在1RtMFN与RtMGN△中,1190FMNNMGMNMNFNMGNM====,所以,1RtMFN≌RtMGN△,故1MFGM=,1NFG
N=根据双曲线的定义得,12222MFMFMMFFaGG−=−==,在12FGF△中,ON为其中位线,4ON=所以,2142OGNFa===,因为双曲线E的渐近线方程为20xy=,所以12ba=,得2b=,22220cba=+=,25c=所以双曲线E的标准方程为221164xy−=,离心率为5
2cea==,所以A不正确,B正确;设()11,Mxy,则22111164xy−=,即22114116xy−=所以,点M到两条渐近线的距离之积为2211111122416551414xyxyxy+−−==+
+,所以C正确;设()22,Pxy,(,)Qxy,因为P,M在双曲线E上,所以22111164xy−=①,22221164xy−=②,①-②并整理得,()121212124yyxxyyxx−+=+−,即()1212422yyxyxx−=−,因为1212,MPOQyyykkxx
x−==−所以121214ONMPyyykkxxx−==−,所以D正确.故选:BCD.【点睛】关键点点睛:本题解题的关键在于延长2MF,1FN交于点G,进而结合几何关系得到N为1FG的中点,进而求得双曲线的解析式.三、填空题(本题共4小题,每小题5分,共20分.)13.若直线0a
xy+=与直线420xaya++−=平行,则=a.【答案】2−【解析】【分析】根据两条直线平行列方程,由此求得a的值.【详解】解:将直线0axy+=变形为20axay+=,因为直线0axy+=与直线420xaya++−=平行,所以2420aa
=−,解得2a=−.故答案为:2−14.数列21na+是等差数列,且11a=,412a=−,那么2022a=.【答案】10101011−【解析】【分析】根据等差数列的通项公式,进而写出数列na的通项公式,可得答案.【详解】解:令21nnba
=+,因为11a=,412a=−,所以11b=,44b=,则nb的公差为41141−=−,所以nbn=,故21nan=−,所以202211010112022101110112a=−=−=−.故答案为:1
0101011−.15.若圆221xy+=与圆22680xyxya+−−−=恰有两条公切线,则实数a的取值范围为.【答案】()9,11−【解析】【分析】由题知圆221xy+=与圆22680xyxya+−−−=相交,进而根据位置关系求解即可.【详解】解:由
题知圆221xy+=的圆心为()0,0,半径为1r=,圆22680xyxya+−−−=的圆心为()3,4,半径为250Ra=+,因为圆221xy+=与圆22680xyxya+−−−=恰有两条公切线,所以圆221xy+=与圆22680xyxya+−−−=相交,所以2225134
5251aRrRra+−=−+=+=++,所以,25155251aa+−++,解得911a−.所以,实数a的取值范围为()9,11−故答案为:()9,11−16.在四棱锥ABCDE−中,AB⊥平面BCDE,BCCD⊥,BEDE⊥,120CBE=,且2
ABBCBE===,则该四棱锥的外接球的表面积为.【答案】20π【解析】【分析】连接,BDCE,由题意可得,EC在直径为BD的圆上,在BCE中,由余弦定理可得到23CE=,即可得到底面外接圆的半径,再利用
AB⊥平面BCDE可得球心到底面的距离,即可求解【详解】连接,BDCE,因为BCCD⊥,BEDE⊥,所以,,,ECBD在直径为BD的圆上,取BD的中点O,即四边形BCDE外接圆的圆心,在BCE中,222cos2C
BBECECBECBBE+−=即214428CE+−−=,解得23CE=,所以四边形BCDE外接圆的直径即BCE外接圆的直径为24sinCErCBE==,所以2OB=,因为AB⊥平面BCDE,所以四棱锥的外接球的球心O与底面BCDE的距离为
112OOAB==,所以四棱锥的外接球的半径为225ROBOO=+=,对应的表面积为24π20πR=故答案为:20π四、解答题(本题共6小题,共70分,其中第17题10分,其它每题12分,解答应写出
文字说明证明过程或演算步骤)17.已知等差数列na满足11a=,且3718aa+=.(1)求数列na的通项公式:(2)设11nnnbaa+=,求数列nb的前n项和nT.【答案】(1)21nan=−;(2)21nnTn=+.【解析】【分析】(1)首先根据已知条件列方程求出d,再根据等
差数列通项公式求na即得;(2)由题可得11122121nbnn=−−+,再利用裂项相消法求和即得.【小问1详解】设等差数列na的公差为d,∵1=1a,则由3718aa+=,得112618adad+++=,解得=2
d,所以()11221nann=+−=−;【小问2详解】由题可得()()1111212122121nbnnnn==−−+−+,所以1111111112323522121nTnn=−+−++−−+11122121nnn
=−=++.18.已知在四棱锥PABCD−中,底面ABCD为正方形,侧棱PA⊥平面ABCD,点M为PD中点,1PAAD==.(1)求证:直线//PB平面MAC;(2)求点P到平面MAC的距离.【答案】(1)证明见解析(2)33【解析】【分析】(
1)连接BD交AC于点N,连接MN,进而根据PBMN∥即可证明;(2)根据题意,以A为坐标原点,建立如图所示的空间直角坐标系,利用坐标法求解即可.【小问1详解】证明:连接BD交AC于点N,连接MN,因为底面ABCD为正方形,所以N为BD的中点,所以,在PBD△
中,M为PD的中点,N为BD的中点,所以PBMN∥;又因为MN面MAC,PB面MAC,所以//PB平面MAC.小问2详解】解:因为PA⊥平面ABCD,ABCD为正方形,,ABAD平面ABCD,所以,,,ABADAP两两垂直,以A为坐标原点,建
立如图所示的空间直角坐标系,【所以,()0,0,0A,()1,1,0C,()0,0,1P,110,,22M,所以110,,22AM=,()1,1,0AC=,设平面MAC的法向量为(),,nxyz=
,所以,00nAMnAC==,即110220yzxy+=+=,令1x=,则1y=−,1z=,即()1,1,1n=−,()0,0,1PA=−,设点P到平面MAC的距离为d,所以1333PAndn===,所以,
点P到平面MAC的距离为33.19.已知抛物线C:24yx=的焦点为F,直线l过点()2,1P,交抛物线于A、B两点.(1)若P为AB中点,求l的方程;(2)求AFBF+的最小值.【答案】(1)23yx=−(2)234【解析】【分析
】(1)方法一:利用点差法求中点弦所在直线斜率,再根据点斜式得结果;注意验证所求直线与抛物线有两个交点;方法二:设中点弦所在直线方程,与抛物线方程联立,利用韦达定理以及中点坐标公式求中点弦所在直线斜率,再根据点斜式得结果;注意考虑中点弦直线斜率不存在的情况是否满足题意;(2)由抛物线的定义转化1
2AFBFxxp+=++,方法一:设直线l:()12ykx−=−,与抛物线方程联立,利用韦达定理以及二次函数性质求最值,注意比较直线斜率不存在的情况AFBF+的值;方法二:设直线l:()21xty−=−,与抛物线方程联立,利用
韦达定理以及二次函数性质求最值,此种设法已包含直线斜率不存在的情况.【详解】解:(1)方法一:设()11,Axy,()22,Bxy,12xx,则2114yx=,2224yx=,22121244yyxx−=−,化简得1212124yyxxyy−=−+,因为AB的
中点为()2,1P,122yy+=,12122AByykxx−==−,∴l的方程为()122yx−=−,即23yx=−.经检验,符合题意.方法二:设()11,Axy,()22,Bxy,当斜率不存在
时,显然不成立.当斜率存在时,设直线l:()12ykx−=−,显然0k,由()2124ykxyx−=−=得()()2222424210kxkkxk−−++−=易知0,2122424kkxxk−++=,因为AB的中点为()2,1P,124xx
+=,即224244kkk−+=,解得2k=,∴l的方程为23yx=−(2)方法一:由抛物线的定义可知12AFBFxxp+=++当斜率不存在时,直线l:2x=,6AFBF+=当斜率存在时,设直线l:()12ykx−=−,显然0k,
由()2124ykxyx−=−=得()()2222424210kxkkxk−−++−=,易知0,22122242442112326444kkxxpkkkk−+++=+=−+=−+,4k=时,AFBF+的最小值为23
4综上,AFBF+的最小值为234方法二:由抛物线的定义可知12AFBFxxp+=++显然直线l不平行于x轴,设直线l:()21xty−=−,由()2214xtyyx−=−=得()24420ytyt−+−=,易知0,124yyt+=,1248yyt=−,()2221212121
2222444yyyyyyxxp+−++=++=+22123426444ttt=−+=−+14t=时,AFBF+的最小值为234【点睛】本题考查抛物线的定义、直线与抛物线的位置关系;考查数形结合、分类讨论以及函数方程等数学思想;考查逻
辑推理、直观想象以及数学运算等核心素养.20.已知数列na是公差不为零的等差数列,11a=且2a,5a,14a成等比数列.(1)求数列na的通项公式;(2)设数列nb的前n项和为nS,在①21nnS=−,*nN;②21nnSb=−,
*nN;③121nnSS+=+,*nN这三个条件中任选一个,将序号补充在下面横线处,并根据题意解决问题.问题:若11b=,且,求数列nnab的前n项和nT.注:如果选择多个条件分别解答,按第一个解答给分.【答案】(1)21nan=−(2)答案见解析【解析】【分析】(
1)根据等比中项性质,结合等差数列通项公式得2d=,再求通项公式即可;(2)根据题意求得1(21)2nnnabn−=−,再根据错位相减法求解即可.【小问1详解】解:设等差数列的公差为d,因为2a,5a,14a成等比数列,所以()()()2111413ada
dad+=++,解得2d=或0d=(舍去).所以,12(1)21nann=+−=−.【小问2详解】解:选①,由21nnS=−,*nN,当2n时,112nnnnbSS−−=−=,当1n=时等式也成立,所以12nnb−=,则1(21)2nnnabn−=−,所以,2113252(21)2n
nTn−=++++−,231223252(23)2(21)2nnnTnn−=++++−+−,两式相减得231222(21)2nnnTn−=++++−−()()()212121212232312nnnnn−−=+−−=−−−−,所以(23)23nnTn=−+.选②,由21
nnSb=−,*nN,当2n时,1122nnnnnbSSbb−−=−=−,所以12nnbb−=,所以数列nb为以1为首项2为公比的等比数列,所以12nnb−=,则1(21)2nnnabn−=−,所以,2113252(21)2nnTn−=++++−,231223252(23)2(2
1)2nnnTnn−=++++−+−,两式相减得231222(21)2nnnTn−=++++−−()()()212121212232312nnnnn−−=+−−=−−−−,所以(23)23nnTn=−+.选③,由
121nnSS+=+,*nN,得()1121nnSS++=+,又11b=,所以11112Sb+=+=,所以1nS+是以2为首项,公比为2的等比数列,所以21nnS=−.当2n时,112nnnnbSS−−=−=,当1n=时等式也成立,所以12nnb−=,则1(21)2
nnnabn−=−,所以,2113252(21)2nnTn−=++++−,231223252(23)2(21)2nnnTnn−=++++−+−,两式相减得231222(21)2nnnTn−=++++−−()()()212121212232312nnnnn−
−=+−−=−−−−,所以(23)23nnTn=−+.21.如图,在正三棱柱111ABCABC-中,2AB=,D是棱AB中点.(1)证明:平面1ACD⊥平面11ABBA;(2)若11,2AA,求平面1ACD与平面11ACC的夹
角余弦值的取值范围.【答案】(1)证明见解析的(2)615,45【解析】【分析】(1)证明CD⊥平面11ABBA即可证明结论;(2)分别取AC,11AC的中点,OE,连接,OEOB,进而OBOCOE,,两两垂直,如图建立空间直角坐标系,
利用坐标法求解即可.【小问1详解】证明:在正三棱柱中,1AA⊥平面ABC,CD平面ABC,所以1AACD⊥.因为ACBC=,且D是棱AB的中点,所以CDAB⊥.因AB,1AA平面11ABBA,且1ABAAA=,所以CD⊥平面11AB
BA.又因为CD平面1ACD,所以平面1ACD⊥平面11ABBA.【小问2详解】解:分别取AC,11AC的中点,OE,连接,OEOB,由正三棱柱性质得11,//AOAEAOAE=,所以四边形1AOEA为平行四边形,
所以1//AAOE,因为1AA⊥平面ABC,所以OE⊥平面ABC因为,ACOB平面ABC,所以,OEACOEOB⊥⊥因为在等边三角形ABC中,OBAC⊥,所以OBOCOE,,两两垂直,如图建立空间直角坐标系,设()112AAtt=,则()0,1,0C,31,,022D−
,()10,1,At−,为()10,2,ACt=−,33,,022CD=−,设平面1ACD的法向量(),,nxyz=,则12033022nACytznCDxy=−==−=,令2z=,y
t=,3xt=,得()3,,2ntt=,平面11ACC的一个法向量()1,0,0m=,设平面1ACD与平面11ACC夹角为,则2233cos14421ttmntmn===++,因为12t,所以615cos,45.22.如图,在圆224xy+=上任取一点P,过点
P作x轴的垂线段PD,D为垂足,线段PD的中点为M.(当点P经过圆与x轴的交点时,规定点M与点P重合.)(1)求动点M的轨迹E的方程;(2)已知点()0,1A,BC、为轨迹E上异于A的两点,且ABAC⊥,判断直线BC是否过定点,若过定点,求出该定点坐标.若不过定点,说明理由.【答案】(1)221
4xy+=(2)直线BC过定点30,5−【解析】【分析】(1)设(),Mxy,根据相关点法求解即可;(2)根据题意,设直线BC的方程为ykxm=+,()11,Bxy,()22,Cxy,进而与椭圆方程联立,结合韦达定理,垂直关系的向量表示得1m=或35m
=−,再分别讨论即可得答案.【小问1详解】解:设(),Mxy,00(,)Pxy,则()0,0Dx,由点M是线段PD的中点,得0xx=,02yy=,因为点P在圆224xy+=上,所以22004xy+=,所以2244xy+=,所以,动点M的轨迹E的方程为2214xy+=.【小问2详解】解:因
为BC、为轨迹E上异于A的两点,所以,直线BC的斜率存在,设方程为ykxm=+,()11,Bxy,()22,Cxy,所以,由2214ykxmxy=++=,整理得()222148440kxkmxm+++−=,()()222(
8)414440kmkm=−+−,即2241km+,122814kmxxk−+=+,()21224114mxxk−=+,因为()0,1A,()11,1xByA=−,()22,1xCyA=−,ABAC⊥,所
以,()()()()121212121111ABACxxyyxxkxmkxm=+−−=++−+−()()2212121(1)(1)kxxkmxxm=++−++−()()222224181(1)(1)01414mkmk
kmmkk−−=++−+−=++,化简得()()1530mm−+=,解得1m=或35m=−,当1m=时,直线BC的方程为1ykx=+,直线过()0,1点()0,1A,此时,,ABC在同一直线上,不合题意;当35m=−时,2241km+恒成立,直线
BC的方程为35ykx=−,直线BC过30,5−.综上,直线BC是否过定点30,5−.