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    2020-2021学年浙江省高二(上)期中数学试卷 (1)人教A版
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    2020-2021学年浙江省高二(上)期中数学试卷 (1)人教A版

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    这是一份2020-2021学年浙江省高二(上)期中数学试卷 (1)人教A版,共10页。试卷主要包含了选择题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。


    1. 椭圆3x2+4y2=12的焦点坐标为( )
    A.(±1, 0)B.(0, ±1)C.(±7, 0)D.(0, ±7)

    2. 在空间直角坐标系中,已知M(−1, 0, 2),N(3, 2, −4),则MN的中点Q关于平面xOy的对称点坐标是( )
    A.(1, 1, −1)B.(−1, 1, −1)C.(1, −1, −1)D.(1, 1, 1)

    3. 在正方体ABCD−A1B1C1D1中,二面角A−BD−A1的余弦值为( )
    A.12B.33C.22D.32

    4. 祖暅是我国南北朝时代的伟大科学家,他提出的“幂势既同,则积不容异”称为祖暅原理,利用该原理可以得到柱体的体积公式V柱体=Sℎ,其中S是柱体的底面积,ℎ是柱体的高.若某柱体的三视图如图所示(单位:cm),则该柱体的体积(单位:cm3)是( )

    A.158B.162C.182D.324

    5. 方程|x|+|y|=2所表示的曲线大致形状为( )
    A.B.
    C.D.

    6. 已知曲线C:mx2+ny2=1.则下列命题不正确的是( )
    A.若m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上
    B.若m=n>0,则C是圆,其半径为m
    C.若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=±−mnx
    D.若m=0,n>0,则C是两条直线

    7. 已知焦点在x轴上的椭圆方程为x24a+y2a2−1=1,随着a的增大该椭圆的形状( )
    A.越接近于圆B.越扁
    C.先接近于圆后越扁D.先越扁后接近于圆

    8. 已知以F1(−2, 0),F2(2, 0)为焦点的椭圆与直线x+3y+4=0有且仅有一个交点,则椭圆的长轴长为( )
    A.32B.26C.27D.42

    9. 如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60∘,线段AD,BD的中点分别为E,F.现将△ABD沿对角线BD翻折,则异面直线BE与CF所成角的取值范围是( )
    A.(π6, π3)B.(π6, π2]C.(π3, π2]D.(π3, 2π3)

    10. 已知椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P为椭圆上不与左右顶点重合的任意一点,I,G分别为△PF1F2的内心和重心,当IG⊥x轴时,椭圆的离心率为( )
    A.13B.12C.32D.63
    二、填空题

    双曲线x24−y23=1的实轴长为________,渐近线方程是________.

    已知点P(x, y)在椭圆x24+y23=1上运动,则x+2y的最大值是________;点P到直线l:x−2y−10=0的最小距离是________.

    中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正方体或圆柱体,但南北朝时期的官员独孤信的印信形状是“半正多面体”(图1).半正多面体是由两种或两种以上的正多边形围成的多面体.半正多面体体现了数学的对称美.图2是一个棱数为48的半正多面体,它的所有顶点都在同一个正方体的表面上,且此正方体的棱长为1.则该半正多面体共有________个面,其棱长为________.


    已知三棱锥P−ABC,PA⊥平面ABC,AC⊥BC,PA=2,AC=BC=1,则三棱锥P−ABC外接球的体积为________.


    若F是双曲线C:x2−y28=1的右焦点,P是双曲线C左支上一点,A(0, 4),则△APF的周长的最小值为________.

    若椭圆x2a2+y2b2=1的焦点在x轴上,过点(2, 1)作圆x2+y2=4的切线,切点分别为A,B,直线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点,则椭圆方程是________.
    三、解答题

    如图,在△ABC中,∠ABC=60∘,∠BAC=90∘,AD是BC上的高,沿AD把△ABC折起,使∠BDC=90∘.

    (1)证明:平面ADB⊥平面BDC;

    (2)设E为BC的中点,求异面直线AE与DB的夹角的余弦值.

    已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,且过点(2, 1).
    (1)求椭圆的方程;

    (2)过椭圆的右焦点,倾斜角为60∘的直线交椭圆C于A,B两点,求△AOB的面积.

    如图,在四棱锥P−ABCD中,底面ABCD是菱形,PA=PD,∠DAB=60∘.

    (1)证明:AD⊥PB;

    (2)若PB=6,AB=PA=2,求直线PB与平面PDC所成角的正弦值.

    已知焦点在x轴上椭圆的长轴的端点分别为A,B,O为椭圆的中心,F为右焦点,且AF→⋅BF→=−1,离心率e=22.
    (1)求椭圆的标准方程;

    (2)记椭圆的上顶点为M,直线l交椭圆于P,Q两点,问:是否存在直线l,使点F恰好为△PQM的垂心?若存在,求出直线l的方程,若不存在,请说明理由.
    参考答案与试题解析
    2020-2021学年浙江省高二(上)期中数学试卷
    一、选择题
    1.
    【答案】
    A
    【考点】
    椭圆的离心率
    【解析】
    化简椭圆方程为标准方程,然后求解焦点坐标即可.
    【解答】
    椭圆3x2+4y2=12的标准方程为:x24+y23=1,
    所以a=2,b=3,c=1,
    所以椭圆的焦点坐标(±1, 0).
    2.
    【答案】
    D
    【考点】
    空间中的点的坐标
    【解析】
    求出MN的中点Q,由此能求出Q关于平面xOy的对称点坐标.
    【解答】
    ∵ M(−1, 0, 2),N(3, 2, −4),
    ∴ MN的中点Q(1, 1, −1),
    ∴ Q关于平面xOy的对称点坐标是(1, 1, 1).
    3.
    【答案】
    B
    【考点】
    二面角的平面角及求法
    【解析】
    画出直观图,作出二面角的平面角,然后求解三角形推出结果即可.
    【解答】
    在正方体ABCD−A1B1C1D1中,连接AC,BD交点为O,连接A1O,
    ∵ 几何体是正方体,∴ BD⊥AC,BD⊥AA1,∴ BD⊥平面AOA1,可知BD⊥A1O,
    ∴ ∠AOA1是二面角的平面角,
    设正方体的棱长为2,则AO=2,A1O=2+4=6,
    二面角A−BD−A1的余弦值为:26=33.
    4.
    【答案】
    B
    【考点】
    由三视图求体积
    【解析】
    由三视图还原原几何体,可知该几何体为直五棱柱,由两个梯形面积求得底面积,代入体积公式得答案.
    【解答】
    由三视图还原原几何体如图,
    该几何体为直五棱柱,底面五边形的面积可用两个直角梯形的面积求解,
    即SABCDE=12(4+6)×3+12(2+6)×3=27,
    高为6,则该柱体的体积是V=27×6=1(62)
    5.
    【答案】
    D
    【考点】
    曲线与方程
    【解析】
    判断曲线在第一象限的形状,即可得到正确的选项.
    【解答】
    当x>0,y>0时,方程|x|+|y|=2化为x+y=2,
    即y=(2−x)2=(x−2)2,它是x2=y的图象向右平移2个单位得到,第一象限的部分,
    图象为选项D在第一选项的部分.
    6.
    【答案】
    B
    【考点】
    命题的真假判断与应用
    曲线与方程
    【解析】
    通过m,n的取值,判断二次曲线表示的方程判断选项的正误即可.
    【解答】
    曲线C:mx2+ny2=1.m>n>0,则C是椭圆,其焦点在y轴上,A正确;
    若m=n>0,则C是圆,其半径为1m,所以B不正确;
    若mn<0,则C是双曲线,其渐近线方程为y=±−mnx,C正确;
    若m=0,n>0,则C是ny2=1,是两条直线,所以D正确;
    7.
    【答案】
    A
    【考点】
    椭圆的离心率
    【解析】
    首先根据椭圆成立的条件求出a的取值范围,进一步利用函数的单调性求出椭圆中的短轴的变化规律,最后确定结果.
    【解答】
    椭圆方程x24a+y2a2−1=1为焦点在x轴上的椭圆方程,
    所以:4a>0a2−1>04a>a2−1
    解得:1由于a在不断的增大,所以对函数y=a2−1(1即短轴中的b2在不断增大.即离心率e=1−a2−14a不断减小.
    所以椭圆的形状越来越接近于圆.
    8.
    【答案】
    C
    【考点】
    椭圆的应用
    【解析】
    由题设条件可以求出椭圆的方程是x2a2+y2a2−4=1.再把椭圆和直线联立方程组,由要根的判别式△=0能够求出a的值,从而能够求出椭圆的长轴长.
    【解答】
    解:设椭圆长轴长为2a(且a>2),则椭圆方程为x2a2+y2a2−4=1.
    由,x2a2+y2a2−4=1x+3y+4=0得(4a2−12)y2+83(a2−4)y+(16−a2)(a2−4)=0.
    ∵ 直线与椭圆只有一个交点,
    ∴ Δ=0,
    即192(a2−4)2−16(a2−3)×(16−a2)×(a2−4)=0.
    解得a=0(舍去),a=2(舍去),a=7.
    ∴ 长轴长2a=27.
    故选C.
    9.
    【答案】
    C
    【考点】
    异面直线及其所成的角
    【解析】
    可设菱形的边长为1,从而由条件可得到BE=CF=32,BD=1,根据向量加法的平行四边形法则及向量减法的几何意义可得到BE→=12(BA→+BD→),CF→=12(BD→−2BC→),然后进行向量数量积的运算可求出BE→⋅CF→,从而可得到cs=18−12cs34,而由−12<1可得−12<12,从而可以得到向量BE→,CF→夹角的范围,进而便可得出异面直线BE与CF所成角的取值范围.
    【解答】
    解:可设菱形的边长为1,则BE=CF=32,BD=1;
    线段AD,BD的中点分别为E,F;
    ∴ BE→=12(BA→+BD→),CF→=12(CB→+CD→)=12(BD→−2BC→);
    ∴ BE→⋅CF→=14(BA→+BD→)⋅(BD→−2BC→)=14BA→⋅BD→−12BA→⋅BC→+14BD→2−12BD→⋅BC→
    =18−12cs+14−14=18−12cs
    ∴ cs=|BE→||CF→|˙=18−12cs34;
    由图看出−12<1;
    ∴ −12<12;
    ∴ π3<<2π3;
    即异面直线BE与CF所成角的取值范围是(π3,π2].
    故选:C.
    10.
    【答案】
    A
    【考点】
    椭圆的离心率
    【解析】
    如图所示,设P(x0, y0),不妨设y0>0.利用三角形重心性质可得G(x03, y03),根据IG⊥x轴,可得xI=x03.设三角形内切圆的半径为r.由三角形内切圆的性质可得:12r(2a+2c)=12⋅2c⋅y0.可得r=cy0a+c=yI.设PF1,PF2分别与内切圆相切于点D,E.可得PD=PE=12(2a−2c)=a−c.在Rt△PDI中,由勾股定理可得:PD2+ID2=PI2.化简整理即可得出.
    【解答】
    如图所示,设P(x0, y0),不妨设y0>0.
    F1(−c, 0),F2(c, 0).
    则G(x03, y03),∵ IG⊥x轴,∴ xI=x03.
    设三角形内切圆的半径为r.
    由三角形内切圆的性质可得:12r(2a+2c)=12⋅2c⋅y0.
    解得r=cy0a+c,∴ yI=cy0a+c.
    设PF1,PF2分别与内切圆相切于点D,E.
    则PD=PE=12(2a−2c)=a−c.
    在Rt△PDI中,由勾股定理可得:PD2+ID2=PI2.
    ∴ (a−c)2+(cy0a+c)2=(x0−x03)2+(y0−cy0a+c)2,
    化为:x0294(a−c)2+y02b2=1.
    与椭圆x2a2+y2b2=1(a>b>0)比较可得:a2=94(a−c)2,
    ∴ a=32(a−c),可得ca=13.
    ∴ e=13.
    二、填空题
    【答案】
    4,y=±32x
    【考点】
    双曲线的离心率
    【解析】
    利用双曲线方程求解实轴长以及渐近线方程即可.
    【解答】
    双曲线x24−y23=1,可得a=2,b=3,
    双曲线的实轴长为:2a=4;
    渐近线方程是:y=±32x.
    【答案】
    4,655
    【考点】
    直线与椭圆的位置关系
    椭圆的应用
    【解析】
    利用三角换元设出点P的坐标,然后利用三角函数的性质以及辅助角公式即可求解.
    【解答】
    因为点P在椭圆上,则可设点P的坐标为(2csθ, 3sinθ),θ∈[0, 2π),
    所以x+2y=2csθ+23sinθ=4sin(θ+π6),
    当θ+π6=π2即θ=π3时,(x+2y)max=4,
    点P到直线x−2y−10=0的距离为:d=|2csθ−23sinθ−10|12+22=|4cs(θ+π3)−10|5,
    当cs(θ+π3)=1时,dmin=|4−10|5=655,
    【答案】
    26,2−1
    【考点】
    球内接多面体
    【解析】
    中间层是一个正八棱柱,有8个侧面,上层是有8+1,个面,下层也有8+1个面,故共有26个面;半正多面体的棱长为中间层正八棱柱的棱长加上两个棱长的cs45∘=22倍.
    【解答】
    该半正多面体共有8+8+8+2=26个面,设其棱长为x,则x+22x+22x=1,解得x=2−(1)
    【答案】

    【考点】
    棱柱、棱锥、棱台的体积
    【解析】
    取PB的中点O,推导出O为外接球的球心,从而得到外接球半径R=62,由此能求出结果.
    【解答】
    取PB的中点O,∵ PA⊥平面ABC,
    ∴ PA⊥AB,PA⊥BC,
    又BC⊥AC,PC∩AC=A,∴ BC⊥平面PAC,
    ∴ BC⊥PC,∴ OA=12PB,OC=12PB,
    ∴ OA=OB=OC=OP,
    ∴ O为外接球的球心,
    又PA=2,AC=BC=1,
    ∴ AB=2,PB=6,
    ∴ 外接球半径R=62,
    ∴ V球=43πR3=43π×(62)3=6π.
    【答案】
    12
    【考点】
    双曲线的离心率
    【解析】
    设双曲线的左焦点为F′,求出双曲线的a,b,c,运用双曲线的定义可得|PA|+|PF|=|PA|+|PF′|+2,考虑P在左支上运动到与A,F′共线时,取得最小值,即可得到所求值.
    【解答】
    设双曲线的左焦点为F′,
    由双曲线C:x2−y28=1,可得a=1,b=22,c=3,即有F(3, 0),F′(−3, 0),|AF|=|AF′|=5,
    △APF周长为|PA|+|PF|+|AF|=|PA|+|PF|+5,
    由双曲线的定义可得|PF|−|PF′|=2a=2,即有|PA|+|PF|=|PA|+|PF′|+2,
    当P在左支上运动到A,P,F′共线时,|PA|+|PF′|取得最小值|AF′|=5,
    则有△APF周长的最小值为5+5+2=12.
    【答案】
    x220+y216=1
    【考点】
    椭圆的定义
    【解析】
    设出切点坐标,利用切点与原点的连线与切线垂直,列出方程得到AB的方程,将右焦点坐标及上顶点坐标代入AB的方程,求出参数c,b;利用椭圆中三参数的关系求出a,求出椭圆方程.
    【解答】
    解:设切点坐标为(m, n)则
    n−1m−2⋅nm=−1即m2+n2−n−2m=0
    ∵ m2+n2=4
    ∴ 2m+n−4=0
    即AB的直线方程为2x+y−4=0
    ∵ 线AB恰好经过椭圆的右焦点和上顶点
    ∴ 2c−4=0;b−4=0
    解得c=2,b=4
    所以a2=b2+c2=20
    故椭圆方程为x220+y216=1
    故答案为:x220+y216=1.
    三、解答题
    【答案】
    解1:由∠BDC=90∘及(1)知DA,DB,DC两两垂直,
    不妨设|DB|=1,以D为坐标原点,
    分别以DB→、DC→、DA→所在直线x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系.
    易得D(0, 0, 0),B(1, 0, 0),C(0, 3, 0),
    A(0,0,3),E(12,32,0),AE→=(12,32,−3),DB→=(1,0,0),
    所以AE→与DB→夹角的余弦值为cs⟨AE→,DB→⟩=|AE→|⋅|DB→|˙=121×224=2222.
    解2:过E点作EM // BD,交DC于M,EM=12,AM=AD2+DM2=212,
    而BD⊥ADC,即EM⊥平面ADC,
    所以EM⊥AM,异面直线AE与DB的夹角为∠AEM,
    则cs∠AEM=EMAE=12222=2222.
    【考点】
    异面直线及其所成的角
    平面与平面垂直
    【解析】
    (1)由线面垂直和面面垂直的判定定理即可得证;
    (2)方法一、建立空间直角坐标系,运用向量法求得异面直线所成角;
    方法二、过E点作EM // BD,交DC于M,运用解直角三角形可得所求值.
    【解答】
    解1:由∠BDC=90∘及(1)知DA,DB,DC两两垂直,
    不妨设|DB|=1,以D为坐标原点,
    分别以DB→、DC→、DA→所在直线x,y,z轴建立如图所示的空间直角坐标系.
    易得D(0, 0, 0),B(1, 0, 0),C(0, 3, 0),
    A(0,0,3),E(12,32,0),AE→=(12,32,−3),DB→=(1,0,0),
    所以AE→与DB→夹角的余弦值为cs⟨AE→,DB→⟩=|AE→|⋅|DB→|˙=121×224=2222.
    解2:过E点作EM // BD,交DC于M,EM=12,AM=AD2+DM2=212,
    而BD⊥ADC,即EM⊥平面ADC,
    所以EM⊥AM,异面直线AE与DB的夹角为∠AEM,
    则cs∠AEM=EMAE=12222=2222.
    【答案】
    由题e=ca=22⇒a2=2c2,∴ b2=a2−c2=c2,
    把点(2, 1)代入椭圆C:x22c2+y2c2=1,得c2=3,
    故椭圆C的方程为:x26+y23=1;
    过右焦点F2(3,0),斜率k=3的直线方程:y=3x−3,
    联立x26+y23=1y=3x−3,化简得7x2−123x+12=0,设A(x1, y1),B(x2, y2),
    则x1+x2=1237x1x2=127,所以|x1−x2|=(x1+x2)2−4x1x2=(1237)2−4×127=467,
    故S△AOB=12×|−3|×|x1−x2|=32×(x1+x2)2−4x1x2=667.
    【考点】
    椭圆的标准方程
    直线与椭圆的位置关系
    椭圆的应用
    【解析】
    (1)根据离心率可得a,c的关系,再代入已知点求出a,b的关系,然后根据a,b,c的恒等式即可求解;
    (2)由题意可求出直线AB的方程,与椭圆方程联立,利用韦达定理求出A,B两点的横坐标之间的距离,进而可以求解.
    【解答】
    由题e=ca=22⇒a2=2c2,∴ b2=a2−c2=c2,
    把点(2, 1)代入椭圆C:x22c2+y2c2=1,得c2=3,
    故椭圆C的方程为:x26+y23=1;
    过右焦点F2(3,0),斜率k=3的直线方程:y=3x−3,
    联立x26+y23=1y=3x−3,化简得7x2−123x+12=0,设A(x1, y1),B(x2, y2),
    则x1+x2=1237x1x2=127,所以|x1−x2|=(x1+x2)2−4x1x2=(1237)2−4×127=467,
    故S△AOB=12×|−3|×|x1−x2|=32×(x1+x2)2−4x1x2=667.
    【答案】
    证明:取AD中点O,连结PO,BO,BD,
    ∵ 底面ABCD是菱形,且∠DAB=60∘,
    ∴ △ABD是等边三角形,∴ PO⊥AD,
    ∵ PA=PD,∴ △PAD是等腰三角形,
    ∴ PO⊥AD,
    ∵ PO∩BO=O,∴ AD⊥平面PBO,
    ∵ PB⊂平面PBO,∴ AD⊥PB.
    ∵ AB=PA=2,
    ∴ 由(1)知△PAB,△ABD中边长为2的正三角形,则PO=3,BO=3,
    ∵ PB=6,
    ∴ PO2+BO2=PB2,即PO⊥BO,
    又由(1)知,BO⊥AD,PO⊥AD,
    ∴ 以O为原点,OA,OB,OP分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,如图,
    则D(−1, 0, 0),P(0, 0, 3),C(−2, 3, 0),B(0, 3, 0),
    PB→=(0, 3,−3),DP→=(1, 0, 3),CD→=(1, −3, 0),
    设n→=(x, y, z)是平面PCD,
    ∴ n→⋅DP→=x+3z=0n→⋅CD→=x−3y=0 ,取y=1,得n→=(3,1,−1),
    设直线PB与平面PDC所成角为θ,
    则sinθ=|PB→⋅n→||PB→|⋅|n→|=236⋅5=105,
    ∴ 直线PB与平面PDC所成角的正弦值为105.
    【考点】
    直线与平面所成的角
    直线与平面垂直
    【解析】
    (1)取AD中点O,连结PO,BO,BD,推导出PO⊥AD,PO⊥AD,从而AD⊥平面PBO,由此能证明AD⊥PB.
    (2)推导出PO⊥BO,BO⊥AD,PO⊥AD,以O为原点,OA,OB,OP分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能求出直线PB与平面PDC所成角的正弦值.
    【解答】
    证明:取AD中点O,连结PO,BO,BD,
    ∵ 底面ABCD是菱形,且∠DAB=60∘,
    ∴ △ABD是等边三角形,∴ PO⊥AD,
    ∵ PA=PD,∴ △PAD是等腰三角形,
    ∴ PO⊥AD,
    ∵ PO∩BO=O,∴ AD⊥平面PBO,
    ∵ PB⊂平面PBO,∴ AD⊥PB.
    ∵ AB=PA=2,
    ∴ 由(1)知△PAB,△ABD中边长为2的正三角形,则PO=3,BO=3,
    ∵ PB=6,
    ∴ PO2+BO2=PB2,即PO⊥BO,
    又由(1)知,BO⊥AD,PO⊥AD,
    ∴ 以O为原点,OA,OB,OP分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,如图,
    则D(−1, 0, 0),P(0, 0, 3),C(−2, 3, 0),B(0, 3, 0),
    PB→=(0, 3,−3),DP→=(1, 0, 3),CD→=(1, −3, 0),
    设n→=(x, y, z)是平面PCD,
    ∴ n→⋅DP→=x+3z=0n→⋅CD→=x−3y=0 ,取y=1,得n→=(3,1,−1),
    设直线PB与平面PDC所成角为θ,
    则sinθ=|PB→⋅n→||PB→|⋅|n→|=236⋅5=105,
    ∴ 直线PB与平面PDC所成角的正弦值为105.
    【答案】
    解:(1)设椭圆的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),则A(−a, 0),B(a, 0),F(c, 0)
    ∵ AF→⋅BF→=−1
    ∴ (c+a, 0)⋅(c−a, 0)=−1
    ∴ c2−a2=−1
    ∵ 离心率e=22,∴ ca=22
    ∴ a2=2,c2=1
    ∴ b2=a2−c2=1
    ∴ 椭圆的标准方程为x22+y2=1;
    (2)假设存在直线l交椭圆与点P,Q两点,且F恰好为△PQM的垂,
    设P(x1, y1),Q(x2, y2),因为M(0, 1),F(1.0),所以kPQ=1.
    于是设直线l为y=x+m,由y=x+mx22+y2=1得3x2+4mx+2m2−2=0
    ∴ x1+x2=−4m3,x1x2=2m2−23
    ∵ MP→⋅FQ→=0
    ∴ x1(x2−1)+y2(y1−1)=0
    ∴ 2x1x2+(x1+x2)(m−1)+m2−m=0=0
    ∴ 2×2m2−23−4m3(m−1)+m2−m=0=0
    ∴ m=−43或m=1(舍去)
    故直线l的方程为y=x−43.
    【考点】
    直线与椭圆结合的最值问题
    椭圆的标准方程
    【解析】
    (1)设椭圆的标准方程,利用AF→⋅BF→=−1,离心率e=22,可求几何量,从而可得椭圆的标准方程;
    (2)假设存在直线l交椭圆与点P,Q两点,且F恰好为△PQM的垂心,设直线l为y=x+m,与椭圆方程联立,利用韦达定理,及MP→⋅FQ→=0,即可求得直线l的方程.
    【解答】
    解:(1)设椭圆的标准方程为x2a2+y2b2=1(a>b>0),则A(−a, 0),B(a, 0),F(c, 0)
    ∵ AF→⋅BF→=−1
    ∴ (c+a, 0)⋅(c−a, 0)=−1
    ∴ c2−a2=−1
    ∵ 离心率e=22,∴ ca=22
    ∴ a2=2,c2=1
    ∴ b2=a2−c2=1
    ∴ 椭圆的标准方程为x22+y2=1;
    (2)假设存在直线l交椭圆与点P,Q两点,且F恰好为△PQM的垂,
    设P(x1, y1),Q(x2, y2),因为M(0, 1),F(1.0),所以kPQ=1.
    于是设直线l为y=x+m,由y=x+mx22+y2=1得3x2+4mx+2m2−2=0
    ∴ x1+x2=−4m3,x1x2=2m2−23
    ∵ MP→⋅FQ→=0
    ∴ x1(x2−1)+y2(y1−1)=0
    ∴ 2x1x2+(x1+x2)(m−1)+m2−m=0=0
    ∴ 2×2m2−23−4m3(m−1)+m2−m=0=0
    ∴ m=−43或m=1(舍去)
    故直线l的方程为y=x−43.
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