【文档说明】2022-2023学年河南省洛阳市创新发展联盟高二上学期12月阶段检测数学试题解析版.doc,共(20)页,4.695 MB,由小喜鸽上传
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第1页共20页2022-2023学年河南省洛阳市创新发展联盟高二上学期12月阶段检测数学试题一、单选题1.已知双曲线22221xyab−=(0a,0b)的一条渐近线的斜率为12,则该双曲线的离心率为()A.3B.5C.2D.52【答案】D【
分析】根据双曲线的渐近线斜率公式可知12ba=,再根据双曲线的离心率221ba+,即可求出结果.【详解】由双曲线22221xyab−=(0a,0b)的一条渐近线的斜率为12,可知12ba=,所以该双曲线的离心率为22512ba+=.故选:D.2.若直
线l:210xy−+=的倾斜角为,则()tanπ−=()A.2B.-2C.12D.12−【答案】D【分析】根据直线方程可得tan,再利用诱导公式即可得解.【详解】解:因为直线l:210xy−+=的倾斜角为,所以1tan2=,则()1tanπtan2aa-=-=-.故选:D.3.
已知1F,2F是椭圆E:221812xy+=的两个焦点,过点1F且斜率为k的直线l与E交于M,N两点,则2MNFV的周长为()A.8B.82C.83D.与k有关【答案】C【分析】根据椭圆E:221812xy+=可求得a,由椭圆的定义可得122MFMFa
+=,122NFNFa+=,第2页共20页并且11MNMFNF=+,进而即可求得2MNFV的周长.【详解】由椭圆E:221812xy+=,则2=12a,即=23a,又椭圆的定义可得122=43MFMFa+=,122=43NFNFa+=,且11MNMFNF=+,所以2MNFV的周长为()()2222
112=++=434383MNFCMFMNNFMFMFNFNF+++=+=V.故选:C.4.已知空间向量()1,3,2a=r,()2,1,2b=r,则ar在br的投影向量c=r()A.()614,314,614B.()214,14,214C.()2,1,2D.()6,3
,6【答案】C【分析】根据投影向量的计算公式计算即可.【详解】解:由空间向量()1,3,2a=r,()2,1,2b=r,得ar在br的投影向量()2342,1,29abbcbbb++===rrrrrrr.故选:C.5
.若圆M:22()4xky−+=与圆N:22(1)1xy−+=相交,则k的取值范围为()A.()2,0−B.()2,4C.()()2,02,4−UD.()2,4−【答案】C【分析】由条件求圆M与圆N的圆心和半径,
根据圆M与圆N相交,列不等式求k的取值范围.【详解】由已知,圆M:22()4xky−+=的圆心M的坐标为(),0k,半径12r=,圆N:22(1)1xy−+=的圆心N的坐标为()1,0,半径21r=,因为圆M与圆N相交,所以04MN
,所以113k−,所以11310kk−−或11310kk−−,所以20k−或24k,所以k的取值范围为()()2,02,4−U,故选:C.第3页共20页6.图1为一种卫星接收天线,其曲面与轴截面的交线为拋物线的一部分,已知该卫星接收天线的口径6AB=
,深度2MO=,信号处理中心F位于焦点处,以顶点O为坐标原点,建立如图2所示的平面直角坐标系xOy,若P是该拋物线上一点,点15,28Q,则PFPQ+的最小值为()A.4B.3C.2D.1【答案】B【分析】由已知点()2,3在抛物线上,利用待定系数法求抛物线方程
,结合抛物线定义求PFPQ+的最小值.【详解】设抛物线的方程为()220ypxp=,因为6AB=,2MO=,所以点()2,3A在抛物线上,所以94p=,故94p=,所以抛物线的方程为292yx=,所以抛物线的焦点F的坐标为
9,08,准线方程为98x=−,在方程292yx=中取158x=可得2135416y=,所以点Q在抛物线内,过点P作PP与准线垂直,P为垂足,点Q作QQ与准线垂直,Q为垂足,则PFPP=,所以1593
88PFPQPPPQQQ+=+=+=,当且仅当直线PQ与准线垂直时等号成立,所以PFPQ+的最小值为3,故选:B.第4页共20页7.《几何原木》是古希腊数学家欧几里得的一部不朽之作,其第十一卷中称轴截面为等腰直角三角形的圆锥
为直角圆锥.如图,SAB△、SCDV是直角圆锥SO的两个轴截面,且1os3cBOC=,则异面直线SA与BC所成角的余弦值为()A.13B.66C.64D.63【答案】B【分析】设6AB=,以点O为坐标原点,OB、OS所在直线分别为
y、z轴,平面ABC内垂直于OB的直线为x轴建立空间直角坐标系,利用空间向量法可求得异面直线SA与BC所成角的余弦值.【详解】在圆锥SO中,SO⊥平面ABC,设6AB=,以点O为坐标原点,OB、OS所在直线分别为y、z轴,平面ABC内垂直于OB
的直线为x轴建立空间直角坐标系,因为1os3cBOC=,所以()0,3,0A−、()0,3,0B、()0,0,3S、()22,1,0C−,()0,3,3SA=−−uur,()22,2,0BC=−−uuur,所以6
6cos,63223SABCSABCSABC===uuruuuruuruuuruuruuur,所以异面直线SA与BC所成角的余弦值为66.故选:B.8.双曲线22:12539yxC−=上的点P到上焦点的距离为12,则P到下焦
点的距离为()A.22B.2C.2或22D.24【答案】A【分析】设C的上、下焦点分别为12,FF,根据双曲线的定义12||||||210PFPFa−==求出2||2PF=或第5页共20页2||22PF=,再根据1212||||||PF
PFFF+可得2||22PF=.【详解】设C的上、下焦点分别为12,FF,则112PF=.因为225a=,239=b,所以5a=,2225398cab=+=+=,则12||216FFc==,由双曲线的定义可知,12||||||210PFPFa−==,即
2|12|||10PF−=,解得2||2PF=或2||22PF=,当2||2PF=时,1212||||12214||16PFPFFF+=+==,不符合题意;当2||22PF=时,1212||||122234||16PFPFFF+=+==,符合题意.综上所述:2||22PF=.故选:A9.若
,,abcrrr构成空间的一个基底,则下列向量不共面的是()A.322abc−+rrr,2abc−+rrr,2ab+rrB.432abc++rrr,abc++rrr,ac−rrC.2ab+rr,abc−+rrr,2abc+−rrrD.
22abc−−rrr,ac−rr,2ab+rr【答案】D【分析】利用共面向量定理分析判断,其中选项ABD中,一个向量可以表示为另外两个向量的共线向量的和的形式,所以三个向量共面;只有选项C的向量不可以,即得解.【详解】对于A,因为()222322,abcababc
−+++=−+rrrrrrrr所以322abc−+rrr,2abc−+rrr,2ab+rr共面,A不符合题意;对于B,因为()3432,abcacabc+++−=++rrrrrrrr所以432abc++rrr,abc++rrr,a
c−rr共面,B不符合题意;对于C,22abcabcab−+++−=+rrrrrrrr,所以2ab+rr,abc−+rrr,2abc+−rrr共面,C不符合题意;假设存在实数,xy满足()()222xacyab
abc−++=−−rrrrrrr,所以(2)22xyaybxcabc++−=−−rrrrrr,所以2122xyyx+==−−=−,该方程组没有实数解.所以不存在实数,xy满足()()222xacyababc
−++=−−rrrrrrr,第6页共20页故22abc−−rrr,ac−rr,2ab+rr不共面,D符合题意.故选:D.10.如图,已知()4,0A,()0,6B,从点()2,0P射出的光线经直线AB反射后
再射到直线OB上,最后经直线OB反射后又回到点P,则光线所经过的路程长为()A.126513B.813013C.448113D.163013【答案】B【分析】求出P关于AB的对称点1P和它关于y轴的对称点2P,则12PP就是所求的路程长.【详解】解:直线AB的方程为146xy+=,即
32120xy+−=,设点()2,0P关于直线AB的对称点为()1,Pab,则22323212022baab=−++−=,解得62132413ab==,即16224,1313P,又点()2,0P关于y轴的对称点为()22,0P−,由光的反射
规律以及几何关系可知,光线所经过的路程长2212622481302131313PP=++=.故选:B.11.《九章算术》是我国古代的数学名著,书中将底面为矩形,且有一条侧棱垂直于底面的四棱锥称为阳马.如图,在阳马PABCD—中,PA⊥平面ABCD,底面ABCD是正
方形,且2PAAB==,E,第7页共20页F分别为PD,PB的中点,则()A.EF⊥平面PADB.ABP平面EFCC.点F到直线CD的距离为6D.点A到平面EFC的距离为41111【答案】D【分析】根据已知条件建立空间直角坐标系,
求出相关点的坐标及平面EFC的法向量,利用向量垂直条件及线面垂直的定义及线面平行的向量关系,结合点到直线的距离及点到面的距离的向量公式即可求解.【详解】以A为坐标原点,ABuuur,ADuuur,APuuur的方向分别为x,y,z轴的正方向建立空直角坐标系如图所示由题意可知,()0,0,
0A,()002P,,,()2,2,0C,()0,1,1E,()1,0,1F,()0,2,0D,所以()1,1,0EF=−uuur,()0,2,0AD=uuur,()2,1,1EC=−uuur,()2,0,0AB=uuur,()1,2,1CF=−−uuur,对于选项A,因为020
2EFAD=−+=−uuuruuur,所以,EFAPuuuruuur不垂直,即,EFAD不垂直,所以直线EF与平面PAD不垂直,故A错误;对于选项B,设平面EFC的法向量为(),,mxyzr=,则第8页共20页00mEFmEC
==uuurruuurr,即020xyxyz−=+−=,令1x=,则1,3yz==,所以()1,1,3m=r.因为()2,0,0AB=uuur,所以20ABm=uuurur,所以直线AB与平
面EFC不平行,故B错误;对于C,设点F到直线CD的距离为h,()1,2,1CF=−−uuur,()2,0,0CD=−uuur,则2225CFCDhCFCD=−=uuuruuuruuuuruuur,即5h=,所以点F到直线CD的距
离为5,故C错误;设点A到平面EFC的距离为d,()2,2,0AC=uuur,则22041111119ACmdm++===++uuurrr,所以点A到平面EFC的距离为41111,故D正确.故选:D.12.已知双曲线C:()222210,0xyabab−=的左、右焦点分别为()1
,0Fc−,()2,0Fc,过点1F的直线l与双曲线C的左支交于点A,与双曲线C的其中一条渐近线在第一象限交于点B,且122FFOB=(O是坐标原点),现有下列四个结论:①22124BFcBF=−;②若12ABFA=uuuruu
ur,则双曲线C的离心率为1102+;③122BFBFa−;④12caAFca−−.其中所有正确结论的序号为()A.①②B.②③C.①③④D.①②④【答案】D【分析】由条件证明12BFBF⊥,结合勾股定理判断①,由条件求
点A的坐标,代入双曲线方程可得,ac关系,由此可求离心率,根据双曲线定义,结合三角形三边关系判断③,由条件求1AF,结合点A的坐标范围判断④.【详解】因为122FFOB=,O为12FF的中点,所以12OFOFOB==,所以12BFBF⊥,
则|222212124BFBFFFc+==,即22124BFcBF=−,①正确.设2BOF=,则tanba=,所以cos,sinabcc==,作1AAx⊥轴,垂足为1A,1BBx⊥轴,垂足为1B,则1cos,aOBOBcac===1sin,bBBOBcbc===因为12ABFA
=uuuruuur,所以1111111113AAAFAFBBBFBF===,解得()11111,33AAbAFac==+,则()112,33Aacb−,则第9页共20页()2222112991acbab−−=,整理得11(0233)caa=−,
则1102cea+==,②正确;设直线l与C右支的交点为M,则122MFMFa−=,因为22MBMFBF−,所以22MBMFBF−−,则121212MFMFBFMBMFBFBF−=+−−,则122BFBFa−,③不正确;设()00,Axy,则|()2222220100
00221xAFxcyxcxcba=++=+++−,所以222222210000022122bccAFxcxcbxcxaxaaaa=+++−=++=+,所以10cAFxaa=−+,由题意可知,010yBBb=,则2222200212yaxaab
=+,则02axa−−,故102ccaAFxacaa−=−−−,④正确.故选:D.二、填空题13.已知直线1l:310mxy+−=,2l:()420xmy+−+=,若12ll⊥,则m=______.【答案】3【分析】根据两直线垂直的条件列出关于
m的方程求解即可.【详解】直线1l:310mxy+−=,2l:()420xmy+−+=,若12ll⊥,则()1340+−=mm,解得3m=,故答案为:3.第10页共20页14.空间向量ar,br满足2abab+=−rrrr,且()2,1,3b=−r,则
ab=rr______.【答案】7−【分析】先由空间向量的模的坐标表示求br,把2abab+=−rrrr两边同时完全平方,化简可求abrr.【详解】由()2,1,3b=−r,可得41914b=++=r,因为2abab+=−rrrr,所以222abab+=−rrrr,所以()()222aba
b+=−rrrr,所以2222442aabbaabb++=−+rrrrrrrr,所以63140ab+=rr,所以7ab=−rr,故答案为:7−.15.笛卡尔是世界上著名的数学家,他因将几何坐标体系公式化而被认为是解析几何之父.据说在他生病卧床时,突然看见屋顶角上有一只蜘蛛正在拉丝织网
,受其启发建立了笛卡尔坐标系的雏形.在如图所示的空间直角坐标系中,1111ABCDABCD−为长方体,且11,2ABBCAA===,点P是x轴上一动点,则APPD+的最小值为___________.【答案】21【分析】
根据题意结合对称性分析运算.【详解】由图可知:()()1,1,2,0,1,2AD−−−−,A关于x轴对称的点为()1,1,2A,则()()()22210112221APPDAPPDAD+=+=−++++=.故答案为:21.16.已知直线
l:320xy++=与x,y轴的交点分别为A,B,且直线1l:310mxym−−+=与直线2l:310xmym+−−=相交于点P,则PABV面积的最大值是______.【答案】10253+【分析】由条件确定点P
的轨迹,由此可求点P到直线l的距离的最大值,结合三角形面积公式求第11页共20页PABV面积的最大值.【详解】因为()110mm+−=,所以直线1l:310mxym−−+=与直线2l:310xmym+−−=垂
直,又直线1l方程310mxym−−+=可化为()13ymx−=−,所以直线1l过点()3,1M,因为直线2l方程310xmym+−−=可化为()31myx−=−,所以直线2l过点()1,3N,所以PMPN⊥,故点P的轨迹为以MN为直径的圆,又线段MN的中点C的坐标为()2,
2,22MN=,所以点P的轨迹方程为()()22222xy−+−=,因为()2,2C到直线320xy++=的距离32221010d++==,所以点P到直线l的距离的最大值为102+,由方程320xy++=取0x=可得=2y−,取0y=可得
23x=−,所以点A的坐标为203−,,点B的坐标为()0,2−,所以4210493AB=+=,所以PABV面积的最大值为()121010223+,即10253+,故答案为:10253+.三、解答题17.如图,在直三棱柱111—ABCABC中,EFG,,
,分别为11AB,1CC,1BB的中点,分别记ABuuur,ACuuur,1AAuuur为ar,br,cr.第12页共20页(1)用ar,br,cr表示EFuuur,EGuuur;(2)若12ABACAA===,ABAC⊥,求2EFEG+uuuruu
ur.【答案】(1)1122EFabc−=−+rrruuur;1()2EGac−=ruurru.(2)14.【分析】(1)用空间向量的加减运算分别表示EFuuur,EGuuur,111111EFEAAFEAACCF+=+=+uuuruuuruu
uuruuuruuuuruuuur,11EGEBBG=+uuuruuuruuuur,再转化为ar,br,cr表示即可;(2)先把2EFEG+uuuruuur用ar,br,cr表示,然后平方,把向量的模和数量积分别代入,计算出结果后再进行开方运算
求得2EFEG+uuuruuur.【详解】(1)连结1AF.在直三棱柱111—ABCABC中,11ABABa==uuuruuurr,11ACACb==uuuruuuurr,111AABBCCc===uuuruuuruuuurr,则1111111111111
112222EFEAAFEAACCFABACCCabc===−+−=+++−+−uuuruuuruuuuruuuruuuuruuuuruuuuruuuuruuuurrrr.11111111()222EGEBBGABBBac=+=−−=uuuruuuruuuururuuuruurru.(2)如图
,在直三棱柱111—ABCABC中,1AAABC⊥底面,ABABC底面,ACABC底面,所以1AAAB⊥,1AAAC⊥,又ABAC⊥,所以10BAAAca==uuuruuurrr,10CAAAcb==uuuruuurrr,0AABaCb==uuuruuu
rrr.1113()22222abcacFGbEaEc−+−++=−=+−uuuruuurrrrrrrrr,()2222213193314912422442abcabcabacEFEGbc=+−=++
+−−=++=+uuuruuurrrrrrrrrrrrr,所以214EFEG+=uuuruuur.第13页共20页18.已知动圆P与圆M:()2231xy++=,圆N:()2239xy−+=均外切,记圆心P的运动轨迹为曲线C.(1)求C的方程.(2)若点Q在C
上,且MNQ△的面积为66,求直线NQ的方程.【答案】(1)()22108yxx−=(2)265660xy+−=或265660xy−−=【分析】(1)求出两圆的圆心及半径,设圆P的半径为r,根据题意可得12,MPrrNPrr=+=+,两式相减,再根
据双曲线的定义即可得出答案;(2)设()00,Qxy,根据MNQ△的面积求出Q点的坐标,再根据直线的点斜式方程即可得解.【详解】(1)解:由圆M:()2231xy++=,得圆心()3,0M−,半径11r=,由圆N:()2239xy−+=,
得圆心()3,0N,半径23r=,设圆P的半径为r,则有1,3MPrNPr=+=+,两式相减得2NPMP−=,所以圆心P的运动轨迹为以()3,0M−,()3,0N为焦点的双曲线的左支,又918−=,所以C的方程为()22108yxx−=;第1
4页共20页(2)解:设()000,,0Qxyx,则016662MNQSy==V,解得026y=,此时02x=−,所以()2,26Q−或()2,26Q−−,当()2,26Q−时,2626235NQk==−
−−,直线NQ的方程为()2635yx=−−,即265660xy+−=,当()2,26Q−−时,2626235NQk−==−−,直线NQ的方程为()2635yx=−,即265660xy−−=,所以直线
NQ的方程为265660xy+−=或265660xy−−=.19.已知半径小于10的圆C与两坐标轴相切,且()22,22P++是圆C上一点,过P的直线与圆C交于另外一点Q.(1)求C的标准方程;(2)若22PQ=,求直线PQ的方程.
【答案】(1)圆C的标准方程为()()22224xy−+−=;(2)直线PQ的方程为22y=+或22x=+.【分析】(1)设圆的标准方程,列方程求出圆心坐标和半径可得圆的标准方程;(2)结合条件求圆心到直线PQ的距离
,验证PQ的斜率不存在时满足要求,当PQ的斜率存在时,由点到直线距离公式求出直线斜率,由此可得直线方程.【详解】(1)因为圆C与两坐标轴相切,且()22,22P++是圆C上一点,且点()22,22P++在第一象限,所以圆C的
圆心在第一象限,设圆C的标准方程为()()222xaybr−+−=,010r,由已知可得abr==,()()2222222abr+−++−=,化简可得()22222aa+−=,所以()222222aa+−=,故2222aa+−=或2222aa+−=−,解得
2a=或642a=+,因为,10arr=,所以10a,故642a=+不合题意,舍去,所以2a=,所以圆C的标准方程为()()22224xy−+−=;第15页共20页(2)设圆心到直线PQ的距离为d,则22222rd−=,由
2r=,解得2d=.当直线PQ的斜率不存在时,直线PQ方程为22x=+,圆心()2,2到直线PQ的距离2d=,即直线PQ被圆C所截得的弦长为22,符合题意;当直线PQ的斜率存在时,设直线PQ的方程为()2222ykx−−=−−,则22221kd
k−+==+,解得:0k=,故PQ的方程是22y=+,综上所述,直线PQ的方程为22y=+或22x=+.20.已知抛物线C:()220ypxp=的焦点为F,点()0,Pxp在抛物线C上,()1,0Q−,1FPFQ=+.(1)
求C的方程.(2)过F的直线l与C相交于A,B两点,线段AB的垂直平分线与C相交于M,N两点,若l的斜率为1,求四边形AMBN的面积.【答案】(1)抛物线C的方程为28yx=;(2)四边形AMBN的面积为1283.【分析】(1)将点()0,Pxp代入抛物线方程,
求得0x,由1FPFQ=+可求得p的值,由此可得得C的方程;(2)由条件求AB的方程,联立方程组由抛物线焦点弦公式求AB,再求线段AB的垂直平分线的方程,利用设而不求法结合弦长公式求MN,由此可求四边形AMBN的面积.【详解】(1)因为点
()0,Pxp在抛物线C上,所以202ppx=,解得02px=,所以点P的坐标为,2pPp,又,02pF,()1,0Q−,所以12pFQ=+,FPp=.因为1FPFQ=+,所以112pp=++,解得
4p=,故抛物线C的方程为28yx=;(2)由(1)可知,抛物线C的焦点F的坐标为2,0(),又l的斜率为1,故l的方程为2yx=−,第16页共20页联立方程组228yxyx=−=消去x,得28160yy−−=.方程28160yy−−=的判别式64640
=+,设()11,Axy,()22,Bxy,则128yy+=,1216yy=−,12122212xxyy+=+++=,所以1262xx+=,1242yy+=,设线段AB的中点为D,故点D的坐标为()6,4.所以12416ABxx=++=,又直线MN的斜率为1−,所以M
N的方程为()416yx−=−−.即100xy+−=,联立方程组21008xyyx+−==,消去y,得2281000xx−+=.方程2281000xx−+=的判别式7844000=−,设()33,Mxy,()44,Nxy,则3428x
x+=,34100xx=,所以()()3432243411224384163xxxMNxxx=+−−=+==−,所以四边形AMBN的面积112832SABMN==.21.如图1,在平行四边形ABCD中,
24ABAD==,60DAB=,E,F分别为AB,CD的中点.将ADEV沿DE折起到1ADE△的位置,使得平面1ADE⊥平面BEDF,将BCF△沿BF折起到1BCF△的位置,使得二面角1EBFC−−的大小为1
20,连接11AC,1AF,1CE,得到如图2所示的多面体11ACBEDF.第17页共20页(1)证明:1DEAF⊥.(2)求直线1BC与平面11ACE所成角的正弦值.【答案】(1)证明见解析;(2)3133926−.【
分析】(1)取DE的中点O,连接1,AOFO,证明1,AODEFODE⊥⊥,由线面垂直判定定理证明DE⊥平面1AOF,由此证明1DEAF⊥;(2)由面面垂直性质定理证明1AO⊥平面BEDF,建立空间直角
坐标系,求直线1BC的方向向量与平面11ACE法向量,利用向量夹角公式求两向量夹角余弦可得结论.【详解】(1)在图1中,连接,EF因为四边形ABCD为平行四边形,E,F分别为AB,CD的中点,4AB=,所以//DFAE,2DFAE=
=,所以四边形AEFD为平行四边形,又2ADAE==,所以四边形AEFD为菱形,故AEEFFDDA===,同理可证四边形BCFE为菱形,故BCCFFEEB===,所以在图2中,连接,EF11,ADAEFDFE==,取DE的中点O,
连接1,AOFO,则1,AODEFODE⊥⊥,又1AO平面1AOF,FO平面1AOF,1AOFOO=I,所以DE⊥平面1AOF,又1AF平面1AOF,所以1DEAF⊥;第18页共20页(2)由(1)1AODE⊥,因为平面1ADE⊥平面BEDF,平面1ADEI平面BEDFDE=,1A
O平面1ADE,所以1AO⊥平面BEDF,又FO平面BEDF,所以1AOFO⊥,因为1AODE⊥,1AOFO⊥,FODE⊥,如图以点O为原点,以1,,OEOFOAuuuruuuruuur分别作为,,xyz轴的正方向,建立
空间直角坐标系,因为2AEEFFDDA====,160DAE=,所以()10,0,3A,()1,0,0E,()2,3,0B,取BF的中点M,连接1,CMEM,因为图1中BCCFFEEB===,所以图2中EBEF=,11CBCF=,所以1,CMBF
EMBF⊥⊥,所以1CME为二面角1EBFC−−的平面角,因为二面角1EBFC−−的大小为120,所以1120CME=o,过点1C作1CNEM⊥,垂足为N,则160CMN=o,在1CMNV中,160CMN=o,13CM=,19
0CNM=o,所以132CN=,32MN=,所以点1C的坐标为3331,,22,所以1331,,22BC=−uuuur,()11,0,3AE=−uuuur,13330,,22EC=uuuur,
设平面11ACE的法向量为()111,,,nnxyz=rr,因为1100nAEnEC==uuurruuuurr,所以111130333022xzyz−=+=,取13z=,则113,1xy==−,故向量()3,1,3n=−r为平面的一个法向量,第19页共
20页所以11133333322cos,213213BCnBCnBCn−−+−+===uuuurruuuurruuuurr,设直线1BC与平面11ACE所成角为,则3331339sin26213−−==,所以直线1BC与平面11ACE所成角的正弦值为3133926−.22.
已知椭圆C:()222210xyabab+=的离心率为22,61,2H是C上一点.(1)求C的方程.(2)设A,B分别为椭圆C的左、右顶点,过点()1,0D作斜率不为0的直线l,l与C交于P,Q两点,直线AP与直
线BQ交于点M,记AP的斜率为1k,BQ的斜率为2k.证明:①12kk为定值;②点M在定直线上.【答案】(1)22142xy+=;(2)①证明见解析;②证明见解析.【分析】(1)由条件列出关于,,abc的方程,解方程可得,,abc,由此可得椭圆C的方程
;(2)①联立方程组,利用设而不求法结合两点斜率公式求12kk即可证明;②求出直线AP与直线BQ方程,联立求点M的坐标,由此证明点M在定直线上.【详解】(1)由题意,椭圆的离心率为22,61,2H是椭圆C上一点,第20页共20
页所以22222222123121ceaabcab===++=,解得2224,2,2abc===,所以椭圆的方程为22142xy+=;(2)①因为过点()1,0D且斜率不为0,所以可设l的方程为1xty=+,代入椭圆方程22142xy+=得(
)222230tyty++−=,方程()222230tyty++−=的判别式()2241220tt=++,设()11,Pxy,()22,Qxy,则12222tyyt+=−+,12232yyt=−+.两式相除得121223yytyy+=,()121232tyyyy=+.因为,AB分别
为椭圆C的左、右顶点,所以点A的坐标为()2,0−,点B的坐标为()2,0,所以1111123yykxty==++,2222221yykxty==−−.从而()()()()1211211212221122313123393323yyyytykyyyykytyyyy
+−−+====++++;②由①知1231kk=,设1km=,则23km=,所以直线AP的方程为:2ymxm=+,直线BQ的方程为36ymxm=−,联立236ymxmymxm=+=−可得46xym==
,所以直线AP与直线BQ的交点M的坐标为()4,6m,所以点M在定直线4x=上.【点睛】过x轴上定点0(,0)x斜率不为0的动直线方程可设为0xtyx=+;过y轴上定点(0,y0)斜率存在的动直线方程可设
为0ykxy=+.