2020-2021学年福建省泉州市高二(上)期中考试数学试卷人教A版
展开1. 直线3x−y−1=0的倾斜角α=( )
A.30∘B.60∘C.120∘D.150∘
2. 已知向量a→=1,2,5,b→=3,x,y,且a→//b→,则( )
A.x=6,y=15B.x=3,y=152C.x=3,y=15D.x=6,y=152
3. 椭圆x224+y225=1的一个焦点坐标为( )
A.(7, 0)B.(0, 7)C.(1, 0)D.(0, 1)
4. 过点1,0且与直线x+2y−1=0垂直的直线方程为( )
A.x−2y−1=0B.x−2y+1=0C.2x−y−2=0D.2x+y−1=0
5. 与圆x+12+y−22=1有相同圆心,且过点2,−2的圆的方程为( )
A.x−22+y+22=25B.x−22+y+22=5
C.x+12+y−22=25D.x+12+y−22=5
6. 已知双曲线x28−y2b2=1的焦点到渐近线的距离为2,则渐近线方程是( )
A.y=±12xB.y=±22xC.y=±2xD.y=±2x
7. 如图所示,在空间四边形OABC中, OA→=a→,OB→=b→,OC→=C→,点N在AB上,且AN→=2NB→,M为OC中点,则MN→=( )
A.12a→−23b→−12c→B.−23a→+12b→+12c→
C.13a→+12b→−12c→D.13a→+23b→−12c→
8. 椭圆x2a2+y2b2=1的左焦点为F1,点M在椭圆上,线段MF1的中点为N,若ON⊥MF1,且|ON|=b,则该椭圆的离心率为( )
A.13B.23C.33D.53
二、填空题
将圆x2+y2+4x−6y+4=0的周长平分的直线方程是( )
A.x−y+1=0B.x+y−1=0C.2x−y+1=0D.2x+y+1=0
顶点在原点,且过点2,−4的抛物线的标准方程是( )
A.y2=8xB.x2=−8yC.x2=−yD.y2=x
方程x23−m−y2m−1=1表示的曲线为C,则下列正确的是( )
A.曲线C可能是圆
B.若m<1,则曲线C为椭圆
C.若曲线C为双曲线,则1
如图,等腰直角三角形△ABC中, AC=BC=9, AE:EC=5:4,DE//BC,沿DE将△ADE折起,使点A在平面BCED上的射影是点C,则下列正确的是( )
A.异面直线AD与BC所成角的大小为45∘
B.直线AD与平面ABC所成角的正弦值为225
C.四棱锥A−BCED的体积为28
D.点B到平面ACD的距离为42
三、解答题
若A−1,1,4,B1,2,3,C3,0,3,线段BC的中点为D,则|AD|=________.
点P是圆x2+y2=8上的动点, Q2,2,则线段PQ的中点的轨迹方程为________.
已知点M3,m, Nn,−2,若线段MN的垂直平分线的方程是x+2y−2=0,则m=________;n=________.
过抛物线y2=16x的焦点F的直线交抛物线于A,B两点,点O是原点,若|AF|=5,则|BF|=________,△AOB的面积为________.
四、解答题
已知直线l1:2x+y−3=0,直线l2:ax−2y+1=0.
(1)若直线l1与直线l2平行,求直线l1与l2的距离;
(2)若直线l1与直线l2垂直,求直线l1与l2的交点坐标.
已知顶点在原点,焦点在y轴上的抛物线上一点Pm,3到焦点的距离为4.
(1)求此抛物线的方程;
(2)若此抛物线方程与直线y=kx−2相交于不同的两点A,B,且AB中点横坐标为2,求k的值.
如图,底面为正方形的四棱锥P−ABCD中,PD⊥平面ABCD,PD=CD=2,E,F分别是PC,AB的中点.
(1)求证: EF//平面PAD;
(2)求直线BE与平面PAD所成角的正弦值.
P是x轴上的动点,过点P做圆C:x2+y−22=1的切线,切点为A,B.
(1)求切线长|PA|的最小值;
(2)求证:直线AB恒过一个定点.
如图,在三棱柱ABC−A1B1C1中,平面ABB1A1⊥平面ABC,侧面ABB1A1是正方形,AA1=3,AC=4,BC=5.
(1)求证: AA1⊥平面ABC;
(2)求二面角A1−BC1−B1的余弦值;
(3)证明:在线段BC1存在点D,使直线AD⊥A1B,并求BDBC1的值.
己知椭圆C:x2a2+y2b2=1a>b>0的短轴长为23,右焦点F与抛物线y2=4x的焦点重合,O为坐标原点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)若直线l:x=my+1m∈R与椭圆C交于两点A,B,在x轴上是否存在点M,使得MA→⋅MB→为定值?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
参考答案与试题解析
2020-2021学年福建省泉州市高二(上)期中考试数学试卷
一、选择题
1.
【答案】
B
【考点】
直线的倾斜角
【解析】
求出直线的斜率,再求直线的倾斜角,得到选项.
【解答】
解:由直线3x−y−1=0可知,
直线的斜率k=tanα=3,
解得α=60∘.
故选B.
2.
【答案】
A
【考点】
平行向量的性质
【解析】
利用向量共线,得所以a→=λb→,可得解.
【解答】
解:∴ a→//b→,
∴ a→=λb→,
即1,2,5=λ3,x,y,
解得λ=13,x=6,y=15.
故选A.
3.
【答案】
D
【考点】
椭圆的标准方程
【解析】
直接利用椭圆方程求解椭圆的焦点坐标即可.
【解答】
解:∵ 24<25,
∴ 椭圆x224+y225=1的焦点在y轴上,
∵ a=5,b=26,
∴ c=1,
∴ 椭圆的焦点坐标是(0, ±1).
故选D.
4.
【答案】
C
【考点】
直线的点斜式方程
直线的一般式方程与直线的垂直关系
【解析】
利用两直线垂直斜率的关系,解得斜率为k1=2,再代入点斜式得解.
【解答】
解:由题意可知,x+2y−1=0的斜率k=−12,
∴ 所求直线的斜率k1=2,
又所求直线过点(1,0),
∴ 所求直线y=2x−1,
即2x−y−2=0.
故选C.
5.
【答案】
C
【考点】
圆的标准方程
【解析】
本题考查圆的标准方程,两点间的距离.
【解答】
解:由题意,设圆心为C−1,2,A2,−2,
所以半径CA=2+12+−2−22=5,
则圆的方程为x+12+y−22=25.
故选C.
6.
【答案】
B
【考点】
点到直线的距离公式
双曲线的渐近线
双曲线的标准方程
【解析】
利用双曲线方程,解得渐近线与焦点的坐标,再利用距离公式得解.
【解答】
解:由题意可知,双曲线的一条渐近线方程为y=b22x,
即bx−22y=0,
焦点坐标为8+b2,0.
又双曲线的焦点到渐近线的距离为2,
即b8+b2b2+8=2,
解得b2=4,
所以渐近线方程为y=±22x.
故选B.
7.
【答案】
D
【考点】
空间向量的加减法
【解析】
利用向量的加法,MN→=MO→+OB→+BN→,利用中点公式代入.
【解答】
解:MN→ =MO→ +OB→ +BN→,
MO→ =−12OC→,BN→ = 13BA→ = 13(OA→ −OB→),
所以MN→=−12OC→ + 23OB→ + 13OA→
=−12c→+23b→+13a→.
故选D.
8.
【答案】
D
【考点】
椭圆的定义和性质
椭圆的离心率
【解析】
利用椭圆的定义及几何性质,由中位线定理,以及直角三角形得解.
【解答】
解:由题意可知,ON//MF2,ON=12MF2,
又ON=b,
∴ MF2=2b.
由椭圆的定义,得MF1=2a−2b,F1F2=2c,
且ON⊥MF1,
∴ F1F22=MF12+MF22,
即2c2=2a−2b2+2b2,
且b2=a2−c2,0
故选D.
二、填空题
【答案】
B,D
【考点】
圆的标准方程
直线恒过定点
【解析】
利用圆的一般方程解得圆心,代入选项得解.
【解答】
解:由题意,得x+22+y−32=9,
则圆心为−2,3.
又直线平分圆的周长,
则直线过圆的圆心,将−2,3代入直线方程可验证,
则x+y−1=0,2x+y+1=0成立.
故选BD.
【答案】
A,C
【考点】
抛物线的标准方程
【解析】
由于点(2, −4)在第四象限,故抛物线可能开口向右,也可能开口向上.故可设抛物线的标准方程为y2=2px,或x2=−2my,把 点(2, −4)代入方程可得 p,m值,即得抛物线方程.
【解答】
解:∵ 点(2, −4)在第四象限,
∴ 抛物线可能开口向右,也可能开口向下,
∴ 设抛物线的标准方程为y2=2px,p>0或x2=−2my,m>0,
把点(2, −4)代入方程,得p=4, m=12,
∴ 抛物线的标准方程y2=8x或x2=−y.
故选AC.
【答案】
B,C
【考点】
双曲线的标准方程
椭圆的标准方程
【解析】
直接利用圆锥曲线标准方程的条件,判断即可.
【解答】
解:A,当3−m=1−m时,此时无解,
故不可能为圆,故A错误;
B,若m<1,则3−m>0,m−1<0,
且3−m≠1−m,故曲线为椭圆,故B正确;
C,若曲线C为双曲线,则3−mm−1>0,
解得1
故选BC.
【答案】
A,B,C
【考点】
直线与平面所成的角
柱体、锥体、台体的体积计算
异面直线及其所成的角
点、线、面间的距离计算
【解析】
无
【解答】
解:如图,以C为原点,
分别以CE,CB,CA所在直线为x轴,y轴,z轴,
建立如图所示空间直角坐标系,
则A0,0,3,B0,9,0,D4,5,0,E4,0,0,
∴ AD→=4,5,−3,BC→=0,−9,0,
∴ csθ=|cs⟨AD→,BC→⟩|=|AD→⋅BC→||AD→|⋅|BC→|=4552×9=22,
解得θ=45∘,故A正确;
B.∵ 平面ABC的一个法向量为n→=1,0,0,
∴ sinθ=|cs⟨AD→,n→⟩|=|AD→⋅n→||AD→|⋅|n→|=452×1=225 ,
故B正确;
C.四棱锥A−BCED的体积为V=13⋅S梯形BCDE⋅AC
=13×12×5+9×4×3=28,故C正确;
D.由三棱锥B−ACD的体积等于三棱锥A−BCD的体积,
∴ 13S△ACD⋅d=13S△BCD⋅AC,
即1241×3⋅d=12×9×4×3,
解得点B到平面ACD的距离 d=364141,故D错误.
故选ABC.
三、解答题
【答案】
10
【考点】
空间两点间的距离公式
中点坐标公式
【解析】
首先求出中点坐标,再利用两点坐标求距离即可.
【解答】
解:由题意,得D2,1,3,
所以AD=−1−22+1−12+4−32=10.
故答案为:10.
【答案】
(x−1)2+(y−1)2=2
【考点】
轨迹方程
【解析】
利用代入法求轨迹方程,设出中点坐标,表示出圆上的点,带入得到关系式整理即可.
【解答】
解:由题意,设PQ的中点为(x, y),P(a, b),
∵ Q(2, 2),
∴ a=2x−2,b=2y−2.
又P为圆x2+y2=8上一动点,
∴ (2x−2)2+(2y−2)2=8,
整理,得(x−1)2+(y−1)2=2,
∴ PQ的中点的轨迹方程为(x−1)2+(y−1)2=2.
故答案为:(x−1)2+(y−1)2=2.
【答案】
2,1
【考点】
两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
斜率的计算公式
中点坐标公式
【解析】
由垂直平分线的性质可知线段MN的斜率,且中点在直线x+2y−2=0,即可构造方程,解出即可.
【解答】
解:由题意,得m+23−n=2,3+n2+2×m−22−2=0,
解得m=2,n=1.
故答案为:2;1.
【答案】
20,40
【考点】
三角形的面积公式
抛物线的应用
【解析】
求出A点坐标,即可求出直线AB的方程,与抛物线方程联立求出B点坐标,即可求出结果.
【解答】
解:如图所示:
由题意可知,抛物线的焦点F的坐标为4,0,
设Ax1,y1,Bx2,y2.
∵ |AF|=5,
∴ x1+4=5,
解得x1=1,
代入y2=16x中,得y2=16,
由图可知,A点的坐标为1,−4,
∴ kAF=0−−44−1=43,
∴ 直线AB的方程为y=43x−4.
由y=43x−4,y2=16x,
解得x=16,y=16,或x=1,y=−4,(舍去)
∴ B16,16,
∴ |BF|=x2+p2=16+4=20,
∴ S△AOB=12|OF||y1−y2|=12×4×20=40.
故答案为:20;40.
四、解答题
【答案】
解:(1)若直线l1与直线l2平行,
则有a2=−21≠1−3,
解得a=−4,
直线l2:4x+2y−1=0,直线l1:4x+2y−6=0,
直线l1与l2的距离为d=|−6−−1|42+22=525=52 .
(2)若直线l1与直线l2垂直,
则有−2⋅a2=−1,
解得a=1 ,
即直线l2:x−2y+1=0,
直线l1:2x+y−3=0,
由题意得2x+y−3=0,x−2y+1=0,
解得x=1,y=1,
∴ 直线l1与l2的交点坐标为1,1 .
【考点】
两条平行直线间的距离
直线的一般式方程与直线的平行关系
两条直线垂直与倾斜角、斜率的关系
两条直线的交点坐标
【解析】
(1)若直线l1与直线l2平行,则有a2=−21≠13,求得a=−4,
直线l1:4x+2y−6=0,直线l2:4x+2y−1=0,
直线l1与l2的距离为d=|−6−−1|42+22=525=52 .
【解答】
解:(1)若直线l1与直线l2平行,
则有a2=−21≠1−3,
解得a=−4,
直线l2:4x+2y−1=0,直线l1:4x+2y−6=0,
直线l1与l2的距离为d=|−6−−1|42+22=525=52 .
(2)若直线l1与直线l2垂直,
则有−2⋅a2=−1,
解得a=1 ,
即直线l2:x−2y+1=0,
直线l1:2x+y−3=0,
由题意得2x+y−3=0,x−2y+1=0,
解得x=1,y=1,
∴ 直线l1与l2的交点坐标为1,1 .
【答案】
解:(1)由题意,设抛物线方程为x2=2pyp>0,
则其准线方程为y=−p2.
∵ Pm,3到焦点的距离等于到准线的距离,
∴ 3+p2=4,
解得p=2,
∴ 抛物线的方程为x2=4y .
(2)由题意,联立y=kx−2,x2=4y,
消去y,得x2−4kx+8=0 .
∵ 直线y=kx−2与抛物线相交于不同的两点,
∴ Δ>0,即16k2−32>0,
解得k>2或k<−2.
设Ax2,y1,Bx2,y2,
由韦达定理,得x1+x2=4k,
∵ AB中点横坐标为2,
∴ x1+x22=2k=2,
解得k=1,
当k=1时,Δ=16−32=−16<0,
∴ k的值不存在.
【考点】
抛物线的标准方程
与抛物线有关的中点弦及弦长问题
【解析】
(1)由题意设抛物线方程为x2=2pp>0,其准线方程为y=−p2,
∵ Pm,3到焦点的距离等于到准线的距离,∴ 3+p2=4,即p=2,
∴ 此抛物线的方程为x2=4y .
(2)由y=kx−2x2=4y,消去y得x2−4x+8=0 ,
∵ 直线y=kx−2与抛物线相交于不同两点,则有Δ>0,即16k2−32>0,
解得k>2,或k<−2,
设Ax2,y1,Bx2,y2,则由韦达定理得x1+x2=4k,
∵ AB中点横坐标为2,则有x1+x22=2k=2,即k=1,
∵ k=1不满足Δ>0,∴ 所求k的值不存在.
【解答】
解:(1)由题意,设抛物线方程为x2=2pyp>0,
则其准线方程为y=−p2.
∵ Pm,3到焦点的距离等于到准线的距离,
∴ 3+p2=4,
解得p=2,
∴ 抛物线的方程为x2=4y .
(2)由题意,联立y=kx−2,x2=4y,
消去y,得x2−4kx+8=0 .
∵ 直线y=kx−2与抛物线相交于不同的两点,
∴ Δ>0,即16k2−32>0,
解得k>2或k<−2.
设Ax2,y1,Bx2,y2,
由韦达定理,得x1+x2=4k,
∵ AB中点横坐标为2,
∴ x1+x22=2k=2,
解得k=1,
当k=1时,Δ=16−32=−16<0,
∴ k的值不存在.
【答案】
(1)证明:由题意可知,PD,CD,AD两两垂直,
分别以DA,DC,DP所在直线为x轴,y轴,z轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则A2,0,0,B2,2,0,P0,0,2,C0,2,0,
E0,1,1,F2,1,0,
∴ E→F=2,0,−1,
又平面PAD的一个法向量为n→=0,1,0,
∴ EF→⋅n→=0,
∴ EF→⊥n→,
∴ EF//平面PAD.
(2)解:由(1)可知,B2,2,0,E0,1,1,
则BE→=−2,−1,1.
设直线BE与平面PAD所成的角为θ,
又平面PAD的一个法向量为n→=0,1,0,
则sinθ=|cs⟨BE→,n→⟩|=|BE→⋅n→||BE→|⋅|n→|=16×1=66,
所以直线BE与平面PAD所成角的正弦值为66.
【考点】
直线与平面平行的判定
直线与平面所成的角
用空间向量求平面间的夹角
【解析】
无
无
【解答】
(1)证明:由题意可知,PD,CD,AD两两垂直,
分别以DA,DC,DP所在直线为x轴,y轴,z轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则A2,0,0,B2,2,0,P0,0,2,C0,2,0,
E0,1,1,F2,1,0,
∴ E→F=2,0,−1,
又平面PAD的一个法向量为n→=0,1,0,
∴ EF→⋅n→=0,
∴ EF→⊥n→,
∴ EF//平面PAD.
(2)解:由(1)可知,B2,2,0,E0,1,1,
则BE→=−2,−1,1.
设直线BE与平面PAD所成的角为θ,
又平面PAD的一个法向量为n→=0,1,0,
则sinθ=|cs⟨BE→,n→⟩|=|BE→⋅n→||BE→|⋅|n→|=16×1=66,
所以直线BE与平面PAD所成角的正弦值为66.
【答案】
(1)解:由题意可知,圆C的圆心C0,2,半径r=1,
∵ |PA|=|PC|2−r2=|PC|2−1,
则当|PC|最小时,|PA|最小,
又|PC|的最小值为点C到x轴的距离,且距离为2,
此时|PA|=3,
∴ |PA|的最小值为3.
(2)证明:由题意,设Pa,0,Ax1,y1,Bx2,y2.
∵ |PA|2=|PC|2−r2,
即x1−a2+y12=a2+4−1,
整理,得x12+y12−2ax1−3=0,
同理可得,x22+y22−2ax2−3=0,
∴ A,B两点在圆x2+y2−2ax−3=0上,
又A,B两点在圆C:x2+y2−4y+3=0上,
即直线AB为两圆公共弦所在直线,
∴ 直线AB的方程为2ax−4y+6=0,
∴ 直线AB恒过一个定点0,32.
【考点】
圆的切线方程
与圆有关的最值问题
直线和圆的方程的应用
相交弦所在直线的方程
【解析】
无
无
【解答】
(1)解:由题意可知,圆C的圆心C0,2,半径r=1,
∵ |PA|=|PC|2−r2=|PC|2−1,
则当|PC|最小时,|PA|最小,
又|PC|的最小值为点C到x轴的距离,且距离为2,
此时|PA|=3,
∴ |PA|的最小值为3.
(2)证明:由题意,设Pa,0,Ax1,y1,Bx2,y2.
∵ |PA|2=|PC|2−r2,
即x1−a2+y12=a2+4−1,
整理,得x12+y12−2ax1−3=0,
同理可得,x22+y22−2ax2−3=0,
∴ A,B两点在圆x2+y2−2ax−3=0上,
又A,B两点在圆C:x2+y2−4y+3=0上,
即直线AB为两圆公共弦所在直线,
∴ 直线AB的方程为2ax−4y+6=0,
∴ 直线AB恒过一个定点0,32.
【答案】
(1)证明:因为四边形ABB1A1是正方形,
所以AA1⊥AB,
又因为平面ABB1A1⊥平面 ABC,且平面ABB1A1∩平面ABC=AB,
所以AA1⊥平面 ABC.
(2)解:因为AB=3,AC=4,BC=5,
所以AB⊥AC,
分别以AC,AB,AA1所在直线为x轴,y轴,z轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则A10,0,3,B10,3,3,C14,0,3,B0,3,0,
所以A1C1→=4,0,0,A1B→=0,3,−3,
B1C1→=4,−3,0,B1B→=0,0,−3.
设平面A1BC1的一个法向量为n→=x,y,z,
则n→⊥A1C1→,n→⊥A1B→,
即n→⋅A1C1→=4x=0,n→⋅A1B→=3y−3z=0,
取y=1,则n→=0,1,1.
设平面BC1B1的法向量为m→=x,y,z,
则m→⊥B1C1→,m→⊥B1B→,
即m→⋅B1C1→=4x−3y=0,m→⋅B1B→=−3z=0,
取x=3,则m→=3,4,0,
所以cs⟨n→,m→⟩=n→⋅m→|n→|⋅|m→|=42×5=225,
由图可知,二面角A1−BC1−B1为锐角,
所以二面角A1−BC1−B1的余弦值为225.
(3)证明:设点D的纵坐标为t(0
根据比例关系可知D43t,3−t,t,
所以AD→=43t,3−t,t,A1B→=0,3,−3,
因为AD⊥A1B,
所以AD→⋅A1B→=9−3t−3t=0,
解得t=32,
所以存在符合题意的点D,且BDBC1=DECC1=t3=12.
【考点】
直线与平面垂直的判定
用空间向量求平面间的夹角
数量积判断两个平面向量的垂直关系
【解析】
无
无
无
【解答】
(1)证明:因为四边形ABB1A1是正方形,
所以AA1⊥AB,
又因为平面ABB1A1⊥平面 ABC,且平面ABB1A1∩平面ABC=AB,
所以AA1⊥平面 ABC.
(2)解:因为AB=3,AC=4,BC=5,
所以AB⊥AC,
分别以AC,AB,AA1所在直线为x轴,y轴,z轴,
建立如图所示的空间直角坐标系,
则A10,0,3,B10,3,3,C14,0,3,B0,3,0,
所以A1C1→=4,0,0,A1B→=0,3,−3,
B1C1→=4,−3,0,B1B→=0,0,−3.
设平面A1BC1的一个法向量为n→=x,y,z,
则n→⊥A1C1→,n→⊥A1B→,
即n→⋅A1C1→=4x=0,n→⋅A1B→=3y−3z=0,
取y=1,则n→=0,1,1.
设平面BC1B1的法向量为m→=x,y,z,
则m→⊥B1C1→,m→⊥B1B→,
即m→⋅B1C1→=4x−3y=0,m→⋅B1B→=−3z=0,
取x=3,则m→=3,4,0,
所以cs⟨n→,m→⟩=n→⋅m→|n→|⋅|m→|=42×5=225,
由图可知,二面角A1−BC1−B1为锐角,
所以二面角A1−BC1−B1的余弦值为225.
(3)证明:设点D的纵坐标为t(0
根据比例关系可知D43t,3−t,t,
所以AD→=43t,3−t,t,A1B→=0,3,−3,
因为AD⊥A1B,
所以AD→⋅A1B→=9−3t−3t=0,
解得t=32,
所以存在符合题意的点D,且BDBC1=DECC1=t3=12.
【答案】
解:(1)由题意,得b=3,c=1.
∵ a2=b2+c2,
∴ a=2,
∴ 椭圆C的方程为x24+y23=1.
(2)假设满足条件的点M存在,设其坐标为x0,0,
∵ 直线l的方程为x=my+1,
则x24+y23=1,x=my+1,
整理,得3m2+4y2+6my−9=0.
设Ax1,y1,Bx2,y2,
由韦达定理,得y1+y2=−6m3m2+4,y1y2=−93m2+4.
∵ MA→=x1−x0,y1,MB→=x2−x0,y2,
∴ MA→⋅MB→=(x1−x0)(x2−x0)+y1y2
=(m2+1)y1y2+m(1−x0)(y1+y2)+(1−x0)2
=−9m2+13m2+4−6m⋅m1−x03m2+4+1−x02
=6x0−5m2−93m2+4+1−x02.
要使上式为定值,即与m无关,
则有6x0−153=−94,
解得x0=118,
此时,MA→⋅MB→=−13564,
∴ 存在点M118,0,使得MA→⋅MB→=−13564.
【考点】
椭圆的标准方程
圆锥曲线中的定点与定值问题
【解析】
(1)先由短轴长为23求出b,再由右焦点F与抛物线y2=4x的焦点重合c,从而得到长半半轴长a,写出椭圆的标准方程.
(2)设点Ax1,y1,Bx2,y2,将直线1的方程与椭圆的方程联立,并列出韦达定理,利用向量的坐标运算计算MA→⋅MB→并代入韦达定理进行化简,并结合该数量积为定值,求出x0的值,从而得出M的坐标;
【解答】
解:(1)由题意,得b=3,c=1.
∵ a2=b2+c2,
∴ a=2,
∴ 椭圆C的方程为x24+y23=1.
(2)假设满足条件的点M存在,设其坐标为x0,0,
∵ 直线l的方程为x=my+1,
则x24+y23=1,x=my+1,
整理,得3m2+4y2+6my−9=0.
设Ax1,y1,Bx2,y2,
由韦达定理,得y1+y2=−6m3m2+4,y1y2=−93m2+4.
∵ MA→=x1−x0,y1,MB→=x2−x0,y2,
∴ MA→⋅MB→=(x1−x0)(x2−x0)+y1y2
=(m2+1)y1y2+m(1−x0)(y1+y2)+(1−x0)2
=−9m2+13m2+4−6m⋅m1−x03m2+4+1−x02
=6x0−5m2−93m2+4+1−x02.
要使上式为定值,即与m无关,
则有6x0−153=−94,
解得x0=118,
此时,MA→⋅MB→=−13564,
∴ 存在点M118,0,使得MA→⋅MB→=−13564.
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