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    2023-2024学年安徽省马鞍山二中高二(下)段考数学试卷(含解析)
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    2023-2024学年安徽省马鞍山二中高二(下)段考数学试卷(含解析)

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    这是一份2023-2024学年安徽省马鞍山二中高二(下)段考数学试卷(含解析),共15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.在下列条件中,使M与A,B,C一定共面的是( )
    A. OM=OA−OB−OCB. OM=15OA+13OB+12OC
    C. MA+MB+MC=0D. OM+OA+OB+OC=0
    2.椭圆x2a2+y2=1(a>1)的离心率为12,则a=( )
    A. 2 33B. 2C. 3D. 2
    3.记等差数列{an}的前n项和为Sn,a3+a7=6,a12=17,则S16=( )
    A. 120B. 140C. 160D. 180
    4.若f(x)在R上可导,f(x)=3x2−5f′(2)x−2,则f′(2)=( )
    A. 1B. −1C. −2D. 2
    5.图1是第七届国际数学教育大会的会徽图案,会徽的主体图案是由如图2所示的一连串直角三角形演化而成的,其中OA1=A1A2=A2A3=…=A7A8=1,如果把图2中的直角三角形继续作下去,记OA1,OA2,…,OAn的长度构成的数列为{an},则a25=( )
    A. 25B. 24C. 5D. 4
    6.如图所示,平行六面体ABCD−A1B1C1D1中,AB=AD=A1= 2,∠DAA1=60°,∠BAD=∠BAA1=120°,则线段AC1的长度为( )
    A. 2
    B. 3
    C. 2
    D. 5
    7.设椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,P为直线x=32a上一点,△F2PF1是底角为30°的等腰三角形,则椭圆C的离心率为( )
    A. 33B. 12C. 32D. 34
    8.已知函数f(x)=x2−3xlnx+ax,若∀m,n∈(0,+∞),且m≠n时,都有nf(m)−mf(n)m2n−n2m>0,则实数a的取值范围是( )
    A. (−∞,−16)B. (−∞,−16]C. (−∞,−2)D. (−∞,−2]
    二、多选题:本题共3小题,共18分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
    9.已知平面α∩平面β=l,B,D是l上两点,直线AB⊂α且AB∩l=B,直线CD⊂β且CD∩l=D.下列结论中,错误的有( )
    A. 若AB⊥l,CD⊥l,且AB=CD,则ABCD是平行四边形
    B. 若M是AB中点,N是CD中点,则MN//AC
    C. 若α⊥β,AB⊥l,AC⊥l,则CD在α上的射影是BD
    D. 直线AB,CD所成角的大小与二面角α−l−β的大小相等
    10.已知直线l:(1+a)x+y+2a=0(a∈R)与圆C:x2+(y−2)2=4,则( )
    A. 直线l必过定点
    B. 当a=1时,l被圆C截得的弦长为4 55
    C. 直线l与圆C可能相切
    D. 直线l与圆C不可能相离
    11.对于函数f(x)=2lnxx2,下列说法正确的有.( )
    A. f(x)在x= e处取得极大值1e
    B. f(x)只有一个零点
    C. f(2)>f( π)
    D. 若f(x)e
    三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分。
    12.已知函数f(x)=lnx−2x2在点(1,f(1))处的切线过点(a,b),a>0,b>0,则1a+3b的最小值为______.
    13.已知数列{an}满足a1=1,a2=116,anan+2=4an+12,则an的最小值为______.
    14.若P,Q分别是抛物线x2=y与圆(x−3)2+y2=1上的点,则|PQ|的最小值为______.
    四、解答题:本题共5小题,共77分。解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤。
    15.(本小题13分)
    已知圆C的方程为x2−2x+y2−3=0.
    (1)求过点(3,2)且与圆C相切的直线方程;
    (2)若直线y=x+1与圆C相交于A,B,求弦长|AB|的值.
    16.(本小题15分)
    在四棱锥P−ABCD中PD⊥底面ABCD,底面ABCD是菱形,PD=2DC=4,PB=2 5,点E在PB上.
    (1)求证:AC⊥平面PBD;
    (2)若E为PB中点,求直线PB与平面CDE所成的角的正弦值.
    17.(本小题15分)
    已知各项均不为零的数列{an}满足a1=1,其前n项和记为Sn,且Sn2−Sn−12an=2n2,n≥2,n∈N*,数列{bn}满足bn=an+an+1,n∈N*.
    (1)求a2,a3,S100;
    (2)求数列{3n⋅bn}的前n项和Tn.
    18.(本小题17分)
    设函数f(x)=ex−ax,a∈R.
    (1)当a=1时,求函数f(x)在x=1处的切线方程;
    (2)讨论函数f(x)的单调性;
    (3)若f(x)≥x在R上恒成立,求实数a的取值范围.
    19.(本小题17分)
    已知双曲线C:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)过点A(6, 7)且焦距为10.
    (1)求C的方程;
    (2)过点(2,0)作直线l与双曲线C交于P、Q两点,求直线l斜率的取值范围.
    (3)已知点B(6,− 7),D(3,0),E为线段AB上一点,且直线DE交C于G,H两点.证明:|GD||GE|=|HD||HE|.
    答案和解析
    1.【答案】C
    【解析】解:在C中,由MA+MB+MC=0,得MA=−MB−MC,则MA、MB、MC为共面向量,即M、A、B、C四点共面;
    对于A,由OM=OA−OB−OC,得1−1−1=−1≠1,不能得出M、A、B、C四点共面;
    对于B,由OM=15OA+13OB+12OC,得15+13+12≠1,所以M、A、B、C四点不共面;
    对于D,由OM+OA+OB+OC=0,得OM=−(OA+OB+OC),其系数和不为1,所以M、A、B、C四点不共面.
    故选:C.
    利用空间向量基本定理进行验证,可得MA+MB+MC=0时,MA、MB、MC是共面向量,从而可得M、A、B、C四点共面.
    本题考查了空间向量基本定理,也考查了分析问题、解决问题的能力,是基础题.
    2.【答案】A
    【解析】解:由题意得e= a2−1a=12,解得a=2 33.
    故选:A.
    由椭圆的离心率公式即可求解.
    本题考查椭圆的简单性质的应用,是基础题.
    3.【答案】C
    【解析】解:根据题意,数列{an}为等差数列,
    因为a3+a7=2a5=6,所以a5=3,所以a5+a12=3+17=20,
    所以S16=(a1+a16)×162=8(a5+a12)=160.
    故选:C.
    根据题意,利用下标和性质先求出a5+a12的值,然后根据前n项和公式结合下标和性质求解出S16的值.
    本题考查等差数列的求和,涉及等差数列的性质,属于基础题.
    4.【答案】D
    【解析】解:f(x)=3x2−5f′(2)x−2,
    则f′(x)=6x−5f′(2),
    当x=2时,f′(2)=12−5f′(2),解得f′(2)=2.
    故选:D.
    根据已知条件,先对f(x)求导,再将x=2代入导函数,即可求解.
    本题主要考查导数的运算,属于基础题.
    5.【答案】C
    【解析】解:由题意知,OA1=A1A2=A2A3=⋯=A7A8=1,△OA1A2,△OA2A3,⋯,△OA7A8,⋯都是直角三角形,
    ∴a1=1,且an2=an−12+1(n≥2),故an2−an−12=1(n≥2),
    ∴数列{an2}是以1为首项,1为公差的等差数列,
    ∴an2=1+(n−1)×1=n.
    又an>0,∴an= n,
    ∴数列{an}的通项公式为an= n,
    ∴a25= 25=5.
    故选:C.
    根据题意可推出a1=1,且an2=an−12+1(n≥2),从而说明数列{an2}是以1为首项,1为公差的等差数列,求得数列{an}的通项公式,即可求得答案.
    本题主要考查归纳推理,等差数列的通项公式,考查运算求解能力,属于中档题.
    6.【答案】C
    【解析】解:根据题意,取向量AB,AD,AA1为基底,
    则AC1=AB+AD+AA1,
    ∴|AC1|2=|AB|2+|AD|2+|AA1|2+2AB⋅AD+2AB⋅AA1+2AA1⋅AD
    =2+2+2+2× 2× 2×cs120°+2× 2× 2×cs60°
    =2+2+2−2−2+2=4,
    ∴|AC1|=2,
    ∴线段AC1的长度为2.
    故选:C.
    根据题意,取向量AB,AD,AA1为基底,进而根据向量模的计算公式能求出结果.
    本题考查线段长求法,考查基底、向量法等基础知识,考查运算求解能力,是中档题.
    7.【答案】D
    【解析】解:如图,设直线x=32a与x轴交于点Q,
    由已知得∠PF1F2=∠F1PF2=30°,∠PF2Q=60°,PQ⊥x轴,
    ∴|PF2|=|F1F2|=2c,
    ∵P为直线x=3a2上一点,∴|QF2|=3a2−c,
    ∴|PF2|=2|QF2|=2(3a2−c)=2c,
    ∴3a=4c,
    ∴椭圆C的离心率为e=ca=34.
    故选:D.
    设直线x=32a与x轴交于点Q,由已知得|PF2|=2|QF2|=3a2−2c=2c,由此能求出椭圆C的离心率.
    本题考查椭圆的离心率的求法,是中档题,解题时要认真审题,注意椭圆性质和数形结合思想的合理运用,属中档题.
    8.【答案】D
    【解析】解:令g(x)=f(x)x=x−3lnx+ax2,
    因为∀m,n∈(0,+∞),且m≠n时,都有nf(m)−mf(n)m2n−n2m>0,
    即∀m,n∈(0,+∞),且m≠n时,都有f(m)m−f(n)nm−n>0,
    所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,即g′(x)=1−3x−2ax3⩾0在(0,+∞)上恒成立,
    即2a⩽x3−3x2在(0,+∞)上恒成立.令h(x)=x3−3x2,
    x∈(0,+∞),所以h′(x)=3x2−6x=3x(x−2),
    令h′(x)>0,解得x>2,令h′(x)<0,解得0所以h(x)在(0,2)上单调递减,在(2,+∞)上单调递增,
    所以h(x)min=h(2)=−4,
    所以2a⩽−4,即a⩽−2.
    故选:D.
    构造函数,再根据题意判断函数的单调性,求函数的最值即可求得a的范围.
    本题考查利用导数求函数的最值,考查学生的运算能力,属于中档题.
    9.【答案】ABD
    【解析】解:对于A,由题意,AB,CD为异面直线,
    ∴四边形ABCD为空间四边形,不能为平行四边形,故A错误;
    对于B,取BC的中点H,连接HM,则HM是△ABC的中位线,∴HM//AC,
    ∵HM与MN相交,∴MN与AC不平行,故B错误;
    对于C,若AB⊥l,AC⊥l,∴由线面垂直的判定可得l⊥平面ABC,∴l⊥BC,
    由α⊥β,结合面面垂直的性质可得BC⊥α,∴点C在平面α内的投影为点B,
    ∴CD在平面α内的投影为BD,故C正确;
    对于D,由二面角的定义可得当且仅当AB⊥l,CD⊥l时,
    直线AB,CD所成角或其补角才为二面角的大小,故D错误.
    故选:ABD.
    由空间中线线、线面及面面间的位置关系逐项判断能求出结果.
    本题考查空间中线线、线面及面面间的位置关系等基础知识,考查推理论证能力,是中档题.
    10.【答案】ABD
    【解析】解:直线l:(1+a)x+y+2a=0(a∈R)即x+y+a(x+2)=0,可知直线系恒过(−2,2)点,所以A正确.
    当a=1时,直线l:2x+y+2=0,圆的圆心到直线的距离为:d=|0+2+2| 5=4 5,
    圆的半径为2,l被圆C截得的弦长为:2 4−165=4 55,所以B正确;
    直线l:(1+a)x+y+2a=0(a∈R)与圆C:x2+(y−2)2=4,
    圆的圆心到直线的距离为:|2+2a| (1+a)2+1<2,所以直线与圆相交,所以C错误;D正确.
    故选:ABD.
    利用直线系方程求解定点坐标判断A;求解弦长判断B;利用直线与圆的位置关系判断C、D即可.
    本题考查直线与圆的位置关系的综合应用,是中档题.
    11.【答案】AB
    【解析】【分析】
    本题考查导数的应用,利用导数研究函数单调性和极值,考查分离参数法处理恒成立问题,考查数学运算和数学抽象的核心素养,属于较难题.
    对于A,先利用单数求函数f(x)单调性,进而求最值;对于B,直接求方程f(x)=0的解得个数即f(x)的零点个数;对于C,结合单调性可判断;对于D,f(x)1+2lnxx2,令g(x)=1+2lnxx2,利用导数求函数g(x)的最值即可求k的取值范围.
    【解答】
    解:对于A,函数f(x)=2lnxx2的定义域为(0,+∞),f′(x)=2(1−2lnx)x3,
    当x∈(0, e)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,当x∈( e,+∞)时,f′(x)<0,f(x)单调递减,所以f(x)在x= e处取得最大值f( e)=1e.故A正确;
    对于B,令f(x)=0,解得x=1,所以f(x)只有一个零点,故B正确;
    对于C,因为 e< π<2,所以f( π)>f(2),故C错误;
    对于D,f(x)1+2lnxx2,令g(x)=1+2lnxx2,则g′(x)=−2lnxx3,
    当x∈(0,1)时,g′(x)>0,g(x)单调递增,
    当x∈(1,+∞)时,g′(x)<0,g(x)单调递减,
    所以g(x)max=g(1)=1,所以k>1,故D错误.
    故选:AB.
    12.【答案】12
    【解析】解:由函数f(x)=lnx−2x2可得f′(x)=1x−4x,
    则f′(1)=−3,f(1)=−2,
    故函数f(x)=lnx−2x2在点(1,f(1))处的切线方程为y+2=−3(x−1),即3x+y−1=0,
    则由题意可得3a+b−1=0,
    ∴3a+b=1,
    故1a+3b=(1a+3b)(3a+b)=6+ba+9ab≥6+2 ba×9ab=12,
    当且仅当ba=9ab,即a=16,b=12取等号,
    即1a+3b的最小值为12.
    故答案为:12.
    根据导数的几何意义求得函数f(x)=lnx−2x2在点(1,f(1))处的切线方程,可推出3a+b=1,将1a+3b化为(1a+3b)(3a+b),结合基本不等式即可求得答案.
    本题考查导数的几何意义以及基本不等式的运用,考查运算求解能力,属于基础题.
    13.【答案】164
    【解析】解:因为a1=1,a2=116,anan+2=4an+12,所以an≠0,
    所以an+2an+1=4an+1an,因此数列{an+1an}是首项为a2a1=116,公比为4的等比数列,
    所以an+1an=116×4n−1=4n−3,
    当n≥2时,an=anan−1⋅an−1an−2⋅…⋅a2a1⋅a1=4n−4×4n−5×…×4−2×1=4(n−1)(n−6)2,
    因为n=1时,4(n−1)(n−6)2=1=a1,所以an=4(n−1)(n−6)2=412(n−72)2−258,
    因此当n=3或n=4时,an取得最小值,为4−3=164.
    故答案为:164.
    由题意可得数列{an+1an}是首项为a2a1=116,公比为4的等比数列,由累乘法求出{an},结合指数函数和二次函数的性质求即可得出答案.
    本题考查数列通项的最值的求解,等比数列的定义与通项公式的应用,属中档题.
    14.【答案】 5−1
    【解析】解:设圆(x−3)2+y2=1的圆心为C(3,0),半径为r=1,
    当PC垂直于抛物线在点P处的切线时,|PQ|取得最小值,为|PC|−r,如图所示,
    设点P(m,n),则直线PC的斜率为kPC=n−0m−3,且m2=n,
    由x2=y知,y′=2x,
    所以过点P的切线的斜率为k=2m,
    因为直线PC与切线垂直,所以n−0m−3⋅2m=−1,所以2m3=3−m,
    所以(3m3−3)−(m3−m)=0,即(m−1)(2m2+2m+3)=0,
    因为2m2+2m+3>0恒成立,所以m−1=0,即m=1,
    此时P(1,1),
    所以|PC|−r= (1−3)2+(1−0)2−1= 5−1,即|PQ|的最小值为 5−1.
    故答案为: 5−1.
    设圆(x−3)2+y2=1的圆心为C(3,0),半径为r=1,当PC垂直于抛物线在点P处的切线时,|PQ|取得最小值,为|PC|−r,利用导数的几何意义求得切线的斜率,再根据两直线垂直的条件,求得点P的坐标,然后计算|PC|−r的值,即可.
    本题考查直线与圆的位置关系,导数的几何意义等,考查逻辑推理能力和运算能力,属于中档题.
    15.【答案】解:(1)圆的标准方程为(x−1)2+y2=4圆心为C(1,0),半径r=2,
    ①当直线斜率不存在时,由过点(3,2)得直线方程为x=3,与(1,0)的距离为2,与圆相切,符合题意;
    ②当直线斜率存在时,可设斜率为k,直线方程为y−2=k(x−3),即kx−y+2−3k=0,
    圆心(1,0)到直线的距离d=|k−0+2−3k| k2+(−1)2=|2−2k| k2+1=2,解得k=0.∴直线方程为y=2.
    综上,所求直线方程为y=2或x=3.
    另解:可设所求直线的方程为a(x−3)+b(y−2)=0(a2+b2≠0),
    即ax+by−3a−2b=0由题意得圆心(1,0)到切线的距离d=|a−3a−2b| a2+b2=2,
    得ab=0,所求为y=2或x=3.
    (2)圆心C(1,0)到直线y=x+1与的距离d=|1−0+1| 12+(−1)2= 2,
    又半径r=2,∴弦长|AB|=2 r2−d2=2 4−2=2 2.
    【解析】(1)求出圆心与半径r,①当直线斜率不存在时,验证是否满足题意.②当直线斜率存在时,可设斜率为k,直线方程为y−2=k(x−3),利用点到直线的距离公式求解即可.
    另解:设所求直线的方程为a(x−3)+b(y−2)=0(a2+b2≠0),利用点到直线的距离公式求解即可.
    (2)利用点到直线的距离,结合圆的半径计算弦长即可.
    本题考查直线与圆的位置关系的应用,考查转化思想以及计算能力,是中档题.
    16.【答案】解:(1)证明:因为PD⊥底面ABCD,AC⊂面ABCD,
    所以PD⊥AC,
    因为底面ABCD是菱形,
    所以AC⊥BD,
    又PD∩BD=D,PD⊂面PBD,BD⊂面PBD,
    所以AC⊥面PBD.
    (2)连接OE,
    因为底面ABCD是菱形,
    所以O为BD的中点,
    又E为PB中点,
    所以OE为△PBD的中位线,
    所以OE/​/PD,
    所以OE⊥面ABCD,
    如图以O为原点,OA,OB,OE所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系:
    因为PD=2DC=4,PB=2 5,
    又PD⊥DB,
    所以BD= PB2−PD2= (2 5)2−42=2,
    AC=2AO=2 22−12=2 3,
    所以B(0,1,0),D(0,−1,0),C(− 3,0,0),P(0,0,4),E(0,12,2),
    所以BP=(0,−1,4),
    设面CDE的法向量n=(x,y,z),
    又DE=(0,32,2),DC=(− 3,1,0),
    所以n⋅DE=32y+2z=0n⋅DC=− 3x+y=0,
    令x=1,则y= 3,z=−3 34,
    所以n=(1, 3,−3 34),
    所以|cs|=(0,−1,4)⋅(1, 3,−3 34) (−1)2+42⋅ 12+( 3)2+(−3 34)2|=16 46411547,
    所以直线PB与平面CDE所成的角的正弦值为16 46411547.
    【解析】(1)根据题意可得PD⊥AC,AC⊥BD,由线面垂直的判定定理,即可得出答案.
    (2)连接OE,以O为原点,OA,OB,OE所在直线分别为x,y,z轴,建立空间直角坐标系,求出面CDE的法向量n=(x,y,z),计算|cs|,即可得出答案.
    本题考查直线与平面的位置关系,线面所成角,解题中注意转化思想的应用,属于中档题.
    17.【答案】解:(1)∵Sn2−Sn−12=2n2an=2n2(Sn−Sn−1),n≥2,
    又数列{an}各项均不为零,∴Sn+Sn−1=2n2.
    当n=2时,S2+S1=a1+a2+a1=8,∴a2=6,
    当n=3时,S3+S2=2(a1+a2)+a3=18,∴a3=4,
    ∵Sn+Sn−1=2n2,n≥2Sn+1+Sn=2(n+1)2,n≥1,
    两式相减可得an+1+an=4n+2,n≥2,
    ∴S100=(a1+a2)+(a3+a4)+⋅⋅⋅+(a99+a100)=1+6+4(3+⋅⋅⋅+99)+2×49
    =7+4×3+992×49+98=10101;
    (2)由(1)可知,bn=7,n=14n+2,n≥2,
    设cn=3nbn=21,n=13n(4n+2),n≥2,
    当n=1时,数列{cn}的前n项和为21,
    当n≥2,数列{cn}的前n项和为,
    Tn=21+32(4×2+2)+33(4×3+2)+...+3n(4n+2)
    =21+[32×10+33×14+...+3n⋅(4n+2)]
    设T′n=32×10+33×14+...+3n×(4n+2)
    3T′n=33×10+34×14+...+3n×(4n−2)+3n+1×(4n+2),
    两式相减得−2T′n=90+4(33+34+...+3n)−3n+1×(4n+2),
    −2T′n=90+4×27(1−3n−2)1−3−3n+1×(4n+2),
    解得:T′n=−18+2n⋅3n+1,
    ∴Tn=21−18+2n⋅3n+1=2n⋅3n+1+3,n≥2,
    当n=1时,T1=2⋅32+3=21
    ∴Tn=2n⋅3n+1+3,n∈N*.
    【解析】(1)首先利用数列an与Sn的关系,求得Sn+Sn−1=2n2,再赋值求a2,a3,再利用n≥2时,an=Sn−Sn−1,即可求得S100;
    (2)由(1)可知,cn=3nbn=21,n=13n(4n+2),n≥2,再利用错位相减法求和.
    本题主要考查数列递推式,数列的求和,考查运算求解能力,属于中档题.
    18.【答案】解:(1)∵f(x)=ex−x∴f′(x)=ex−1,f′(1)=e−1,f(1)=e−1,
    ∴切线方程为:y=(e−1)(x−1)+e−1=(e−1)x.
    (2)f′(x)=ex−a,
    ①当a≤0时,f′(x)≥0,f(x)在R上单调递增;
    ②当a>0时,ex−a=0,x=lna
    综上所述:
    a≤0时,f(x)的单调递增区间为R;
    a>0时,f(x)的单调递减区间为(−∞,lna),单调递增区间(lna,+∞).
    (3)f(x)≥x⇔f(x)−x≥0,
    令g(x)=f(x)−x=ex−(a+1)x,即g(x)≥0,g′(x)=ex−(a+1).
    ①a+1<0时,g′(x)>0,g(x)单调递增,g(1a+1)=e1a+1−1<0,故g(x)≥0不成立,舍去.
    ②a+1=0时,g(x)≥0恒成立,此时a=−1.
    ③a+1>0时,由(2)知,g(x)≥g(ln(a+1)),故只需g(ln(a+1))≥0即可,
    g(ln(a+1))=(a+1)−(a+1)(ln(a+1))≥0,
    即ln(a+1)≤1,∴0综上所述:[−1,e−1].
    【解析】(1)求出f′(1),f(1),写出切线方程;
    (2)f′(x)=ex−a,讨论a≤0,a>0,确定f′(x)的正负找出f(x)单调区间.
    (3)g(x)=ex−(a+1)x≥0恒成立,讨论g(x)的单调性,由g(x)min≥0得a的取值范围.
    本题考查导数的几何意义,导数的综合应用,分类讨论数学思想方法,属中档题.
    19.【答案】解:(1)因为双曲线C过点A(6, 7)且焦距为10,
    所以36a2−7b2=12 a2+b2=10,
    解得a=3 2,b= 7,
    则C的方程为x218−y27=1;
    (2)易知直线l的斜率存在,
    不妨设直线l得方程为y=k(x−2),
    联立y=k(x−2)x218−y27=1,消去y并整理得(7−18k2)x2+72k2x−(72k2+126)=0,
    因为直线l与双曲线C交于P、Q两点,
    此时7−18k2≠0,
    解得k≠± 146,
    又Δ=(72k2)2+4(7−18k2)⋅(72k2+126)=28×126(−2k2+1)>0,
    解得− 22则直线l斜率的取值范围为{k|− 22(3)证明:不妨设E(6,t),G(x1,y1),H(x2,y2),
    当x=6时,
    解得y=± 7,
    此时|t|< 7,
    因为双曲线的渐近线方程为y=±3 147x,
    所以当直线DE与渐近线平行时,此时和双曲线仅有一个交点,
    此时直线DE方程为y=±3 147(x−3),
    令x=6,
    解得y=±9 147,
    此时|t|≠9 147,
    则直线DE:y=t3(x−3),
    由y=t3(x−3)x218−y27=1,消去y并整理得(7−2t2)x2+12t2x−18t2−126=0,
    由韦达定理得x1+x2=12t22t2−7,x1x2=18t2+1262t2−7,
    因为y1+y2=t3(x1+x2−6)=t3(12t22t2−7−6)=14t2t2−7,
    y1y2=t29(x1−3)(x2−3)=t29[x1x2−3(x1+x2)+9]=7t22t2−7
    GD⋅HE−GE⋅DH=(3−x1,−y1)⋅(6−x2,t−y2)−(6−x1,t−y1)⋅(x2−3,y2)
    =2x1x2+2y1y2−9(x1+x2)−t(y1+y2)+36,
    =2⋅18t2+1262t2−7+2⋅7t22t2−7−9⋅12t22t2−7−t⋅14t2t2−7+36
    =32t2+25662t2−7+14t22t2−7−108t22t2−7−14t22t2−7+36
    =36t2+252+14t2−108t2−14t2+72t2−2522t2−9=0,
    所以GD⋅HE=GE⋅DH,
    即|GD||HE|cs0=|GE||DH|cs0.
    故|GD||GE|=|HD||HE|.

    【解析】(1)根据题意列方程组求出a,b,即可得出C的方程;
    (2)设l:y=k(x−2),与双曲线C:x218−y27=1联立由直线与双曲线的位置关系求解即可;
    (3)根据D,E,H,G四点共线,要证|GD||GE|=|HD||HE|即证GD⋅HE=GE⋅DH,设出直线DE:y=t3(x−3),G(x1,y1),H(x2,y2),E(6,t),联立直线方程与椭圆方程得出x1+x2,x1x2,将其代入GD⋅HE−GE⋅DH,计算结果为零,即证出.
    本题考查双曲线的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.(−∞,lna)
    lna
    (lna,+∞)
    f′(x)

    0

    f(x)

    极小值

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