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2024-2025 9
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A D A D D C D CD ABCD BC
11
AD
1
12. x 1 2 y 1 2 1 13. /0.5 14.4
2
15. (1)由题知,
c
a
=
3
3
, a = 3 c , b = 2 c
,
所以椭圆
C
为 x
3 c
2
2
+
2
y
c
2
2
= 1
2 3
2, ,由点 3 在椭圆上得
3
4
c 2
+
3
2
c 2
= 1
解得
c 2 = 2
,故椭圆方程为
x
6
2
+
y
4
2
= 1
(2)设 P ( 0 , t ) , A ( x
1
, y
1
) , B ( x
2
, y
2
) ,
由
2 x
6y
+
=
2 y
4
k x +
=
1
1
,得 ( 2 + 3 k 2 ) x 2 + 6 k x − 9 = 0 , = 3 6 k 2 + 3 6 ( 2 + 3 k 2 ) = 1 4 4 k 2 + 7 2 0 ,
所以
x
1
+ x
2
= −
2
6
+
k
3 k 2
, x
1
x
2
= −
2 +
9
3 k 2 ,
所以
PBPM =PB(PA+AM)=PBPA+PBAM =PBPA
=(x,y −t)(x ,y −t)
1 1 2 2
=xx +(kx +1−t)(kx +1−t)
1 2 1 2
=(1+k2)xx +k(1−t)(x +x )+(1−t)2
1 2 1 2
9 6k
=(1+k2)(− )+k(1−t)(− )+(1−t)2
2+3k2 2+3k2
{#{QQABRYaUogAgQIIAARhCEwHaCAEQkAECCQgOAAAAMAABQBFABAA=}#}=
− 9 + 2 (1 − t
2
2 )
+
+
3
(
k
3
2
t 2 − 1 2 ) k 2
,
3t2−12 −9+2(1−t)2 1
= t=
所以 ,解得 ,
3 2 4
1 63
P(0, ) −
所以存在定点 ,使得 为定值 .
4 PBPM 16
16. (1)圆 C : x 2 + y 2 + a x − b y = 0 化为标准方程,即
x +
a
2
2
+
y −
b
2
2
=
a 2 +
4
b 2
,
则因为圆 C 关于直线 y = − 2 x 对称,所以
b
2
= − 2
− a
2
,所以
b = 2 a
,
因为圆 C 过点(0,8),所以 82−b8=0 ,所以 b=8 ,
得 a = 4 ,所以圆 C 方程为 C : x 2 + y 2 + 4 x − 8 y = 0 ,
圆心坐标为 ( − 2 , 4 ) ,半径为
2 5
,
故点 C 到直线 x + 2 y − 1 6 = 0
−2+8−16
=2 5
的距离为 5 ,
所以 C 与直线 x + 2 y − 1 6 = 0 相切,
(2)设直线 l 方程为 y = k ( x − 1 ) ,即 k x − y − k = 0 ,
设圆心
C
到直线 l 的距离为 d =
(
2 5
) 2
− 2 2 = 4 ,
−2k−4−k
=4
所以 k2+1 ,
24
k =0,k =
得
7k2+24k=0
,所以
7
,
{#{QQABRYaUogAgQIIAARhCEwHaCAEQkAECCQgOAAAAMAABQBFABAA=}#}所以直线 l 的方程为 y = 0 或
y =
2 4
7
( x − 1 )
.
即
y = 0
或
2 4 x − 7 y − 2 4 = 0
.
17. (1)由圆C:x2+y2−8y=0,即𝑥2 + (𝑦 − 4)2 = 16,
圆
C
的圆心坐标为 C ( 0 , 4 ) ,半径
r = 4
.
设 M ( x , y ) ,则 C M = ( x , y − 4 ) , M P = ( 2 − x , 2 − y ) .
由题意可得 C M M P = 0 ,即 x ( 2 − x ) + ( y − 4 ) ( 2 − y ) = 0 .
整理得 ( x − 1 ) 2 + ( y − 3 ) 2 = 2 .
M
的轨迹方程是 ( x − 1 ) 2 + ( y − 3 ) 2 = 2 .
(2)由(1)知 的轨迹是以点 M N (1 , 3 ) 为圆心, 2 为半
径的圆,
由于 | O P |= | O M | ,
故
O
在线段
P M
的垂直平分线上,
又
P
在圆
N
上,
从而
O N ⊥ P M
.
k =3
,
ON
直线 的斜率为
l
−
1
3
.
1
y−2=− (x−2)
直线 的方程为 ,即 PM 3 x + 3 y − 8 = 0 .
则 O
|−8| 4 10
=
到直线 l 的距离为 12+32 5 .
|11+33−8| 10
=
又
N
到
l
的距离为
10 5
,
{#{QQABRYaUogAgQIIAARhCEwHaCAEQkAECCQgOAAAAMAABQBFABAA=}#} | P M |= 2 2 − (
1
5
0
) 2 =
4 1
5
0
.
S
△ P O M
=
1
2
4 1
5
0
4 1
5
0
=
1 6
5 .
18. 1)取 P D 的中点为 S ,接 S F , S C
1
SF//ED,SF = ED=1
,则 , 2
而
E D //B C , E D = 2 B C
,故
S F //B C , S F = B C
,故四边形
S F B C
为平行四
边形,
故
B F //S C
,而
B F
平面
P C D
,
S C
平面
P C D
,
所以 B F // 平面 P C D .
(2)
{#{QQABRYaUogAgQIIAARhCEwHaCAEQkAECCQgOAAAAMAABQBFABAA=}#}因为
E D = 2
,故
A E = 1
,故
A E //B C , A E = B C
,
故四边形
A E C B
为平行四边形,故
C E //A B
,所以
C E ⊥
平面
P A D
,
而 P E , E D 平面 P A D ,故 C E ⊥ P E , C E ⊥ E D ,而 P E ⊥ E D ,
故建立如图所示的空间直角坐标系,
则 A ( 0 , − 1 , 0 ) , B ( 1 , − 1 , 0 ) , C ( 1 , 0 , 0 ) , D ( 0 , 2 , 0 ) , P ( 0 , 0 , 2 ) ,
则 P A = ( 0 , − 1 , − 2 ) , P B = ( 1 , − 1 , − 2 ) , P C = ( 1 , 0 , − 2 ) , P D = ( 0 , 2 , − 2 ) ,
设平面
P A B
的法向量为 m = ( x , y , z ) ,
则由
m
m
P
P
A
B
=
=
0
0 可得
−
x
y
−
−
y
2
−
z
2
=
z
0
= 0 ,取 m = ( 0 , − 2 ,1 ) ,
设平面
P C D
的法向量为n=(a,b,c),
则由
n
n
P
P
C
D
=
=
0
0 可得
a
2
−
b
2
−
b
2
=
c =
0
0 ,取 n = ( 2 ,1 ,1 ) ,
−1 30
cosm,n= =−
故
5 6 30
,
故平面 与平面
PAB P C D
30
夹角的余弦值为
30
19. 1)设 P ( x , y ) ,则由题意 A ( 1 , 0 ) , B ( 4 , 0 ) ,
根据题意可知
P
P
A
B
=
1
2 ,
2 P A = P B ,
2 (x−1)2+y2 = (x−4)2+y2 ,
故曲线 E 的方程为: x2+y2 =4 ;
{#{QQABRYaUogAgQIIAARhCEwHaCAEQkAECCQgOAAAAMAABQBFABAA=}#}(2)(i)直线 的方程为
L x = 4
.
若
M
为
P B
的中点,
则
P M =
1
2
P B = P A
,
P M + P Q = P A + P Q A Q A B = 3 ,
当 A , P , Q 三点共线且 Q , B 重合时, P M + P Q 的最小值为 3 ;
(ii)设Q(4,t), C ( x
1
, y
1
) ,D(x ,y ),
2 2
当
x 1 = 0
时,
O C
斜率不存在,此时过点C(x,y )的切线方程
1 1
为 y = 2 − 或 y = 2 ,
不妨设切线方程为 y = 2 ,此时 C ( 0 , 2 ) ,故Q(4,2),
设过 Q ( 4 , 2 ) 的另一条切线方程为 y − 2 = k ( x − 4 ) ,
则
− 2
1
+
+
4
k
k
2
= 2
,解得
3 k 2 − 4 k = 0
,解得
k =
4
3
,
联立
y − 2 =
4
3
( x − 4 )
与 x 2 + y 2 = 4 ,解得
x =
8
5
, y = −
6
5 ,
此时直线 C D 为
y
x
−
−
2
0
=
−
8
5
6
5
−
−
0
2
,整理得 y = − 2 x + 2 ,
当y =0时,
1 O C
斜率为 0,此时过点C(x,y )的切线方程为
1 1
,此时与直线 无交点,不合要求,
x=2 L
{#{QQABRYaUogAgQIIAARhCEwHaCAEQkAECCQgOAAAAMAABQBFABAA=}#}当 x 1 0 且 y 1 0 时,
k
O C
=
y
x
1
1 ,则过点 C ( x 1 , y 1 ) 的切线方程为
y − y
1
= −
x
y
1
1
( x − x
1
)
,
整理得 y
1
y − y 21 = − x
1
x + x 21 ,即 x
1
x + y
1
y = x 21 + y 21 ,
因为 x 21 + y 21 = 4 ,故切线方程为 x
1
x + y
1
y = 4 ,
因为 Q ( 4 , t ) 在切线方程上,故 4 x
1
+ ty
1
= 4 ,
设D(x ,y ),同理可得,
2 2
4 x
2
+ ty
2
= 4
则直线 C D 的方程为 4 x + ty = 4 ,过定点 A 1 , 0 ,
显然 y = − 2 x + 2 也过点 A 1 , 0 ,
C D
过定点 A 1 , 0 .
{#{QQABRYaUogAgQIIAARhCEwHaCAEQkAECCQgOAAAAMAABQBFABAA=}#}