2023-2024学年山东省东营市利津县高二上学期12月阶段性检测数学试题(含解析)
展开1.已知直线l过点0,1, 3,2,则直线l的倾斜角为
( )
A. 30°B. 45°C. 60°D. 120°
2.已知椭圆C:x24+y23=1的左、右焦点分别为F1,F2,过点F1作直线l交椭圆C于M,N两点,则△F2MN的周长为( )
A. 3B. 4C. 6D. 8
3.已知圆C1:(x−3)2+(y+2)2=1与圆C2:(x−7)2+(y−1)2=16,则两圆的位置关系是
( )
A. 外切B. 内切C. 相交D. 相离
4.在平行六面体ABCD−A1B1C1D1中,M为AC与BD的交点,若A1B1=a,A1D1=b,A1A=c,则下列向量中与B1M相等的向量是
( )
A. −12a+12b+cB. 12a+12b+cC. 12a−12b+cD. −12a−12b+c
5.若抛物线y2=2px(p>0)的焦点与双曲线x2−y2=1的右焦点重合,则p=( )
A. 2B. 4C. 2 2D. 2
6.已知A2,1,抛物线C:y2=4x的焦点为F,P是抛物线C上任意一点,则▵PAF周长的最小值为
( )
A. 3 2B. 1+2 2C. 3+ 2D. 3+2 2
7.已知双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0),点F为其右焦点,点B(0,b),若BF所在直线与双曲线的其中一条渐近线垂直,则该双曲线的离心率为( )
A. 5+1B. 5+12C. 5−12D. 5−1
8.已知O为坐标原点,F是椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左焦点,A,B分别为C的左,右顶点.P为C上一点,且PF⊥x轴,过点A的直线l与线段PF交于点M,与y轴交于点E.若直线BM经过OE的中点,则C的离心率为( )
A. 13B. 12C. 23D. 34
二、多选题:本题共4小题,共20分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
9.关于双曲线C1:x29−y216=1与双曲线C2:y29−x216=−1,下列说法正确的是
( )
A. 它们有相同的渐近线B. 它们有相同的顶点
C. 它们的离心率不相等D. 它们的焦距相等
10.已知曲线C的方程为x2k+1+y25−k=1(k∈R),则下列结论正确的是
( )
A. 当k=2时,曲线C为圆
B. 曲线C为椭圆的充要条件是−1
D. 存在实数k使得曲线C为抛物线
11.已知椭圆Ω:x2a2+y2b2=1a>b>0,则下列结论正确的是
( )
A. 若a=2b,则椭圆Ω的离心率为 22
B. 若椭圆Ω的离心率越趋近于0,椭圆越接近于圆
C. 若点F1,F2分别为椭圆Ω的左、右焦点,直线l过点F1且与椭圆Ω交于A,B两点,则▵ABF2的周长为4a
D. 若点A1,A2分别为椭圆Ω的左、右顶点,点P为椭圆Ω上异于点A1,A2的任意一点,则直线PA1,PA2的斜率之积为−b2a2.
12.已知正方体ABCD−A1B1C1D1的棱长为4,点E,F,M分别是BC,AA1,BB1的中点,则( )
A. 异面直线A1D与EF所成的角的正切值为 2
B. 平面DMC1截正方体所得截面的面积为18
C. 四面体FABE的外接球表面积为24π
D. 三棱锥A−MC1D1的体积为16 23
三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
13.若坐标原点到抛物线y=mx2的准线距离为2,则m= .
14.已知双曲线的渐近线方程为y=± 2x,则双曲线的离心率为 .
15.直线l与双曲线x2−4y2=4相交于A、B两点,若点P(4,1)为线段AB的中点,则直线l的方程是 .
16.已知抛物线C的方程为:y2=4x,F为抛物线C的焦点,倾斜角为45°的直线l过点F交抛物线C于A,B两点,则线段AB的长为______.
四、解答题:本题共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)
已知在平面直角坐标系xOy中,圆C:(x−1)2+y2=4.
(Ⅰ)过点A(2, 3)作圆的切线,求切线方程;
(Ⅱ)求过点B(2,1)的圆的弦长的最小值,并求此时弦所在的直线的方程.
18.(本小题12分)
(1)焦点在x轴上的椭圆过点3,92,离心率e=12,求椭圆的标准方程;
(2)已知双曲线过点M6,2 2,它的渐近线方程为y=±23x,求双曲线的标准方程.
19.(本小题12分)
如图,在长方体ABCD−A1B1C1D1中,AD=AA1=1,AB=2,点E在棱AB上移动.
(1)证明:D1E⊥A1D;
(2)若EB= 33,求二面角D1−EC−D的大小.
20.(本小题12分)
已知椭圆E:x2a2+y2b2=1(a>b>0)经过点(0,1), 3,12.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若直线l:x−y−1=0交椭圆E于两个不同的点A,B,O是坐标原点,求△AOB的面积S.
21.(本小题12分)
如图,在五面体ABCDE中,平面BCD⊥平面ABC,AC⊥BC,ED // AC,且AC=BC=2ED=2,DC=DB= 3.
(1)求证:平面ABE⊥平面ABC.
(2)线段BD上是否存在一点F,使得平面ACF与平面ABE的夹角的余弦值等于 1111?若存在,求DFFB的值;若不存在,请说明理由.
22.(本小题12分)
已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)过点A(0, 2),且与双曲线x24−y22=1有相同的焦点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设M,N是椭圆C上异于A的两点,且满足kMA+kNA=−1,试判断直线MN是否过定点,并说明理由.
答案和解析
1.【答案】A
【解析】【分析】
本题主要考查直线的斜率公式、直线的倾斜角和斜率的关系,属于基础题.
根据斜率公式求得直线的斜率,再根据倾斜角和斜率的关系,求得倾斜角的值.
【解答】
解:因为直线l过点(0,1),( 3,2),
所以直线l的斜率为2−1 3−0= 33,
设直线l的倾斜角等于θ,则有tanθ= 33.
再由0°≤θ<180°可得θ=30°.
故选A.
2.【答案】D
【解析】【分析】
本题考查椭圆的定义,椭圆的简单性质的应用,属于基础题.
利用椭圆方程求解a,通过椭圆的定义求解三角形的周长即可.
【解答】
解:椭圆C:x24+y23=1可得a=2,
由椭圆的定义得:|MF1|+|MF2|=2a=4,|NF1|+|NF2|=2a=4,
所以ΔF1MN的周长为:4+4=8.
故选D.
3.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查圆与圆的位置关系,属于基础题.
求得两圆的圆心和半径,比较圆心距与两半径的关系得出结论.
【解答】
解:对圆 C1:(x−3)2+(y+2)2=1 ,其圆心 C1(3,−2) ,半径 r1=1 ;
对圆 C2:(x−7)2+(y−1)2=16 ,其圆心 C2(7,1) ,半径 r2=4 ;
又 C1C2=(3−7)2+(−2−1)2=5=r1+r2 ,故两圆外切.
故选:A.
4.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查空间向量的线性运算,属于基础题.
利用空间向量的三角形法则运算即可.
【解答】
解:因为在平行六面体 ABCD−A1B1C1D1 中, BM=12BD=12(AD−AB)=12(A1D1−A1B1) ,
所以 B1M=B1B+BM=A1A+12(A1D1−A1B1)
=−12A1B1+12A1D1+A1A=−12a+12b+c .
故选:A.
5.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查抛物线与双曲线的焦点,属于基础题.
先求出双曲线x2−y2=1的右焦点,由此焦点是抛物线y2=2px的焦点,求出p.
【解答】
解:在双曲线x2−y2=1中,c2=1+1=2,所以右焦点F( 2,0),
又F是抛物线y2=2px的焦点,∴p2= 2,∴p=2 2.
故选C.
6.【答案】C
【解析】【分析】
本题考查抛物线的简单性质,考查数形结合思想,属于基础题.
由题意画出图形,过A作准线的垂线,交抛物线于P,则此时△PAF的周长最小,然后结合两点间的距离公式即可求解.
【解答】
解:如图,
抛物线C:y2=4x的焦点为F(1,0),准线方程为x=−1.
过A作准线的垂线,交抛物线于P,则△PAF的周长最小.
最小值为2+1+ (2−1)2+(1−0)2=3+ 2.
7.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查求双曲线的离心率,属于基础题.
由题意可知直线FB与该双曲线的渐近线y=bax垂直,可得−bc⋅ba=−1,再由双曲线的离心率公式可得结果.
【解答】
解:设双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)的右焦点F(c,0),
又B(0,b),可得直线FB的斜率为−bc,
由题意可知直线FB与该双曲线的渐近线y=bax垂直,
可得−bc⋅ba=−1,可得b2=ac,则c2−a2=ac,
即e2−e−1=0,又e>1,
可得e=1+ 52.
故选B.
8.【答案】A
【解析】【分析】
本题考查椭圆的离心率的求法、直线的点斜式、中点坐标公式及三点共线问题,由题意可得F,A,B的坐标,利用点斜式设直线AE的方程为y=k(x+a),分别令x=−c,x=0,可得M,E的坐标,再由中点坐标公式可得H的坐标,运用三点共线的条件:斜率相等,结合离心率公式,即可得到所求值.
【解答】
解:由题意可设F(−c,0),A(−a,0),B(a,0),
令x=−c,
代入椭圆方程可得y=±b 1−c2a2=±b2a,
不妨设P(−c,b2a),
设直线AE的方程为y=k(x+a),
令x=−c,
可得M(−c,k(a−c)),
令x=0,可得E(0,ka),
设OE的中点为H,可得H(0,ka2),
由B,H,M三点共线,可得kBH=kBM,
即ka2−a=k(a−c)−c−a,
化简可得a−ca+c=12,即a=3c,
可得e=ca=13.
故选A.
9.【答案】CD
【解析】【分析】
本题考查双曲线的性质及几何意义,属于较易题.
根据双曲线的性质及几何意义的知识逐项判断.
【解答】
解:双曲线C2化成标准方程,得x216−y29=1,
故双曲线C1,C2的渐近线分别为x3±y4=0,x4±y3=0,故A错误;
双曲线C1,C2的顶点坐标分别±3,0,±4,0,故B错误;
双曲线C1,C2的离心率分别为53,54,故C正确;
易求得双曲线C1,C2的焦距均为10,D正确.
故选CD.
10.【答案】AC
【解析】【分析】
本题考查圆、椭圆、双曲线、抛物线标准方程,属于中档题.
根据圆、椭圆、双曲线、抛物线标准方程的特征即可逐项判断求解.
【解答】
解:对于A,当k=2时,曲线C的方程为x2+y2=3,此时曲线C表示圆心在原点,半径为 3的圆,所以A正确;
对于B,若曲线C为椭圆,则k+1>0,5−k>0且k+1≠5−k,
即k∈(−1,2)∪(2,5),所以B错误;
对于C,若曲线C是焦点在y轴上的双曲线,则k+1<0,5−k>0,解得k<−1,所以C正确;
对于D,曲线C不存在x,y的一次项,所以曲线C不可能是抛物线,所以D错误.
故选AC.
11.【答案】BCD
【解析】【分析】
本题考查椭圆的定义,标准方程和椭圆的几何性质,属于中档题.
根据椭圆的定义,方程和几何性质判断即可.
【解答】
解:∵a=2b,且a2=b2+c2,解得离心率 e=ca=32,选项A错误;
根据椭圆离心率的性质“离心率越小椭圆越圆”,选项B正确;
根据椭圆的定义,|AF1|+|AF2|=2a,|BF1|+|BF2|=2a
所以▵ABF2的周长为|AB|+|AF2|+|BF2|=|AF1|+|AF2|+|BF1|+|BF2|=4a,选项C正确;
根据题意,A1−a,0,A2a,0,设点 Px,y,x≠±a,则x2a2+y2b2=1,
所以kPA1·kPA2=yx+a·yx−a=y2x2−a2=b2a2(a2−x2)x2−a2=−b2a2,选项D正确.
故答案为:BCD.
12.【答案】ABC
【解析】【分析】
利用空间向量求异面直线所成的角判断选项A;延长C1M,CB交于点H,连接DH交AB于点N,连接MN,AB1,说明平面DMC1截正方体所得截面为等腰梯形MNDC1,求其面积判断选项D;求四面体FABE的外接球表面积判断选项B;利用等体积法求三棱锥A−MC1D1的体积判断D.本题考查空间几何体的结构特征应用问题,也考查了空间几何体外接球的表面积计算问题,是中档题.
【解答】
解:对于A,建立空间直角坐标系,如图所示,
则A1(4,0,4),D(0,0,0),E(2,4,0),F(4,0,2),
所以A1D=(−4,0,−4),EF=(2,−4,2),
cs
所以异面直线A1D与EF所成角的余弦值是 33,
正弦值是 1−( 33)2= 63,正切值是 2,选项A正确;
对于B,延长C1M,CB交于点H,连接DH交AB于点N,连接MN,AB1,
因为BB1//CC1,M为BB1的中点,所以BM=12CC1,是B为HC的中点,
又因为AB//CD,所以N为AB的中点,所以MN//AB1,
又因为AD//B1C1,AD=B1C1,所以AB1C1D是平行四边形,所以AB1//DC1,
所以MN//DC1,平面DMC1截正方体所得截面为等腰梯形MNDC1,
在等腰梯形MNDC1中,DC1=4 2,MN=2 2,DN=MC1=2 5,
所以梯形MNDC1高为 (2 5)2−( 2)2=3 2,
所以等腰梯形MNDC1的面积为12×(4 2+2 2)×3 2=18,选项B正确;
对于C,画出以EF为对角线的长方体ABES−FPQR,
则该长方体的外接球是四面体ABEF的外接球,
外接球的直径为EF= AF2+AB2+BE2= 22+42+22=2 6,
所以外接球的表面积为4πR2=π⋅EF2=24π,选项C正确;
对于D,连接BC1,B1C,则BC1⊥B1C,
因为AB⊥平面BCC1B1,B1C⊂平面BCC1B1,所以AB⊥B1C,
又AB∩BC1=B,AB,BC1⊂平面ABC1D1,所以B1C⊥平面ABC1D1,
又因为M为BB1的中点,
所以三棱锥M−AC1D1的高为14B1C= 2,S△AC1D1=12×4 2×4=8 2,
所以V三棱锥A−MC1D1=V三棱锥M−AC1D1=13×8 2× 2=163,选项D错误.
故选:ABC.
13.【答案】±18
【解析】【分析】
本题考查抛物线的方程和性质,主要考查抛物线的准线方程的求法和运用,属于基础题.
求得抛物线y=mx2即x2=ym,准线方程为y=−14m,再由原点到准线的距离为2可求得m.
【解答】
解:抛物线y=mx2即x2=ym,准线方程为y=−14m,
由题意可得|−14m|=2,
解得m=±18.
故答案为±18.
14.【答案】e= 3 或 62
【解析】【分析】
本题主要考查双曲线离心率,考查双曲线的渐近线,属于基础题.
【解答】
解:当双曲线为 x2a2−y2b2=1 时, ba= 2= e2−1 , e= 3 .
当双曲线为 y2a2−x2b2=1 时, ba= 22= e2−1 , e= 62 .
故答案为 e= 3 或 62 .
15.【答案】x−y−3=0
【解析】【分析】
本题考查直线与双曲线的位置关系,“点差法”的应用,属于基础题.
设出A,B的坐标,代入双曲线方程,两式相减,根据中点的坐标可知x1+x2和y1+y2的值,进而求得直线AB的斜率,根据点斜式求得直线的方程.
【解答】
解:设A(x1,y1),B(x2,y2),则x1+x2=8,y1+y2=2,
∵x12−4y12=4,x22−4y22=4,
两式相减可得(x1+x2)(x1−x2)−4(y1+y2)(y1−y2)=0,
∴8(x1−x2)−8(y1−y2)=0,
∴直线AB的斜率kAB=1,
∴直线l的方程为y−1=x−4,即x−y−3=0.
故答案为x−y−3=0.
16.【答案】8
【解析】【分析】
本题考查抛物线的性质,以及抛物线的弦长公式,属基础题.
联立方程组,根据根与系数的关系和抛物线的定义计算|AF|+|BF|的值.
【解答】
解:F(1,0),直线l的方程为y=x−1.
联立方程组y=x−1y2=4x,消元得:x2−6x+1=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),所以x1+x2=6,
则|AB|=|AF|+|BF|=x1+x2+2=8.
故答案为:8.
17.【答案】解:(Ⅰ)平面直角坐标系xOy中,圆C:(x−1)2+y2=4的圆心C(1,0),
且点A(2, 3)在圆C上,
∴直线CA的斜率是kCA= 32−1= 3,
∴所求切线的斜率为k1=− 33,
∴切线方程是y− 3=− 33(x−2),
化简为x+ 3y−5=0;
(Ⅱ)圆心C(1,0),且半径为r=2,
则圆心C到点B的距离是d= (2−1)2+(1−0)2= 2<2,
则点B(2,1)在圆C内,
所以过点B的圆的弦长的最小值是:
l=2 r2−d2=2 22−( 2)2=2 2,
又直线CB的斜率为kCB=12−1=1,
∴此时弦所在直线的斜率为k=−1,
弦所在直线的方程为y−1=−1(x−2),化简得x+y−3=0.
【解析】本题考查了直线与圆的位置关系,属于拔高题.
(Ⅰ)根据点A(2, 3)在圆C上,求出直线CA的斜率,即可得出所求切线的斜率与方程;
(Ⅱ)根据圆心C到点B的距离,判断点B在圆C内,进而求出过点B的圆的弦长最小值,再根据垂直关系得出所求弦所在直线的斜率,从而得到此时弦所在直线方程.
18.【答案】解:(1)设椭圆标准方程为:x2a2+y2b2=1,
过点3,92,则32a2+922b2=1,
又e=ca=12 ,a2=b2+c2,
联立解得a=6,b=3 3,
所以椭圆标准方程为:x236+y227=1;
(2)由双曲线的渐近线方程y=±23x,可设双曲线方程为:x29−y24=λ,
又双曲线过点M6,2 2,所以629−(2 2)24=λ,解得λ=2,
所以双曲线的标准方程为:x218−y28=1.
【解析】(1)本题考查椭圆的简单性质,椭圆标准方程的求法,考查计算能力,属于基础题.
设椭圆方程,利用离心率e=12,且过点3,92,结合a2=b2+c2求出a,b的值,即可得出椭圆标准方程.
(2)本题考查双曲线的渐近线以及双曲线标准方程的求法,考查计算能力,是基础题.
根据双曲线渐近线方程为y=±23x,设双曲线方程x29−y24=λ,代入点M的坐标算出λ,即可得到双曲线的标准方程.
19.【答案】证明:(1)以D为原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,
设AE=t,(0≤t≤2),则D1(0,0,1),E(1,t,0),A1(1,0,1),
D(0,0,0),D1E=(1,t,−1),A1D=(−1,0,−1),
D1E⋅A1D=0,∴D1E⊥A1D.
(2)∵EB= 33,∴E(1,2− 33,0),C(0,2,0),
CE=(1,− 33,0),CD1=(0,−2,1),
设平面CED1的法向量n=(x,y,z),
则n⋅CE=x− 33y=0n⋅CD1=−2y+z=0,取y=3,得n=( 3,3,6),
平面CDE的法向量m=(0,0,1),
设二面角D1−EC−D的平面角为θ,由图可知θ为锐角
则csθ=|m⋅n||m|⋅|n|=6 48= 32,θ=30°,
∴二面角D1−EC−D的大小为30°.
【解析】本题考查线线垂直的证明,考查二面角的余弦值的求法,考查空间中线线、线面、面面间的位置关系等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想,是基础题.
(1)以D为原点,DA,DC,DD1所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,利用向量法能证明D1E⊥A1D.
(2)求出平面CED1的法向量和平面CDE的法向量,利用向量法能求出二面角D1−EC−D的大小.
20.【答案】解:(1)由题意得 b2=1 3a2+14b2=1,解得 a=2 b=1,
所以椭圆E的方程为x24+y2=1.
(2)记A(x1,y1),B(x2,y2),
由x24+y2=1x=y+1,消去x得5y2+2y−3=0.
所以y1, 2=−1或35,
直线l与x轴的交点为(1,0),记为点P,
则S=12OPy1−y2=45.
【解析】本题考查直线与椭圆的位置关系,涉及椭圆的标准方程,关键是求出椭圆的标准方程.属于中档题.
(1)根据题意,将两个点的坐标代入椭圆的方程,可得
(2)记A(x1,y1),B(x2,y2),联立直线与椭圆的方程,5y2+2y−3=0,可解得y的值,即可得直线l与x轴交点的坐标,结合三角形面积公式计算可得答案.
21.【答案】解:(1)如图,设BC中点为O,过O作Ox//AC,
由于AC⊥BC,所以Ox⊥BC,
由于DC=DB,则有DO⊥BC.
又平面BCD⊥平面ABC,平面BCD∩平面ABC=BC,DO⊂平面BCD,
所以DO⊥平面ABC,又Ox⊂平面ABC,所以DO⊥Ox.
又Ox⊥BC,故Ox,OB,OD三条直线两两垂直.
如图,以O为原点,Ox,OB,OD分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系O−xyz,
依题意可得A(2,−1,0),E(1,0, 2),B(0,1,0),AE=(−1,1, 2),AB=(−2,2,0),
设平面ABE的法向量n1=(x1,y1,z1),
则有AE⋅n1=0AB⋅n1=0,即−x1+y1+ 2z1=0−2x1+2y1=0,令x1=1,得n1=(1,1,0),
取平面ABC的一个法向量n2=(0,0,1),
因为n1⋅n2=0,所以平面ABE⊥平面ABC;
(2)设DF=λDB(0≤λ≤1),
由(1)知D(0,0, 2),C(0,−1,0),B(0,1,0),CD=(0,1, 2),DB=(0,1,− 2),
所以DF=(0,λ,− 2λ),
则CF=CD+DF=(0,1, 2)+(0,λ,− 2λ)=(0,λ+1, 2− 2λ),
设平面ACF的法向量m=x2,y2,z2,则有CF⋅m=0AC⋅m=0,
因为AC=(−2,0,0),
所以λ+1y2+( 2− 2λ)z2=0−2x2=0,即x2=0y2= 2λ−1z2λ+1,
令z2=λ+1,可得y2= 2λ−1,则m=0, 2λ−1,λ+1.
因为平面ACF与平面ABE的夹角的余弦值等于 1111,
所以csn1,m= 2λ− 2 2× 2λ−12+λ+12= 1111,
化简得2λ2−5λ+2=0,解得λ=12成λ=2(舍去),所以λ=12.
所以线段BD上存在一点F,使得平面ACF与平面ABE的夹角的余弦值等于 1111,此时DFFB=1.
【解析】本题考查了面面垂直的向量表示,平面与平面所成角的向量求法,属于较难题.
(1)设BC中点为O,根据面面垂直的性质可得DO⊥平面ABC,以O为坐标原点建立空间直角坐标系,求出平面ABE的法向量n1与平面ABC的法向量n2,可得n1⋅n2=0,从而可证明;
(2)设DF=λDB(0≤λ≤1),求出平面ACF的法向量m,根据csn1,m= 1111,求出λ即可.
22.【答案】解:(1)因为双曲线的方程为x24−y22=1,
所以c2=4+2=6,
因为椭圆过点A(0, 2),
所以b= 2,
所以a2=b2+c2=8,
所以椭圆C的方程为x28+y22=1.
(2)当直线MN的斜率不存在时,设直线MN的方程为x=t,
联立x=tx28+y22=1,解得y=± 2−t24,
因为kMA+kNA=−1,
所以 2−t24− 2t+− 2−t24− 2t=−1,
解得t=2 2,
所以直线MN的方程为x=2 2.
当直线MN的斜率存在时,设直线MN的方程为y=kx+m,
M(x1,y1),N(x2,y2),
联立y=kx+mx28+y22=1,得(1+4k2)x2+8kmx+4m2−8=0,
所以x1+x2=−8km1+4k2,x1x2=4m2−81+4k2,
因为kMA+kNA=−1,
所以y1− 2x1+y2− 2x2=−1,
所以(y1− 2)x2+(y2− 2)x1=−x1x2,
所以(kx1+m− 2)x2+(kx2+m− 2)x1=−x1x2,
所以(2k+1)x1x2+(m− 2)(x1+x2)=0,
所以(2k+1)4m2−81+4k2+(m− 2)(−8km1+4k2)=0,
所以(2k+1)(4m2−8)+(m− 2)(−8km)=0,
所以8km2−16k+4m2−8−8km2+8 2km=0,
所以(−16+8 2m)k=8−4m2,
所以k=8−4m2−16+8 2m=2−m2−4+2 2m=(2−m2)(−4−2 2m)(−4+2 2m)(−4−2 2m)=(2−m2)(−4−2 2m)8(2−m2)=−2− 2m4,
所以直线MN的方程为y=kx+m=−2− 2m4x+m=−2− 2m4x−2 2⋅−2− 2m4− 2,
所以y+ 2=−2− 2m4(x−2 2),
所以直线MN过定点(2 2,− 2),
综上所述,直线MN过定点(2 2,− 2).
【解析】本题考查椭圆的方程,直线与椭圆的相交问题,解题中需要一定的计算能力,属于中档题.
(1)根据题意可得双曲线的c2=6,又椭圆过点A(0, 2),得b= 2,则a2=b2+c2=8,即可得出答案.
(2)分两种情况:当直线MN的斜率不存在时,设直线MN的方程为x=t,联立椭圆的方程,又kMA+kNA=−1,解得t=2 2;当直线MN的斜率存在时,设直线MN的方程为y=kx+m,M(x1,y1),N(x2,y2),联立直线MN与椭圆的方程,结合韦达定理可得x1+x2,x1x2,由于kMA+kNA=−1,得k=−2− 2m4,写出直线MN的方程为y=kx+m=−2− 2m4x+m=−2− 2m4x−2 2⋅−2− 2m4− 2,化简即可得出答案.b2=13a2+14b2=1,解可得a、b的值,即可得椭圆的方程;
2023-2024学年山东省东营市利津县高级中学高二上学期12月月考数学试题含答案: 这是一份2023-2024学年山东省东营市利津县高级中学高二上学期12月月考数学试题含答案,共17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。
2023-2024学年山东省东营市利津县高二上学期12月阶段性检测数学试题含答案: 这是一份2023-2024学年山东省东营市利津县高二上学期12月阶段性检测数学试题含答案,共17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。
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