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题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 C D C C B D C B
题号 9 10 11 12 13 14
9
答案 ABD BCD AC 2❑√7 ❑√6
2
15.
2x y20
(1)
已知圆 C:x12 y2 9 的圆心为 C1,0 ,因直线过点 P,C ,所以直线 l 的斜率为2,
l y 2x1 2x y20
直线 的方程为 ,即
34
(2) .
当直线 l 的倾斜角为45时,斜率为1,直线 l 的方程为 y2 x2 ,即 x y 0
1
圆心 C 到直线 l 的距离为 2 ,又圆的半径为 3 ,弦AB的长为 34 .
16. (1)
由正弦定理,得 ,由余弦定理,得 ,又
所以 .
(2)
由(1)知: ,又 所以 ,又 ,
根据正弦定理,得 , ,
所以
17.(1)证明:因为 PA平面 ABCD,所以CDPA又 CD//AB,AD AB ,所以
CD ADCDPA
CDAD
PA平面PAD CD平面PAD
AD平面PAD
∴ PA ADA 所以CD AE,在三角形PAD中因为 PA AD,E 为PD
AECD
AEPD
CD平面PCDAE平面PCD
PD平面PCD
的中点,所以AEPD∴ CD PDD
(2)由题知, AD,AB,AP 两两垂直,以A为坐标原点,AD的方向为 x 轴的正方向,建立
如图所示的空间直角坐标系Axyz,
P0,0,2,B0,4,0,C2,2,0,E1,0,1 BC 2,2,0,PB0,4,2
设AD2,则 .
2x2y0,
设平面PCB的法向量为
nx,y,z
,则
nB
C
nP
B0,即
4y2z0,
令x1,得n1,1,2 由(1)知,平面PCD的一个法向量为AE 1,0,1 ,设平面BPC 与
PCD
平面 夹角为 ,则
1
3 3
coscosn,AE sin
6 2 2 所以, 2,平面 BPC 与平面 PCD 夹角的正弦
答案第2页,共5页1
值2
18.(1)
令椭圆E的半焦距为c,依题意, , ,解得 ,则 ,
所以椭圆E的标准方程为 .
(2)
依题意,直线 不垂直于坐标轴,设直线 : , ,设 ,
由 消去x并整理得: ,则 ,
, ,
由(1)知 ,则有 ,
令 ,显然函数 在 上单调递增,
,则 ,所以S的取值范围是 .
(3)由(2)知, ,由 得 ,即 ,而
,同理 ,因此,
,
所以 为定值.
19. (1) (x−1) 2+(y−❑√3) 2=4
已知圆 C 的方程为 x2+ y2−2x−2❑√3 y−12=0 ,将其转化为圆的标准方程:
(x−1) 2+(y−❑√3) 2=16 。所以圆心 C(1,❑√3) ,半径 r=4 。因为 M 是 M M 的中
1 2
1
点,根据垂径定理可知CM⊥M M 。已知 |M M |=4❑√3 ,则 |M M |=2❑√3 。在
1 2 1 2 2 1 2
Rt△CM M 中 , 根 据 勾 股 定 理 |CM|=❑ √ r2− (1 |M M | ) 2 =❑√16−12=2。 设 点
1 2 1 2
M(x,y) ,根据两点间距离公式|CM|=❑√ (x−1) 2+(y−❑√3) 2=2 ,两边平方可得
答案第4页,共5页(x−1) 2+(y−❑√3) 2=4 。
所以点 M 的轨迹方程为(x−1) 2+(y−❑√3) 2=4 。
(2) 四边形 APCQ 面积的最小值为 4❑√2
因为四边形 面积因为 AP , AQ 是圆 M 的切线,所以CP⊥AP , CQ⊥AQ 。
又因为 |CP|=|CQ|=2 ,所以四边形 APCQ 的面积
1
S=2S =2× ×|CP|×|AP|=2|AP|根据勾股定理
△APC 2
|AP|=❑√|AC|2−|CP|2=❑√|AC|2−4 ,所以 S=2❑√|AC|2−4 。
点 A 是直线 l:❑√3x−y+4❑√3=0 上的动点,根据点到直线的距离公式,圆心 C(1,❑√3)
|❑√3×1−❑√3+4❑√3|
到直线 l 的距离 d= =2❑√3 ,即|AC| =2❑√3 。当 |AC| 取最小
❑√(❑√3) 2+(−1) 2 min
值 2❑√3 时,S =2❑√(2❑√3) 2 −4=2❑√12−4=4❑√2 。所以四边形 APCQ 面积的最小值
min
为 4❑√2 。
(3)过定点(0,❑√3)已知圆 M 的方程为(x−1) 2+(y−❑√3) 2=4 ,垂直于 y 轴的直线 l
1
过点 C(1,❑√3) ,则直线 l 的方程为 y=❑√3 。将 y=❑√3 代入圆 M 的方程可得
1
(x−1) 2=4 ,解得 x=3 或 x=−1 。所以 D(−1,❑√3) , E(3,❑√3) 。设 N(−3,t) ,
t−❑√3 ❑√3−t ❑√3−t
则直线 ND 的斜率k = = ,直线 ND 的方程为y−❑√3= (x+1) 。
ND −3+1 2 2
t−❑√3 ❑√3−t ❑√3−t
直线 NE 的斜率 k = = ,直线NE 的方程为 y−❑√3= (x−3) 。
NE −3−3 6 6
{ ❑√3−t
y−❑√3= (x+1)
联立直线 ND 与圆 M 的方程 2 ,消去y可得
(x−1) 2+(y−❑√3) 2=4
(x−1) 2+ (❑√3−t (x+1) ) 2 =4 。
2
展开并整理得
(4+(❑√3−t) 2)x2+(2(❑√3−t) 2 −8)x+(❑√3−t) 2 −12=0
8−2(❑√3−t) 2
因为 x=−1 是方程的一个根,设 F(x ,y ) ,根据韦达定理 x +(−1)= ,则
1 1 1 4+(❑√3−t) 2
12−(❑√3−t) 2 8(❑√3−t)
x = 代入ND直线,y =❑√3+ 。同理,联立直线 NE 与圆 M
1 4+(❑√3−t) 2 1 4+(❑√3−t) 2
的方程可得 G 点坐标。设直线 FG 的方程为 y=kx+b ,将 F , G 两点坐标代入方程
答案第6页,共5页2❑√3
消去参数t即可得到直线 FG y= x+❑√3过定点(0,❑√3) 。
3