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    2023-2024学年浙江省台州市八校联盟高二上学期期中联考数学试题(含解析)
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    2023-2024学年浙江省台州市八校联盟高二上学期期中联考数学试题(含解析)

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    这是一份2023-2024学年浙江省台州市八校联盟高二上学期期中联考数学试题(含解析),共18页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    1.直线x=3的倾斜角是( )
    A. 90∘B. 60∘C. 30∘D. 不存在
    2.设A是空间一定点,n为空间内任一非零向量,满足条件AM⋅n=0的点M构成的图形是
    ( )
    A. 圆B. 直线C. 平面D. 线段
    3.如图,在四面体ABCD中,已知AB=b,AD=a,AC=c,BE=12EC,则DE等于
    ( )
    A. −a+23b+13cB. a+23b+13c
    C. a−23b+13cD. 23a−b+13c
    4.比较下列四个椭圆的形状,其中更接近于圆的是( )
    A. 9x2+y2=36B. 3x2+4y2=48C. x2+9y2=36D. 5x2+3y2=30
    5.已知a=(2,1,−3),b=(−1,2,3),c=(7,6,λ),若a,b,c共面,则λ等于
    ( )
    A. −9B. 9C. −3D. 3
    6.椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0 的左,右焦点分别为F1,F2,若椭圆上存在点Q,使∠F1QF2=120∘,则椭圆离心率e的取值范围为
    ( )
    A. 0, 32B. 0, 32C. 32,1D. 32,1
    7.已知实数x、y满足方程x2+y2−4x+1=0,则x2+y2最小值为
    ( )
    A. 7−4 3B. 7+4 3C. 2+ 3D. 2− 3
    8.底面为正方形的四棱锥S−ABCD,且SD⊥平面ABCD,SD= 2,AB=1,线段SB上一M点满足SMMB=12,N为线段CD的中点,P为四棱锥S−ABCD表面上一点,且DM⊥PN,则点P形成的轨迹的长度为
    A. 2B. 5 24C. 3 22D. 2 2
    二、多选题(本大题共4小题,共20分。在每小题有多项符合题目要求)
    9.直线l的方向向量为u,两个平面α,β的法向量分别为n1,n2,则下列命题为真命题的是( )
    A. 若u⊥n1,则直线l//平面α
    B. 若u//n1,则直线l⊥平面α
    C. 若cs= 32,则直线l与平面α所成角的大小为π3
    D. 若cs= 32,则平面α,β夹角的大小为π6
    10.已知直线l1:x+ay−a=0和直线l2:ax−2a−3y−1=0,下列说法正确的是
    ( )
    A. 直线l1与l2在x轴上的截距相等,则a=−1
    B. 若l1//l2,则a=1或a=−3
    C. 若l1⊥l2,则a=0或a=2
    D. 当a>0时,l1始终不过第三象限
    11.设椭圆x29+y23=1的右焦点为F,直线y=m(0( )
    A. |AF|+|BF|为定值B. △ABF的周长的取值范围是[6,12]
    C. 当m= 32时,△ABF为直角三角形D. 当m=1时,△ABF的面积为​6
    12.已知P4,2,A4,0,点Q为圆O:x2+y2=4上一动点,过点P作圆O的切线,切点分别为M、N,下列说法正确的是
    ( )
    A. 若圆C:x−22+y−32=1,则圆O与圆C有四条公切线
    B. 若x,y满足x2+y2=4,则−4≤ 3x+y≤4
    C. 直线MN的方程为2x+y−1=0
    D. PQ+12AQ的最小值为 13
    三、填空题(本大题共4小题,共20分)
    13.若点(1,1)在圆(x−a)2+(y+a)2=4的内部,则实数a的取值范围是 .
    14.如图,正方体ABCD−A1B1C1D1中,E、F分别是棱BC与C1C的中点,则直线EF与直线D1C所成角的大小是 .
    15.已知圆C1:x2+y2−kx+2y=0与圆C2:x2+y2+ky−2=0的公共弦所在直线恒过点P,则点P坐标为_______.
    16.如图,A,B,C是椭圆x2a2+y2b2=1a>b>0上的三个点,AB经过原点O,AC经过右焦点F,若BF⊥AC且BF=3CF,则该椭圆的离心率为_______.
    四、解答题(本大题共6小题,共70分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
    17.(本小题10分)
    已知▵ABC的顶点坐标为A−1,2,B−2,−1C2,3.
    (1)求BC边上中线AD所在直线方程;
    (2)求点A关于直线BC对称的点A′坐标.
    18.(本小题12分)
    已知圆C:x2+y2−2x=0.
    (1)求圆C的圆心坐标及半径;
    (2)若已知点M(3,1),求过点M的圆C的切线方程.
    19.(本小题12分)
    如图,PA⊥矩形ABCD所在的平面,M,N分别是PC,AB的中点,且PA=AB=2AD.
    (I)求证:MN⊥CD;
    (Ⅱ)求二面角P−AB−M的余弦值.
    20.(本小题12分)
    已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左右焦点分别为F1,F2,若C过点A1,32,且|AF1|+|AF2|=4.
    (1)求C的方程.
    (2)过点F2且斜率为1的直线与C交于点M,N,求△OMN的面积.
    21.(本小题12分)
    如图所示,直角梯形ABCD中,AD//BC,AD⊥AB,AB=BC=2AD=2,四边形EDCF为矩形,CF= 3,平面EDCF⊥平面ABCD.
    (1)求证:DF/​/平面ABE;
    (2)在线段DF上是否存在点P,使得直线BP与平面ABE所成角的正弦值为 34,若存在,求出线段BP的长,若不存在,请说明理由.
    22.(本小题12分)
    已知F( 3,0)是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的一个焦点,点M( 3,12)在椭圆C上.
    (1)求椭圆C的方程;
    (2)若直线l与椭圆C分别相交于A,B两点,且kOA+kOB=−12(O为坐标原点),求直线l的斜率的取值范围.
    答案和解析
    1.【答案】A
    【解析】【分析】结合方程的形式可判断倾斜角.
    解:直线 x=3 与 x 垂直,故其倾斜角为 90∘ .
    故选:A.
    2.【答案】C
    【解析】【分析】
    本题考查平面的向量表示,考查法向量的概念及应用,属于基础题.
    【解答】
    解:因为A是空间一定点,n为空间内任一非零向量,满
    足条件AM⋅n=0,
    所以M构成的图形是经过点A,且以n为法向量的平面.
    3.【答案】A
    【解析】【分析】
    本题考查了向量的加减法,考查了推理能力与计算能力,属于基础题.
    利用向量的加减法可得:DE=BE−BD,BE=13BC,BC=AC−AB,BD=AD−AB,代入即可得出.
    【解答】解:∵DE=BE−BD,BE=13BC,
    BC=AC−AB,BD=AD−AB,
    ∴DE=13(AC−AB)−(AD−AB)
    =13c−a+23b.
    故选A.
    4.【答案】B
    【解析】【分析】
    本题考查椭圆的几何性质,明确离心率与椭圆形状的关系是关键,是中档题.
    化椭圆方程为标准方程,分别求出选项中四个椭圆的离心率,则答案可求.
    【解答】
    解:对于A,化为标准方程,x24+y236=1,可得a=6,b=2,c= a2−b2=4 2,e=ca=2 23;
    对于B,化为标准方程,x216+y212=1,可得a=4,b=2 3,c= a2−b2=2,e=ca=12;
    对于C,化为标准方程,x236+y24=1,可得a=6,b=2,c= a2−b2=4 2,e=ca=2 23;
    对于D,化为标准方程,x26+y210=1,可得a= 10,b= 6,c= a2−b2=2,e=ca=2 10= 105.
    ∵椭圆3x2+4y2=48的离心率最小,∴该椭圆更接近于圆.
    故选:B.
    5.【答案】A
    【解析】【分析】由 a , b , c 共面,设 c=ma+nb ,根据条件列出方程组即可求出λ的值.
    解:因为 a , b , c 共面,设 c=ma+nb ,
    又 a=(2,1,−3) , b=(−1,2,3) , c=(7,6,λ) ,得到 (7,6,λ)=(2m−n,m+2n,−3m+3n) ,
    所以 2m−n=7m+2n=6−3m+3n=λ ,解得 m=4,n=1,λ=−9 ,
    故选:A.
    6.【答案】D
    【解析】【分析】设椭圆与 y 轴正半轴的交点为 B ,椭圆上存在点 Q ,使得 ∠F1QF2=120∘ ,则需 ∠F1BF2≥120∘ ,再结合椭圆的性质,即可求解.
    解:设椭圆的上顶点为 B ,连接 BF1 、 BF2 ,则 BF1=BF2=a , OF2=c ,

    椭圆上存在点 Q ,使得 ∠F1QF2=120∘ ,则需 ∠F1BF2≥120∘ ,
    则 ∠OBF2≥60∘ ,显然 ∠OBF2<90∘ ,所以 sin∠OBF2≥sin60∘ ,
    所以 ca≥sin60∘= 32 ,
    所以 e=ca≥ 32 ,又 e<1 ,
    所以 32≤e<1 ,即椭圆离心率 e 的取值范围为 32,1 .
    故选:D.
    7.【答案】A
    【解析】【分析】本题考查 x2+y2 最值的计算,利用该代数式的几何意义求解是解答的关键,同时也考查了圆外一点到圆上一点距离最值的应用,考查数形结合思想的应用,属于中等题.
    将圆的方程化为标准形式,可得出圆心 C 的坐标和圆的半径,将 x2+y2 视为坐标原点 O 到圆上一点距离的平方,即可得出结果.
    解:圆的标准方程为 x−22+y2=3 ,圆心为 C2,0 ,半径长为 3 ,
    ∵0−22+02>3 ,所以,原点在圆 x−22+y2=3 外.
    x2+y2 的几何意义为坐标原点 O 到圆上一点距离的平方, ∴x2+y2min=OC− 32=2− 32=7−4 3 .
    故选:A.
    8.【答案】B
    【解析】【分析】利用空间直角坐标系求解立体几何问题,的关键在于“四破”:第一,破“建系关”,构建恰当的空间直角坐标系;第二,破“求坐标关”,准确求解相关点的坐标;第三,破“求法向量关”,求出平面的法向量或直线的方向向量;第四,破“应用公式关”.
    解:
    以D为坐标原点,以DA,DC,DS为坐标轴建立空间直角坐标系,如图所示:
    则 B1,1,0,S0,0, 3,N0,12,0,D0,0,0,M13,13,2 23 ,
    取AD的中点E,则 E12,0,0,∴DM13,13,2 23,EN=−12,12,0 ,
    ∴ DM⋅EN=0 ,即 DM⊥EN ,
    在 SD 上取一点 F ,设 F0,0,a ,则 EF=−12,0,a ,
    设 DM⊥EF ,则 DM⋅EF=0 ,即 −1a+2 2a3=0 ,解得 a=14 2 ,
    ∴ DM⊥ 平面 EFN ,
    ∴P点轨迹为 ▵EFN .
    ∵ EF=FN= a2+14=3 28 , EN=12AC= 22 ,
    ∴ ▵EFN 的周长为 3 28×2+ 22=5 24 .
    故选B.
    9.【答案】BCD
    【解析】【分析】
    本题考查利用空间向量判断线面平行、垂直和求线面角,以及二面角,属于中档题.
    利用线面平行、垂直,以及线面角及面面角的向量表示逐个判定即可.
    【解答】
    解:直线l的方向向量为u,两个平面α,β的法向量分别为n1,n2,
    对于A:若u⊥n1,直线l可能在平面α内,故A错误;
    对于B:若u//n1,则直线l⊥平面α,故B正确;
    对于C:若cs= 32,则直线l与平面α的法向量所在直线的夹角为π6,
    则直线l与平面α所成角的大小为π3,故C正确;
    对于D:两个平面的夹角即为它们法向量的夹角或补角,其范围是[0,π2],
    若cs= 32,则平面α,β所成角为π6,故D正确.
    故选BCD.
    10.【答案】CD
    【解析】【分析】求出直线在 x 轴的截距,即可得到方程,从而求出 a ,即可判断A,根据两直线平行与垂直的充要条件判断B、C,将直线方程化为斜截式,即可得到斜率与纵截距,即可判断D.
    解:对于A:显然 a≠0 ,则直线 l1:x+ay−a=0 中令 y=0 ,则 x=a ,
    直线 l2:ax−2a−3y−1=0 中令 y=0 ,则 x=1a ,所以 a=1a ,解得 a=±1 ,故A错误;
    对于B:若 l1//l2 ,则 −2a−3=a2 ,解得 a=1 或 a=−3 ,
    当 a=1 时直线 l1:x+y−1=0 和直线 l2:x+y−1=0 重合,故舍去,
    所以 a=−3 ,故B错误;
    对于C:若 l1⊥l2 ,则 1×a−a2a−3=0 ,解得 a=0 或 a=2 ,故C正确;
    对于D:当 a>0 时直线 l1:x+ay−a=0 即 y=−1ax+1 ,则斜率 k=−1a<0 ,且在 y 轴上的截距为 1 ,
    所以直线 l1 经过第一、二、四象限,不过第三象限,故D正确;
    故选:CD
    11.【答案】ACD
    【解析】【分析】
    本题考查椭圆的性质,椭圆与直线的位置关系.考查分析问题解决问题的能力,属于中档题.
    利用椭圆的性质以及定义,直线与椭圆的位置关系,向量的数量积以及三角形的面积,分析判断选项的正误即可.
    【解答】
    解:设椭圆的左焦点为F′,则|AF′|=|BF|,
    所以|AF|+|BF|=|AF|+|AF′|为定值6,A正确;
    △ABF的周长为|AB|+|AF|+|BF|,
    因为|AF|+|BF|为定值6,易知|AB|的范围是(0,6),
    所以△ABF的周长的范围是(6,12),B错误;
    将y= 32与椭圆方程联立,
    可解得A−3 32, 32,B3 32, 32,又易知F 6,0,
    所以AF·BF= 6+3 32 6−3 32+ 322=0,
    所以AF⊥BF,
    所以△ABF为直角三角形,C正确;
    将y=1与椭圆方程联立,解得A− 6,1,B 6,1,
    所以SΔABF=12×2 6×1= 6,D正确.
    故选ACD.
    12.【答案】ABD
    【解析】【分析】若能熟练掌握圆的切点弦方程和阿氏圆逆定理则能快速判断CD选项.先由两圆位置关系得到公切线条数,再由圆上的点的三角表示求出 3x+y 的取值范围,再由切线求出切点最后得到切点弦方程,最后应用阿氏圆转化为两点间线段最短即可.
    解:圆 O 的圆心为 O0,0 , r=2 ,
    对于A:圆 C 的圆心为 C2,3 ,半径 R=1 ,所以 OC= 22+32= 13>r+R ,
    所以两个圆外离,所以有4条公切线,A正确;
    对于B:因为 x,y 满足 x2+y2=4 ,所以 Ex,y 是圆 O 上的点,
    所以可令 x=2csθy=2sinθ ,其中 θ∈0∘,360∘ ,
    此时 3x+y=2 3csθ+2sinθ=4sinθ+60∘∈−4,4 ,B正确;
    对于C:若过点 P 的直线斜率不存在,此时直线为 x=4 ,不是圆 O 的切线,
    所以圆 O 的切线斜率存在,设为 k ,则切线方程为 y−2=kx−4 ,
    圆心到直线的距离为 d=4k−2 k2+1=2 ,解得 k=0 或者 k=43 ,
    所以切线方程为 y=43x−103 和 y=2 ,
    联立 x2+y2=4y=43x−103 ,解得 x=85y=−65 ,联立 x2+y2=4y=2 ,解得 x=0y=2 ,
    所以 M0,2,N85,−65 (或者 N0,2,M85,−65 ),
    所以 kMN=2+650−85=−2 ,直线 MN:y−2=−2x⇒2x+y−2=0 ,C错误;
    对于D:设 x 轴上存在点 Dt,0 使得圆上任意的一点点 Qx,y 满足 DQ=12AQ ,
    即 2 x−t2+y2= x−42+y2 ,解得 3x2+3y2+8−8tx=16−4t2 ,
    所以 8−8t=016−4t2=12 ,解得 t=1 ,所以存在点 D1,0 在圆内使得 DQ=12AQ ,
    所以 PQ+12AQ=PQ+DQ≥PD= 4−12+22= 13 ,D正确,
    故选:ABD
    13.【答案】(−1,1)
    【解析】【分析】
    本题考查点与圆的位置关系,考查推理能力和计算能力,属于基础题.
    由题意,得(1−a)2+(1+a)2<4,解之即可.
    【解答】
    解:由题意,得(1−a)2+(1+a)2<4,
    解得−1故答案为(−1,1).
    14.【答案】60∘
    【解析】【分析】
    本题考查了利用空间向量求解异面直线夹角,属于基础题.
    建立空间直角坐标系,设正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为2,写出所需点的坐标,利用向量法求出直线EF与直线D1C所成角的大小,
    【解答】
    解:以D为原点,DA,DC,DD1的方向分别为x,y,z轴的正方向,建立空间直角坐标系,
    设正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为2,
    则E1,2,0,F0,2,1,C0,2,0,D10,0,2,
    EF=−1,0,1,CD1=0,−2,2,
    设直线EF与直线D1C所成角的大小是θ,
    csθ=EF·CD1EF·CD1=12,
    所以θ=60∘,
    所以直线EF与直线D1C所成角的大小是60∘;
    故答案为60∘.
    15.【答案】1,−1
    【解析】【分析】两圆方程作差得到公共弦方程,再求出定点坐标.
    解:圆 C1:x2+y2−kx+2y=0 与圆 C2:x2+y2+ky−2=0 的公共弦方程为 kx+ky−2y−2=0 ,
    即 x+yk+−2y−2=0 ,令 x+y=0−2y−2=0 ,解得 x=1y=−1 ,
    所以公共弦所在直线恒过点 P1,−1 .
    故答案为: 1,−1
    16.【答案】 22
    【解析】【分析】设椭圆的左焦点为 F1−c,0 ,连接 AF1,BF1,CF1 ,设 CF=m ,利用对称性得到 AF1=BF=3m , AF=2a−3m , CF1=2a−m ,再根据 BF⊥AC ,分别在 ▵AF1C 和 Rt▵AF1F 中,利用勾股定理求解.
    解:如图所示:

    设椭圆的左焦点为 F1−c,0 ,连接 AF1,BF1,CF1 ,
    设 CF=m ,由对称性知: AF1=BF=3m ,
    AF=2a−3m , CF1=2a−m ,
    因为 AF1//BF ,所以 AF1⊥AC ,
    在 ▵AF1C 中, AF12+AC2=CF12 ,即 9m2+2a−2m2=2a−m2 ,
    解得 m=a3 ,
    在 Rt▵AF1F 中, 9m2+2a−3m2=2c2 ,
    将 m=a3 代入上式,得 e=ca= 22 ,
    故答案为: 22
    17.【答案】解:(1)由题意, BC 的中点为 D0,1 ,所以 kAD=2−1−1−0=−1 ,
    所以 AD 所在直线方程 y−2=−x+1 ,即 x+y−1=0 ;
    (2)由题意, kBC=3+12+2=1 ,所以 BC 所在直线方程 y+1=x+2 ,即 x−y+1=0 ,
    设 A′x,y ,所以 AA′ 的中点为 x−12,y+22 ,
    因为点 A 关于直线 BC 对称的点为点 A′ ,
    所以 x−12−y+22+1=0y−2x+1×1=−1 ,解得 x=1y=0 ,
    所以点 A′ 坐标 1,0.

    【解析】【分析】(1)由题意,求出点 D 的坐标,进而求出直线方程;
    (2)设 A′x,y ,由题意可知 BC 所在直线为 AA′ 的中垂线,由此可求出 A′ 的坐标.
    18.【答案】解:(1)由圆C:x2+y2−2x=0,得(x−1)2+y2=1,
    所以圆心的坐标为C(1,0),半径r=1;
    (2)当过点M的直线的斜率不存在时,明显不成立;
    当过点M的直线的斜率存在时,设方程为y−1=k(x−3),
    即kx−y−3k+1=0,
    由题意知k−3k+1 k2+1=1,
    解得k=0,或k=43,
    ∴方程为y=1或4x−3y−9=0,
    故过点M的圆C的切线方程为y=1或4x−3y−9=0.
    【解析】本题考查圆的切线方程、圆的一般方程与标准方程的互化,考查计算能力,属于基础题.
    (1)将圆的一般方程化为标准方程,即可求得圆心坐标与半径;
    (2)过点M的直线的斜率存在时,设方程为y−1=k(x−3),由圆心到直线的距离等于圆的半径列式求k,则切线方程可求.
    19.【答案】解:(I)证明:设PA=AB=2AD=2,以AB所在直线为x轴,以AD所在直线为y轴,以AP所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,
    则A(0,0,0),P(0,0,2),B(2,0,0),C(2,1,0),N(1,0,0),M(1,12,1),D(0,1,0)
    ∴MN=(0,−12,−1),DC=(2,0,0),
    ∴MN⋅DC=0,
    ∴MN⊥CD;
    (II)解:由(I)知,M(1,12,1),AM=(1,12,1),AB=(2,0,0),
    设平面ABM的法向量n=(x,y,z),则n⋅AM=0,n⋅AB=0,
    ∴x+y2+z=02x=0,
    令y=2,∴n=(0,2,−1),
    ∵平面APB的法向量m=(0,1,0),
    又二面角P−AB−M的平面角为锐角,
    ∴二面角P−AB−M的余弦值为|cs|=n⋅m|n||m|=2 55.

    【解析】本题考查线线垂直的判定,平面的二面角的余弦值的求法.解题时要认真审题,仔细解答,注意向量法的合理运用.
    (I)建立空间直角坐标系,以AB所在直线为x轴,以AD所在直线为y轴,以AP所在直线为z轴,建立空间直角坐标系,求出MN与DC,计算MN⋅DC=0,从而MN⊥DC;
    (Ⅱ)设平面ABM的法向量n=(x,y,z),运用向量垂直的条件可得,平面APB的法向量m=(0,1,0),能求出二面角P−AB−M的余弦值.
    20.【答案】解:(1)因为2a=4,所以a=2,
    又因为1a2+94b2=1,所以b2=3,
    所以椭圆C的方程为x24+y23=1.
    (2)因为c2=a2−b2=1,
    所以F2(1,0),
    所以直线方程为y=x−1,
    代入C得,7x2−8x−8=0.
    Δ=64+4×7×8=288>0,
    设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=87,x1x2=−87,不妨设M在第一象限,
    解得x1=4+6 27,x2=4−6 27,则y1=4+6 27−1,y2=4−6 27−1,
    所以|MN|= x2−x12+y2−y12=247,
    点O(0,0)到直线x−y−1=0的距离为 22,
    所以△OMN的面积为12×247× 22=6 27.
    【解析】本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,属于中档题.
    (1)由题意求出a,b,即可得到椭圆方程;
    (2)求出|MN|,再利用点到直线距离公式求出点O(0,0)到直线x−y−1=0的距离,代入三角形面积公式即可.
    21.【答案】解:(1)证明:∵四边形EDCF为矩形,ED⊥CD,
    平面EDCF⊥平面ABCD,平面EDCF∩平面ABCD=CD,ED⊂平面EDCF,
    ∴ED⊥平面ABCD,
    以点D为原点,DA所在直线为x轴,过D作平行于AB的直线为y轴,DE所在直线为z轴建立如图空间直角坐标系,
    则A(1,0,0),B(1,2,0),D(0,0,0),E(0,0, 3),F(−1,2, 3),
    则AB=(0,2,0),AE=(−1,0, 3),DF=(−1,2, 3),
    设平面ABE的法向量为n=(x,y,z),
    ∴n·AB=0n·AE=0,即2y=0−x+ 3z=0,取x= 3,则z=1,y=0,∴n=( 3,0,1),
    ∵DF·n=−1× 3+2×0+ 3×1=0,∴DF⊥n,
    ∵DF⊄平面ABE,∴DF/​/平面ABE;
    (2)假设在线段DF上存在点P,设DP=λDF=(−λ,2λ, 3λ),0≤λ≤1,
    ∴P(−λ,2λ, 3λ),0≤λ≤1,则BP=(−λ−1,2λ−2, 3λ),
    由(1)可知,平面ABE的法向量为n=( 3,0,1),
    由题意得,csBP,n=BP·n|BP|·|n|= 3 8λ2−6λ+5×2= 34,解得λ=14或12,
    当λ=12时,BP→=(−32,−1, 32),∴|BP|=2;
    当λ=14时,BP→=(−54,−32, 34),∴|BP|=2;
    故存在点P,|BP|=2.

    【解析】本题考查了利用空间向量证明线面平行和线面所成角,属于中档题.
    (1)以点D为原点,DA所在直线为x轴,过D作平行于AB的直线为y轴,DE所在直线为z轴建立空间直角坐标系,求得平面ABE的一个法向量为n=( 3,0,1),可得DF⊥n,进而DF/​/平面ABE;
    (2)假设在线段DF上存在点P,设DP=λDF=(−λ,2λ, 3λ),0≤λ≤1,则点P坐标为(−λ,2λ, 3λ),0≤λ≤1,由题意得csBP,n= 34,求解λ的值即可得出结果.
    22.【答案】解:(1)由题意知,椭圆的另一个焦点为(− 3,0),
    所以点M到两焦点的距离之和为 (2 3)2+(12)2+12=4.
    所以a=2.
    又因为c= 3,所以b=1,则椭圆C的方程为x24+y2=1.
    (2)当直线l的斜率不存在时,结合椭圆的对称性可知,kOA+kOB=0,不符合题意.
    故设直线l的方程为y=kx+m(k≠0),Ax1,y1,Bx2,y2,
    联立x24+y2=1,y=kx+m,可得4k2+1x2+8kmx+4m2−1=0.
    则x1+x2=−8km4k2+1,x1x2=4m2−14k2+1.
    而kOA+kOB=y1x1+y2x2=kx1+mx2+kx2+mx1x1x2=2k+mx1+x2x1x2=2k+−8km24m2−1=−2km2−1,
    由kOA+kOB=−12,可得m2=4k+1,所以k≥−14.
    又由Δ>0,得164k2−m2+1>0,
    所以4k2−4k>0,解得k<0或k>1,
    综上,直线l的斜率的取值范围为[−14,0)∪(1,+∞).

    【解析】本题考查椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理的运用,考查学生的计算能力,属于中档题.
    (1)由题意可得a,b,c的关系式,解得a2=4,b2=1,即可求得椭圆的标准方程;
    (2)设出直线方程,代入椭圆方程,利用韦达定理,及kOA+kOB=−12,建立不等式,即可求得直线l的斜率k的取值范围.
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