
命題人: 審題人:
一、單選題:本題共8小題,每小題5分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.已知直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn),則直線l的傾斜角為( )
A.B.C.D.
2.已知復(fù)數(shù)滿足(為虛數(shù)單位),則的虛部為( )
A.B.C.D.
3.已知直線與直線平行,則與之間的距離為( )
A.2B.3C.4D.5
4.已知向量滿足,且,則在上的投影向量為( )
A.B.C.D.
5.中國(guó)國(guó)家館以“城市發(fā)展中的中華智慧”為主題,表現(xiàn)出了“東方之冠,鼎盛中華,天下糧倉(cāng),富庶百姓”的中國(guó)文化精神與氣質(zhì).如圖,現(xiàn)有一個(gè)類似中國(guó)國(guó)家館結(jié)構(gòu)的正四棱臺(tái),,,側(cè)面面積為,則該正四棱臺(tái)的體積為( )
A.B.
C.D.
6.在某學(xué)校開(kāi)展的“防電信詐騙知識(shí)競(jìng)賽”活動(dòng)中,高三年級(jí)部派出甲、乙、丙、丁四個(gè)小組參賽,每個(gè)小組各有10位選手.記錄參賽人員失分(均為非負(fù)整數(shù))情況,若小組的每位選手失分都不超過(guò)7分,則該組為“優(yōu)秀小組”,已知選手失分?jǐn)?shù)據(jù)信息如下,則一定為“優(yōu)秀小組”的是( )
A.甲組中位數(shù)為3,極差為5B.丙組平均數(shù)為2,方差為3
C.乙組平均數(shù)為2,眾數(shù)為2D.丁組平均數(shù)為2,第85百分位數(shù)為7
7. 已知圓:關(guān)于直線對(duì)稱,過(guò)點(diǎn)作圓的切線,切點(diǎn)分別為,則的最小值為( )
A. B. C. D.
8.斜率為的直線經(jīng)過(guò)雙曲線 QUOTE C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0 的左焦點(diǎn),交雙曲線兩條漸近線于兩點(diǎn),為雙曲線的右焦點(diǎn)且,則雙曲線的離心率為( )
A.B.2C.D.
二、多選題:本題共3小題,每題6分,共18分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)是符合題目要求,全部選對(duì)得6分,部分選對(duì)分別記0分、2分、4分或0分、3分,有選錯(cuò)的得0分.
9.連續(xù)地?cái)S一枚質(zhì)地均勻的股子兩次,記錄每次的點(diǎn)數(shù),記事件為“第一次出現(xiàn)2點(diǎn)”,事件為“第二次的點(diǎn)數(shù)小于等于4點(diǎn)”,事件為“兩次點(diǎn)數(shù)之和為奇數(shù)”,事件為“兩次點(diǎn)數(shù)之和為9",則下列說(shuō)法正確的是( )
A.與不是互斥事件B.與相互獨(dú)立
C.與相互獨(dú)立D.與相互獨(dú)立
10.已知點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線與拋物線相交于A、B兩點(diǎn),焦點(diǎn)為F,則下列選項(xiàng)正確的是( )
A.B.
C.D.線段的中點(diǎn)到x軸的距離為2
11.已知平面四邊形中,,和,將平面四邊形沿對(duì)角線翻折,得到四面體.則下列說(shuō)法正確的是( )
A.無(wú)論翻折到何處,
B.四面體的體積的最大值為
C.當(dāng)時(shí),四面體的外接球的體積為
D.當(dāng)時(shí),二面角的余弦值為
三、填空題:本題共3小題,每題5分,共15分.
12.已知,則的值為 .
13.已知點(diǎn),,圓,在圓上存在點(diǎn)滿足,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
14.某中學(xué)開(kāi)展“勞動(dòng)創(chuàng)造美好生活”的勞動(dòng)主題教育活動(dòng),展示勞動(dòng)實(shí)踐成果并進(jìn)行評(píng)比,某學(xué)生設(shè)計(jì)的一款如圖所示的“心形”工藝品獲得了“十佳創(chuàng)意獎(jiǎng)”,該“心形”由上、下兩部分組成,并用矩形框虛線進(jìn)行鑲嵌,上部分是兩個(gè)半徑都為的半圓,分別為其直徑,且,下部分是一個(gè)“半橢圓”,并把橢圓的離心率叫做“心形”的離心率.
(1)若矩形框的周長(zhǎng)為,則當(dāng)該矩形框面積最大時(shí), ;
(2)若,圖中陰影區(qū)域的面積為,則該“心形”的離心率為 .
四、解答題:本題共5小題,共77分,解答應(yīng)該寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或驗(yàn)算步驟.
15.(13分)已知分別為△ABC三個(gè)內(nèi)角的對(duì)邊,且.
(1)求;
(2)若,邊上的高為1,求△ABC的周長(zhǎng).
16.(15分)已知圓過(guò)點(diǎn),圓心在直線上,且直線與圓相切.
(1)求圓的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)的直線交圓于兩點(diǎn).若為線段的中點(diǎn),求直線的方程.
17.(15分)橢圓過(guò)點(diǎn)且.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)的左、右焦點(diǎn)分別為,,過(guò)點(diǎn)作直線與橢圓交于兩點(diǎn),,求的面積.
18.(17分)如圖,在直三棱柱中,,.
(1)設(shè)平面與平面ABC的交線為l,判斷l(xiāng)與AC的位置關(guān)系,并證明;
(2)求證:;
(3)若與平面所成的角為30°,求三棱錐內(nèi)切球的表面積S.
19.(17分)已知?jiǎng)訄A過(guò)定點(diǎn),且與直線相切.
(1)求動(dòng)圓圓心軌跡的方程;
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線交軌跡于,兩點(diǎn),已知點(diǎn),直線,分別交軌跡于另一個(gè)點(diǎn),.若直線和的斜率分別為,.
(ⅰ)證明:;
(ⅱ)設(shè)直線,的交點(diǎn)為,求線段長(zhǎng)度的最小值.南京市第二十九中學(xué)高二上市統(tǒng)考模擬2
數(shù)學(xué)
命題人: 審題人:
一、單選題:本題共8小題,每小題5分,共40分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.
1.已知直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn),則直線l的傾斜角為( )
A.B.C.D.
【答案】B
【分析】由直線過(guò)的兩點(diǎn)的坐標(biāo),可得直線的斜率,進(jìn)而求出直線的傾斜角的大小.
【詳解】直線l經(jīng)過(guò)點(diǎn),所以直線的斜率為,
設(shè)直線的傾斜角為,
即,所以.
故選:B.
2.已知復(fù)數(shù)滿足(為虛數(shù)單位),則的虛部為( )
A.B.C.D.
【答案】C
【分析】由復(fù)數(shù)的除法運(yùn)算法則和虛部的定義得到結(jié)果.
【詳解】由,,
所以的虛部為.
故選:C.
3.已知直線與直線平行,則與之間的距離為( )
A.2B.3C.4D.5
【答案】A
【分析】根據(jù)兩條直線平行,求出值,再應(yīng)用平行線間的距離公式求值即可.
【詳解】因?yàn)橹本€與直線平行,
所以,解之得.
于是直線,即,
所以與之間的距離為.
故選:A
4.已知向量滿足,且,則在上的投影向量為( )
A.B.C.D.
【答案】A
【分析】根據(jù)投影向量的定義結(jié)合數(shù)量積的運(yùn)算律計(jì)算即可.
【詳解】因?yàn)?所以,
所以,
又因?yàn)?所以,
則在上的投影向量為.
故選:A.
5.中國(guó)國(guó)家館以“城市發(fā)展中的中華智慧”為主題,表現(xiàn)出了“東方之冠,鼎盛中華,天下糧倉(cāng),富庶百姓”的中國(guó)文化精神與氣質(zhì).如圖,現(xiàn)有一個(gè)類似中國(guó)國(guó)家館結(jié)構(gòu)的正四棱臺(tái),,,側(cè)面面積為,則該正四棱臺(tái)的體積為( )
A.B.C.D.
【答案】D
【分析】由正四棱臺(tái)的側(cè)面積求出斜高,再求出高及體積.
【詳解】取正四棱臺(tái)的上下底面的中心,棱的中點(diǎn),
連接,則分別是正四棱臺(tái)的高和斜高,
依題意,,解得,
在直角梯形中,,
則,
所以正四棱臺(tái)的體積.
故選:D
6.在某學(xué)校開(kāi)展的“防電信詐騙知識(shí)競(jìng)賽”活動(dòng)中,高三年級(jí)部派出甲、乙、丙、丁四個(gè)小組參賽,每個(gè)小組各有10位選手.記錄參賽人員失分(均為非負(fù)整數(shù))情況,若小組的每位選手失分都不超過(guò)7分,則該組為“優(yōu)秀小組”,已知選手失分?jǐn)?shù)據(jù)信息如下,則一定為“優(yōu)秀小組”的是( )
A.甲組中位數(shù)為3,極差為5B.丙組平均數(shù)為2,方差為3
C.乙組平均數(shù)為2,眾數(shù)為2D.丁組平均數(shù)為2,第85百分位數(shù)為7
【答案】B
【分析】A選項(xiàng),假設(shè)有選手失8分,根據(jù)極差得到最低失分為3分,中位數(shù)為3,故A錯(cuò)誤;C選項(xiàng),根據(jù)方差得到,若有選手失8分,則有,矛盾,故C正確;BD選項(xiàng),舉出反例即可判斷.
【詳解】A選項(xiàng),假設(shè)存在選手失分超過(guò)7分,失8分,根據(jù)極差為5,得到最低失分為3分,
此時(shí)中位數(shù)為3,故假設(shè)可以成立,故A錯(cuò)誤;
C選項(xiàng),假設(shè)乙組的失分情況為,
滿足平均數(shù)為2,眾數(shù)為2,但該組不為“優(yōu)秀小組”,B錯(cuò)誤;
B選項(xiàng),丙組的失分情況從小到大排列依次為,
丙組平均數(shù)為2,方差為3,即,
若,則,不合要求,故,
所以該組每位選手失分都不超過(guò)7分,則該組為“優(yōu)秀小組”,故C正確;
D選項(xiàng),,故從小到大,選取第9個(gè)數(shù)作為第85百分位數(shù),
即從小到大第9個(gè)數(shù)為7,假設(shè)丁組失分情況為,
滿足平均數(shù)為2,第85百分位數(shù)為7,但不是“優(yōu)秀小組”,故D錯(cuò)誤.
故選:B.
7. 已知圓:關(guān)于直線對(duì)稱,過(guò)點(diǎn)作圓的切線,切點(diǎn)分別為,則的最小值為( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先由圓關(guān)于直線對(duì)稱,則圓心在直線上,從而得到,即確定在直線上,再利用倍角公式,用表示,即,再利用幾何意義,即可求出的最小值.
【詳解】
由圓:,即可得圓心,半徑,
由圓:關(guān)于直線對(duì)稱,
可得圓心在直線上,
所以,即,所以在直線,
又過(guò)點(diǎn)作圓的兩條切線,切點(diǎn)分別為,
則,
又在直線,
則可表示到直線上點(diǎn)的距離的平方,
所以的最小值為,
所以的最小值為,
故選:B.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:
本題的關(guān)鍵點(diǎn)是將求的最小值轉(zhuǎn)化為求直線上的動(dòng)點(diǎn)到圓:的最小值問(wèn)題.
8.斜率為的直線經(jīng)過(guò)雙曲線 QUOTE C:x2a2-y2b2=1a>0,b>0 的左焦點(diǎn),交雙曲線兩條漸近線于兩點(diǎn),為雙曲線的右焦點(diǎn)且,則雙曲線的離心率為( )
A.B.2C.D.
【答案】D
【分析】設(shè)為AB中點(diǎn),由可得,從而確定點(diǎn)坐標(biāo),再用點(diǎn)差法探索雙曲線中,的關(guān)系,從而確定離心率.
【詳解】如圖:
取為AB中點(diǎn),則由題意:,,則,.
作軸于點(diǎn),則,,
.
所以點(diǎn)坐標(biāo)為.
再設(shè),.
由,
且,,得:
.
故選:D
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:根據(jù)是等腰三角形,從而得到垂直關(guān)系是問(wèn)題的突破口.
二、多選題:本題共3小題,每題6分,共18分,在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,有多項(xiàng)是符合題目要求,全部選對(duì)得6分,部分選對(duì)分別記0分、2分、4分或0分、3分,有選錯(cuò)的得0分.
9.連續(xù)地?cái)S一枚質(zhì)地均勻的股子兩次,記錄每次的點(diǎn)數(shù),記事件為“第一次出現(xiàn)2點(diǎn)”,事件為“第二次的點(diǎn)數(shù)小于等于4點(diǎn)”,事件為“兩次點(diǎn)數(shù)之和為奇數(shù)”,事件為“兩次點(diǎn)數(shù)之和為9",則下列說(shuō)法正確的是( )
A.與不是互斥事件B.與相互獨(dú)立
C.與相互獨(dú)立D.與相互獨(dú)立
【答案】ACD
【分析】根據(jù)互斥事件及相互獨(dú)立事件的定義一一判斷即可.
【詳解】如第一次出現(xiàn)點(diǎn),第二次出現(xiàn)點(diǎn),此時(shí)事件、均發(fā)生,所以與不是互斥事件,故A正確;
依題意,,,,
又,即與相互獨(dú)立,故C正確;
,即與相互獨(dú)立,故D正確;
,即與不相互獨(dú)立,故B錯(cuò)誤.
故選:ACD
10.已知點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn),直線與拋物線相交于A、B兩點(diǎn),焦點(diǎn)為F,則下列選項(xiàng)正確的是( )
A.B.
C.D.線段的中點(diǎn)到x軸的距離為2
【答案】AC
【分析】聯(lián)立方程組求得,且,結(jié)合選項(xiàng),結(jié)合拋物線的定義和焦點(diǎn)弦,逐項(xiàng)判定,即可求解.
【詳解】由拋物線,可得焦點(diǎn),則直線過(guò)拋物線的焦點(diǎn),
聯(lián)立方程組,整理得到,顯然,
設(shè),可得,
對(duì)于A中,由拋物線的定義,可得,所以A正確;
對(duì)于B中,由 ,
所以與不垂直,所以B錯(cuò)誤;
對(duì)于C中,由,可得,
由拋物線定義,可得,
則,所以C正確;
對(duì)于D中,線段的中點(diǎn)的到軸的距離為,所以D錯(cuò)誤.
故選:AC.
11.已知平面四邊形中,,和,將平面四邊形沿對(duì)角線翻折,得到四面體.則下列說(shuō)法正確的是( )
A.無(wú)論翻折到何處,
B.四面體的體積的最大值為
C.當(dāng)時(shí),四面體的外接球的體積為
D.當(dāng)時(shí),二面角的余弦值為
【答案】ACD
【分析】取線段的中點(diǎn),連接,即可證明平面,從而判斷A;當(dāng)平面平面時(shí),四面體的體積最大,由錐體的體積公式判斷B;依題意可得兩兩互相垂直,將四面體補(bǔ)成正方體,求出正方體外接球的半徑,即可判斷C;將四面體補(bǔ)成棱長(zhǎng)為的正方體,再確定二面角的平面角,即可判斷D.
【詳解】對(duì)于:取線段的中點(diǎn),連接,
是等邊三角形,在中,,
,
又平面,
平面,
又平面,即無(wú)論翻折到何處,,故A正確;
對(duì)于B:當(dāng)平面平面時(shí),四面體的體積最大,
又,平面平面,平面,所以平面,
又,,
所以,故B錯(cuò)誤;
對(duì)于C:當(dāng)時(shí),,,
所以,,又,即兩兩互相垂直,且,
將四面體補(bǔ)成棱長(zhǎng)為的正方體,則正方體的外接球即為四面體的外接球,
所以外接球半徑,
所以外接球體積為,故C正確;
對(duì)于D:當(dāng)時(shí),,,
所以,,
將四面體補(bǔ)成棱長(zhǎng)為的正方體,
取中點(diǎn),中點(diǎn),則,,所以,
又,平面,平面,
所以,所以,又,平面,
所以平面,又平面,所以,
是二面角的平面角,
又平面,平面,所以,
所以,則當(dāng)時(shí),二面角的余弦值為,故D正確.
故選:ACD
三、填空題:本題共3小題,每題5分,共15分.
12.已知,則的值為 .
【答案】/
【分析】由條件結(jié)合兩角差的正切公式可求,再結(jié)合二倍角正弦公式及同角關(guān)系將化為由表示的形式,由此可得結(jié)論.
【詳解】由已知,所以,
所以.
故答案為:.
13.已知點(diǎn),,圓,在圓上存在點(diǎn)滿足,則實(shí)數(shù)的取值范圍是 .
【答案】
【分析】設(shè)Px,y,根據(jù)求出點(diǎn)的軌跡方程,根據(jù)題意可得兩個(gè)圓有公共點(diǎn),根據(jù)圓心距大于或等于半徑之差的絕對(duì)值小于或等于半徑之和,解不等式即可求解.
【詳解】設(shè)Px,y,因?yàn)辄c(diǎn),,,
所以,即,
所以,可得圓心,半徑,
由圓可得圓心,半徑,
因?yàn)樵趫A上存在點(diǎn)滿足,
所以圓與圓有公共點(diǎn),
所以,整理可得:,
解得,
所以實(shí)數(shù)的取值范圍是,
故答案為:.
14.某中學(xué)開(kāi)展“勞動(dòng)創(chuàng)造美好生活”的勞動(dòng)主題教育活動(dòng),展示勞動(dòng)實(shí)踐成果并進(jìn)行評(píng)比,某學(xué)生設(shè)計(jì)的一款如圖所示的“心形”工藝品獲得了“十佳創(chuàng)意獎(jiǎng)”,該“心形”由上、下兩部分組成,并用矩形框虛線進(jìn)行鑲嵌,上部分是兩個(gè)半徑都為的半圓,分別為其直徑,且,下部分是一個(gè)“半橢圓”,并把橢圓的離心率叫做“心形”的離心率.
(1)若矩形框的周長(zhǎng)為,則當(dāng)該矩形框面積最大時(shí), ;
(2)若,圖中陰影區(qū)域的面積為,則該“心形”的離心率為 .
【答案】 1 /0.5
【分析】空1:設(shè)矩形的寬為,寫(xiě)出面積表達(dá)式,利用二次函數(shù)的性質(zhì)即可;
空2:建立合適的直角坐標(biāo)系,求出點(diǎn)的坐標(biāo)即可.
【詳解】設(shè)矩形的寬為,則長(zhǎng)為,
矩形面積,
當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),矩形框面積最大為9,
所以;
如圖,以為軸,的中垂線為軸,直線交軸于點(diǎn),
設(shè)為橢圓長(zhǎng)軸,則,
所以圓圓
聯(lián)立兩圓方程得,
所以,,
所以扇形面積,
又因?yàn)?,所以,即?br>得,
,
解得,又,所以,
則.
故答案為:1;.
【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:陰影部分面積的表示中的難點(diǎn)是,需要先利用相似三角形表示出點(diǎn)的橫坐標(biāo)即可.
四、解答題:本題共5小題,共77分,解答應(yīng)該寫(xiě)出文字說(shuō)明、證明過(guò)程或驗(yàn)算步驟.
15.已知分別為三個(gè)內(nèi)角的對(duì)邊,且.
(1)求;
(2)若,邊上的高為1,求的周長(zhǎng).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)對(duì)原式使用正弦定理進(jìn)行邊換角,然后結(jié)合三角恒等變換進(jìn)行計(jì)算求解;
(2)利用三角形的面積公式和余弦定理列方程組求解.
【詳解】(1)由正弦定理,,即,
而,
結(jié)合兩式可得,,
則,又,則,
故,即,
又,則,
上式化簡(jiǎn)為,則,故,
(2)根據(jù)三角形面積公式,可得,
由余弦定理,,即,
于是,故,
于是的周長(zhǎng)為
16.已知圓過(guò)點(diǎn),圓心在直線上,且直線與圓相切.
(1)求圓的方程;
(2)過(guò)點(diǎn)的直線交圓于兩點(diǎn).若為線段的中點(diǎn),求直線的方程.
【答案】(1)
(2)或.
【分析】(1)由待定系數(shù)法即可求解;
(2)設(shè),從而得到,由在圓上,代入方程求解即可解決問(wèn)題.
【詳解】(1)設(shè)圓M的方程為,
因?yàn)閳A過(guò)點(diǎn),所以,
又因?yàn)閳A心在直線上,所以②,
直線與圓M相切,得到③,
由①②③解得:因此圓的方程為
(2)設(shè),因?yàn)锳為線段BD的中點(diǎn),所以,
因?yàn)樵趫A上,所以,解得或
當(dāng)時(shí),由可知直線的方程為;
當(dāng)時(shí),由可得斜率,
故直線的方程為,即.
綜上,直線的方程為或.
17.橢圓過(guò)點(diǎn)且.
(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)設(shè)的左、右焦點(diǎn)分別為,,過(guò)點(diǎn)作直線與橢圓交于兩點(diǎn),,求的面積.
【答案】(1)
(2).
【分析】(1)代入點(diǎn)坐標(biāo)并于聯(lián)立計(jì)算可得,求出橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;
(2)聯(lián)立直線和橢圓方程并利用向量數(shù)量積的坐標(biāo)表示以及韋達(dá)定理即可得出,再由弦長(zhǎng)公式計(jì)算可得結(jié)果.
【詳解】(1)將代入橢圓方程可得,即,
又因?yàn)?,所以,代入上式可得?br>故橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程為;
(2)由(1)可得,
設(shè)直線的方程為,如下圖所示:
聯(lián)立,得,
所以,
則,
所以
,
解得,即,
所以,
則的面積.
18.如圖,在直三棱柱中,,.
(1)設(shè)平面與平面ABC的交線為l,判斷l(xiāng)與AC的位置關(guān)系,并證明;
(2)求證:;
(3)若與平面所成的角為30°,求三棱錐內(nèi)切球的表面積S.
【答案】(1),證明見(jiàn)解析
(2)證明見(jiàn)解析
(3)
【分析】(1)由平面平面ABC可得平面ABC,從而根據(jù)線面平行的性質(zhì)定理即可得證;
(2)連接,根據(jù)已知可得平面,從而即可證明;
(3)由題意,首先求出棱錐中各條棱的長(zhǎng)度,然后利用等體積法計(jì)算三棱錐內(nèi)切球的半徑,最后計(jì)算其表面積即可得答案.
【詳解】(1)解:判斷.
證明如下:
∵為直三棱柱,
∴平面平面ABC,
∵平面,
∴平面ABC,
又平面平面,平面,
∴,
又∵,
∴;
(2)證明:連接,
∵三棱柱為直三棱柱,
∴平面,
∴,
又,,
∴AB⊥平面,又平面,
∴,
又∵直三棱柱中,,
∴四邊形為正方形,∴,
∵,平面,平面,
∴平面,
又∵平面,∴;
(3)解:過(guò)作,垂足為D,連接CD,如圖所示,
∵三棱柱為直三棱柱,
∴平面,又平面,
∴,
∵,,
∴平面,
∴為直線與平面所成的角,即,
∵,∴,
∴,
∴,
∴在中,,
∴,又,∴.
設(shè)三棱錐內(nèi)切球的半徑為r,球心為O,連接OA,OB,OC,,
則由得,即,
∴三棱錐內(nèi)切球的表面積.
19.已知?jiǎng)訄A過(guò)定點(diǎn),且與直線相切.
(1)求動(dòng)圓圓心軌跡的方程;
(2)設(shè)過(guò)點(diǎn)的直線交軌跡于,兩點(diǎn),已知點(diǎn),直線,分別交軌跡于另一個(gè)點(diǎn),.若直線和的斜率分別為,.
(?。┳C明:;
(ⅱ)設(shè)直線,的交點(diǎn)為,求線段長(zhǎng)度的最小值.
【答案】(1)
(2)(?。┳C明見(jiàn)解析;(ⅱ)3;
【分析】(1)根據(jù)給定條件,可得動(dòng)圓圓心到定點(diǎn)的距離與到定直線的距離相等,利用拋物線的定義求解方程作答.
(2)(ⅰ)設(shè)直線的方程,與曲線的方程聯(lián)立,設(shè)出,用分別表示點(diǎn)的縱坐標(biāo),再計(jì)算,作答.
(ⅱ)由(?。┣蟪鲋本€的方程,直線的方程,并聯(lián)立求出交點(diǎn)的軌跡即可求解作答.
【詳解】(1)依題意,動(dòng)圓圓心到定點(diǎn)的距離與到定直線的距離相等,
因此動(dòng)圓圓心的軌跡是以點(diǎn)為焦點(diǎn),直線為準(zhǔn)線的拋物線,
所以動(dòng)圓圓心軌跡的方程為.
(2)(?。┰O(shè),,,,
因?yàn)檫^(guò)點(diǎn),顯然直線不垂直于坐標(biāo)軸,設(shè)直線的方程為,,
由消去x并整理,得,于是,
直線上任意點(diǎn),有,而,
于是,又,因此直線的方程為,
由消去x并整理,得,則,同理得,
又,同理,
所以.
(ⅱ)由(?。┲?dāng)不垂直于x軸時(shí),直線的斜率,
同理直線的斜率,
直線的方程為,即,
直線的方程為,即,
由消去得,因此直線和的交點(diǎn)在定直線上,
當(dāng)時(shí),由對(duì)稱性不妨令,直線的方程為,
由得點(diǎn),同理點(diǎn),因此直線的方程為,
直線的方程為,由解得:,點(diǎn)在直線上,
從而直線,的交點(diǎn)的軌跡為直線,點(diǎn)到直線的距離3,即為長(zhǎng)度的最小值,
所以線段長(zhǎng)度的最小值為3.
【點(diǎn)睛】結(jié)論點(diǎn)睛:點(diǎn)是拋物線上的兩點(diǎn),則直線斜率;點(diǎn)是拋物線上的兩點(diǎn),則直線斜率.
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