【文档说明】2022-2023学年山东省高二上学期12月质量检测联合调考数学试题解析版.doc,共(22)页,5.866 MB,由小喜鸽上传
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第1页共22页2022-2023学年山东省高二上学期12月质量检测联合调考数学试题一、单选题1.已知圆1C:222xy+=,圆2C:()()22222xy−+−=,则圆1C与圆2C的位置关系为()A.相离
B.相交C.外切D.内切【答案】C【分析】计算圆心距,和12rr+比较大小,即可判断两圆的位置关系.【详解】圆1C的圆心坐标是()0,0,半径12r=,圆2C的圆心坐标是()2,2,半径22r=,22122222CC=+=,所以圆心距1212CCrr=+,所以两圆
相外切.故选:C2.已知,,abcrrr是空间的一个基底,则可以与向量2mbc=−urrr,2nbc=+rrr构成空间另一个基底的向量是()A.arB.brC.crD.bc+rr【答案】A【分析】根据空间向量基底的定义依次判断各选项即
可.【详解】对于A选项,不存在,Rxy使得()()22axmynxbcybc=+=−++rurrrrrr成立,故能构成空间的另一个基底;对于B选项,()()1112212222mnbcbbc+=−+=+urrrrrrr,故不能构成空间的另一个基底;对于C选项,()(
)1114412244cmnbcbc=+=−−+−+rurrrrrr,故不能构成空间的另一个基底;对于D选项,()()1134432424mnbcbcbc=+=−+++urrrrrrrr,故不能构成空间的另一个基底.故选:A.3.已知数列na满
足11a=,13+=+nnaan,则6a=()A.30B.31C.45D.46【答案】D【分析】利用累加法可求得6a的值.【详解】由已知13nnaan+−=,第2页共22页213aa−=,326aa−=,L,6515aa−=,
上述等式全加可得61369121545aa−=++++=,614546a=+=.故选:D.4.已知双曲线C:221mxy+=的渐近线方程为2yx=,则m=()A.2B.-2C.2−D.2【答案】B【分析】根据双曲线的方程可
得渐近线方程为:ymx=−,结合题意然后根据双曲线标准方程可得0m,进而求解.【详解】因为双曲线C的方程为221mxy+=,所以0m,令220mxy+=可得:22ymx=−,所以渐近线方程为:ymx=−,由题意知:双曲线C:221mxy+=的渐近线方程为2yx=,所
以2m=−,故选:B.5.已知数列na满足1nnaad−=+,2n,Nn,则“2mnaad−=”是“2mn−=”的()A.充分必要条件B.充分不必要条件C.必要不充分条件D.既不充分也不必要条件【答案】A【分析】由题意可得na为等差数列,后
据此判断2mnaad−=与2mn−=间关系可得答案.【详解】设na首项为1a,由1nnaad−=+,可得1nnaad−−=,则可得()11naand+−=.则()()()111122mnaaamdandmnd
dmn−=+−−−−=−=−=()()()1122112mnmnmnddamdandaad−=−=+−−−−=−=.故“2mnaad−=”是“2mn−=”的充分必要条件.故选:A6.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()第3页共22页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159388PFPQPPPQQQ+=+=+=,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.7.《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,E,F分别为PD,PB的中点,点G在线段AP上,AC与BD交于点O,2PAAB==,若OG∥平面EFC,则AG=()第4页共22页A.12B.34C.23D.1【答案】C【分析】以A为坐标原点
,,,ABADAPuuuruuuruuur的方向分别为,,xyz轴的正方向建立空间直角坐标系如图所示,根据条件求得点G的坐标,即可得到结果.【详解】以A为坐标原点,,,ABADAPuuuruuuruuur的方向分别为,,xyz轴的正方向建立空间直角坐标系如图所示,由题意可得()()()()()
0,0,2,2,0,0,0,2,0,2,2,0,1,1,0PBDCO,则()()1,0,1,0,1,1FE,所以()()1,2,1,1,1,0FCFE=−=−uuuruur,设平面EFC的法向量为(),,nxyz=r,则02000nFCxy
zxynFE=+−=−+==uuurruuurr,解得3yxzx==,令1x=,则1,3yz==所以平面EFC的一个法向量为()1,1,3n=r因为OG∥平面EFC,则0nOG=ruuur设()0,0,
Ga,则()1,1,OGa=−−uuur,所以1130a−−+=解得23a=,所以20,0,3G,即23AG=第5页共22页故选:C.8.已知直线:320lxy++=与x、y轴的交点分别为A、B,且直线1
:310lmxym−−+=与直线2:310lxmym+−−=相交于点P,则PABV面积的最大值是()A.10253+B.10453+C.12253+D.12453+【答案】A【分析】求出点A、B的坐标,可得出AB的值,求出直线1l、2l所过定点的坐标,根据12
ll⊥可求得点P的轨迹方程,根据圆的几何性质可求得点P在直线l距离的最大值,再利用三角形的面积公式可求得PABV面积的最大值.【详解】在直线l的方程中,令0x=可得=2y−,令0y=可得23x=−,即点2,03A−、()0,2B−,故()222210233AB
=−+−=,将直线1l的方程变形可得()310mxy−+−=,由3010xy−=−=可得31xy==,所以,直线1l过定点()3,1E,将直线2l的方程变形为()130xmy−+−=
,由1030xy−=−=可得13xy==,所以,直线2l过定点()1,3F,110mm−=Q,则12ll⊥,设点(),Pxy.①若点P不与E或F重合,则PEPF⊥,且()3,1EPxy=−−uuur,()1,3FPxy=−−uuur,()()()()31130EPF
Pxxyy=−−+−−=uuuruuur,整理可得()()22222xy−+−=;②当点P与E或F重合,则点E、F的坐标满足方程()()22222xy−+−=.所以,点P的轨迹方程为()()22222xy−+−=.圆()()22222xy−+−=圆心()2,2到直
线l的距离为32221010d++==,所以,点P到直线l的最大距离为102+,第6页共22页因此,PABV面积的最大值是()()1121010251021022233AB++=+=.故选:A.二、多选题9.已知直线l在x轴,y轴上的截距分别为1,1−,O是坐标原点
,则下列结论中正确的是()A.直线l的方程为10xy−−=B.过点O且与直线l平行的直线方程为0xy−=C.若点(),0a到直线l的距离为22,则0a=D.点O关于直线l对称的点为()1,1-【答案】ABD【分析】对A,由截距式可求;对B,由点斜式可求;对C,由点线距离
公式可求;对D,两对称点连线与直线l垂直,且两对称点中点过直线l.【详解】对A,直线l在x轴,y轴上的截距分别为1,1−,直线l的方程为111xy+=−,即10xy−−=,A对;对B,直线l斜率为1,故过点O且与直线l平行的直线方程为yx=,即0x
y−=,B对;对C,点(),0a到直线l的距离为1222a−=,故2a=或0,C错;对D,点O关于直线l对称的点(),mn满足01101022nmmn−=−−−−=,解得11mn==−,
故该点为()1,1-,D对.故选:ABD10.“中国剩余定理”又称“孙子定理”,此定理讲的是关于整除的问题.现将1到1000这1000个数中能被2除余1且被7除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列na,其前n项和为nS,则()
A.10814aa−=B.10127a=C.10640S=D.na共有72项【答案】BCD第7页共22页【分析】先求得数列na的通项公式1413(72)nann=−,进而求得108aa−的值判断选项A;求得10a的值判断选项B;求得10S的值判断选项C;求得n
a的项数判断选项D.【详解】将1到1000这1000个数中能被2除余1且被7除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成首项为1末项为995公差为14的等差数列则数列na的通项公式为114(1)1413(72)nannn=+−=−则数列na共有72项.故选项D判断正确;10821428
aa−==.故选项A判断错误;10141013127a=−=.故选项B判断正确;10110(1127)6402S=+=.故选项C判断正确.故选:BCD11.已知椭圆C:2214xy+=的左、右焦点分别为1F,2F,P为椭圆C上的一个动点,则()A.1223PFPF−B.121PF
PFC.12PFF△内切圆半径的最大值是3D.12cosFPF的最小值是12−【答案】ABD【分析】对A:根据椭圆定义,结合三角形中三条边的关系,即可求得求得结果,从而判断;对B:设1PFx=,根
据椭圆定义求得2PF,建立12PFPF关于x的函数关系,即可求得其最小值和最大值,从而进行判断;对C:根据等面积法,结合点P纵坐标绝对值的范围,即可求得R的最大值;对D:根据B中所求,结合余弦定理和椭圆定义,即可求得结果.【详解】对椭圆C:2214xy+=,易知222
4,1,3abc===,()()123,0,3,0FF−;对A:根据椭圆定义可知:124PFPF+=,当点P不在长轴的两个端点时,在△12PFF中,由三角形三边关系可知:12PFPF−1223FF=;当点P在椭圆长轴的左端点时,12PFPF−23=−;当点P在椭圆长
轴的右端点时,12PFPF−23=;第8页共22页综上所述:1223PFPF−,故A正确;对B:设1PFx=,又23,23x−+,则24PFx=−,故()124PFPFxx=−,又()4yxx=−在23,2−单调递增
,在(2,23+单调递减,且当23x=−与23x=+时,12PFPF取得最小值,此时1y=,故121PFPF,又当2x=时,12PFPF取得最大值,此时4y=,故124PFPF,即1214PFPF,故B正确;对C:设△12PFF内切圆半径为R,由()12121
2121122PFFPSFFyPFPFFFR==++V,即()323PyR=+,若12,,PFF能构成三角形,则(0,1Py,显然当Py取得最大值1时,R取得最大值为323323=−+,故C错误;对D:若12,,PFF能构成三角形,由余弦定理可得:()
2222212121212121212122cos22PFPFPFPFFFPFPFFFFPFPFPFPFPF+−−+−==12121216122212PFPFPFPFPFPF−−==−由选项B中所求可知,12PFPF的最大值为4,此时12cosFPF取得最小值为12−;若12,
,PFF不能构成三角形,则12cos1FPF=;综上所述,12cosFPF的最小值为12−,故D正确;故选:ABD.12.《瀑布》(图1)是埃舍尔为人所知的作品.画面两座高塔各有一个几何体,左塔上方是著名的“三立方体合体”(图2).在棱长为2的正方体ABCDABC
D−中建立如图3所示的空间直角坐标系(原点O为该正方体的中心,x,y,z轴均垂直该正方体的面),将该正方体分别绕着x轴,y轴,z轴旋转45,得到的三个正方体nnnnnnnnABCDABCD−,1n=,2,3(图4,5,6)结合在一起便可得到一个高度对称的“三
立方体合体”(图7).在图7所示的“三立方体合体”中,下列结论正确的是()第9页共22页A.设点nB的坐标为(),,nnnxyz,1n=,2,3,则2223nnnxyz++=B.设2233BCABE=I,则32
3BE=C.点1A到平面223BCB的距离为263D.若G为线段22BC上的动点,则直线2AG与直线11AB所成角最小为6【答案】ACD【分析】正方体的顶点到中心O的距离不变,判断A,写出各点坐标,利用空间向量法求解判断BCD.【详解】正方体棱长为2,面对角
线长为22,由题意(1,1,1)A−,(1,1,1)B,(1,1,1)C−,(1,1,1)D−−,旋转后1(1,2,0)A−,1(1,0,2)B,1(1,0,2)C−,1(1,2,0)D−−,2(2,1,0)A−,2(2,1,0)B,2(0,1,2)C,第10页共22页2
(0,1,2)D−,3(2,0,1)A,3(0,2,1)B,3(2,0,1)C−,3(0,2,1)D−,旋转过程中,正方体的顶点到中心O的距离不变,始终为3,因此选项A中,1n=,2,3,2223nnnxyz++=正确;33(2,2,0)BA=−uuuur
,设333(2,2,0)BEBA==−uuuuruuuur,则2233(2211(2,2,0)BEBBBE=+=−−+−uuuuruuuuruuuur,,)(22,221,1)=−−+−,22(2,0,2)BC=−uuuuur,2
2EBC,则存在实数m,使得222BEmBC=uuuuruuuuur,(22,221,1)(2,0,2)mm−−+−=−,222221012mm−=−−+−==,212=−,∴3332
(1)2222BEBA==−=−,B错;22(2,0,2)BC=−uuuuur,32(0,12,21)BC=−−uuuuur,设(,,)nxyz=r是平面223BCB的一个法向量,则2232220(12)(21)0nBCxznBCyz=−+==−+−=uuu
uurruuuuurr,令1x=,得(1,1,1)n=r,又13(1,22,1)AB=−uuuur,∴1A到平面223BCB的距离为1312212633nABdn−++===ruuuurr,C正确;22(2,0,2)BC=−uuuuur,设222(2,0,2)BGkBCkk==−u
uuuruuuuur,(01)k,2222(0,2,0)(2,0,2)(2,2,2)AGABBGkkkk=+=+−=−uuuuruuuuuruuuur,11(0,2,2)AB=uuuur,211211211cos,AGABAGABAGAB=uuuuruuuuruuuuruuu
uruuuuruuuur22222224421kkkk++==++令22()21kfkk+=+,则22(12)()2(1)1kfkkk−=++,202k时,()0fk,()fk递增,212k时,()0fk,()fk递减,第11页共22页∴max2
3()()22fkf==,又2(0)2f=,212(1)222f+=,所以23()[,]22fk,即21123cos,[,]22AGABuuuuruuuur,211,[,]64AGABuuuuru
uuur,211,AGABuuuuruuuur夹角的最小值为6,从而直线2AG与直线11AB所成角最小为6,D正确.故选:ACD.【点睛】方法点睛:本题正方体绕坐标轴旋转,因此我们可以借助平面直角坐标系得出空间点的坐标,例如绕x轴旋转时时
,各点的横坐标(x)不变,只要考虑各点在坐标平面yOz上的射影绕原点旋转后的坐标即可得各点空间坐标.三、填空题13.已知nS是等差数列na的前n项和,且2410aa+=,39S=,则na的公差d=______.【答案】2【分析】根据已知条件列方程
,由此求得公差d.【详解】依题意得111310339adadad+++=+=,解得1a1,d2==.故答案为:214.已知双曲线M:()222210,0xyabab−=的左焦点为F,右顶点为A,()0,Bb,若FABV是直角三角形,则双曲线M的离心率为______
.【答案】152+【分析】利用题给条件列出关于ac、的关系式,解之即可求得双曲线M的离心率【详解】由FABV是直角三角形,得BFBA⊥,则FBOBAOV:V,则2bac=,则22caac−=则210ee−−=,解之得15
2e+=或152e−=(舍)故答案为:152+15.已知圆1C:224240xyxy−−++=与圆2C:226260xyxy+−++=,点A,B圆2C上,且第12页共22页22AB=,线段AB的中点为D,则直线OD(O为坐标原点)被圆1C截得的弦长的取值范围是__
____.【答案】382,65【分析】由22AB=知点D在以2C为圆心2为半径的圆上,由直线OD与此圆有交点得117k−剟,再表示出直线OD被圆1C截得的弦长后求其最值即可.【详解】由题意可知圆1C的圆心为()12,1C−,半径13r=,圆2C的圆心为()23,1C−,半径
22r=.因为22AB=,所以22CD=,即点D在以2C为圆心,2为半径的圆上.设直线OD的方程为ykx=,则23121kk++„,即27610kk+−„,解得117k−剟.圆心()12,1C−到直线OD的距离为2211kk++,直线OD被圆1C截
得的弦长()2221291kk+−+,令()2221()1xfxx+=+,117x−剟,则()()()222142()1xxfxx+−+=,当112x−−剟时()0,()fxfx为减函数,当1127x−剟
时,()0,()fxfx为增函数,故min1()()02fxf=−=,max181()()750fxf==,当12k=−时,直线OD经过1C,此时直线OD被圆1C截得的弦长最长,最长的弦长是圆1C的直径6.当17k=时,直线OD被圆1C截得的弦长最短,则弦长为8138229
505−=;综上,直线OD被圆1C截得的弦长的取值范围是382,65.故答案为:382,65【点睛】分式型函数()()fxygx=求最值方法:①转化为反比例函数求最值;②转化为对勾函数或基本不等式求最值;③换元为二次函
数求最值;④用导数求最值.第13页共22页四、双空题16.如图,在平行六面体1111ABCDABCD−中,G为11BC的中点,1xAByAAGDzAA=++uuuruuuuruuruuur,则xyz++=______;若该六面体的棱长都为2,
1160BADAABAAD===,则AG=______.【答案】52##2.517【分析】由空间向量基本定理和已知条件可得112AGABADAA=++uuuruuuruuuruuur;由22AGAG=uuuruuur结合向量的数
量积运算可得AG.【详解】1111111122AGABBGABAABCABADAA=+=++=++uuuruuuruuuuruuuruuuruuuuruuuruuuruuur,∴11,,12xyz===,∴52xyz++=;∵222112AGAGABADAA=++=uuuruuuruu
uruuuruuur222111124ABADAAABADABAAADAA=+++++uuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuuruuur222122222cos60222cos6
022cos60174=+++++=,∴17AG=uuur,即17AG=.故答案为:52;17.五、解答题17.已知F是抛物线C:24yx=的焦点,点M在抛物线C上,且M到F的距离是M到y轴距离的3倍.第14页共22页(1)求M的坐标;(2)求直线MF被抛物线C所截线段的长度.
【答案】(1)1,22或1,22−(2)92【分析】(1)设出M点坐标,利用已知条件列方程,化简求得M点的坐标.(2)求得直线MF的方程,并与抛物线方程联立,求得直线MF与抛物线的交点坐标,
进而求得直线MF被抛物线C所截线段的长度.【详解】(1)抛物线的焦点()1,0F,设2,4tMt,则22221344ttt−+=,解得2t=,所以M点的坐标为1,22或1,22−.(2)由(1)得
M点的坐标为1,22或1,22−.当M的坐标是1,22时,直线MF的方程为()()21221112yxx=−=−−−,由()22214yxyx=−−=,消去y并化简
得22520xx−+=,解得112x=,22x=,所以直线MF与抛物线的交点坐标为1,22和()2,22−,所以直线MF被抛物线C所截线段的长度为()2219222222−+−−=.当M的
坐标是1,22−时,同理可求得直线MF被抛物线C所截线段的长度为92.综上所述,直线MF被抛物线C所截线段的长度为92.18.已知数列na的前n项和2142nSnn=−+.(1)求na的通项公式;(2)求数列na的前n项和nT.第15页共22页【答案】(1)11,
1215,2nnann−==−;(2)22142,17,N1492,8,NnnnnnTnnnn++−+−=−−.【分析】(1)利用11,1,2nnnSnaSSn−==−,即可求解数列na的通项公式;(2)由(1)由0na得152n
,然后分17n和8n两种情况对nT化简求解即可.【详解】(1)当1n=时,1114211S=−+=−,即111a=−,当2n时,221142[(1)14(1)2]215nnnaSSnnnnn−=−=−+−−−−+=−,1n=时,113a=−,与111a=−不符,所以11,1215
,2nnann−==−;(2)由0na得152n,而Nn+,所以当17n时,0na,当8n时,0na,当17n时,21212()142nnnnTaaaaaaSnn=+++=−+++=−=−+−,当8
n时,1278nnTaaaaa=++++++1278()naaaaa=−++++++77()nSSS=−+−72nSS=−21492nn=−−,所以22142,17,N1492,8
,NnnnnnTnnnn++−+−=−−19.如图,三棱柱111ABCABC-的底面ABC是正三角形,侧面11ACCA是菱形,平面11ACCA⊥平面ABC,E,F分别是棱11AC,BC的中点.第16页共22页(1)证明:EF∥平面11ABBA;(2)若11
2,60,2ACACCCGGC===uuuuruuur,求直线11BC与平面EFG所成角的正弦值.【答案】(1)见解析;(2)15953.【分析】(1)取11AB的中点M,连接ME,MB,易证四边形MEFB为平行四边形
,从而有EF∥MB,故而得证;(2)过点1C作1COAC⊥于O,连接OB,以O为原点,OB、OC、1OC分别为,,xyz轴建立空间直角坐标系,用向量法求解即可.【详解】(1)证明:取11AB的中点M,连接ME,MB,因为E,F分别是棱11A
C,BC的中点,则ME∥11BC∥BF,111122MEBCBCBF===,四边形MEFB为平行四边形,所以EF∥MB,EFQ平面11ABBA,MB平面11ABBA,EF∥平面11ABBA;(2)解
:在平面11ACCA中过点1C作1COAC⊥于O,连接OB,平面11ACCA⊥平面ABC,平面11ACCAI平面ABCAC=,第17页共22页1CO⊥平面ABC,又因为12,60ACACC==,所以1OC=,113,2COCC==,因为点O为AC的中点
,OBAC⊥,故以O为原点,OB、OC、1OC分别为,,xyz轴建立如图所示的空间直角坐标系,则(3,0,0)B,(0,1,0)C,1(0,0,3)C,1(0,2,3)A−,(0,1,3)E−,31(,,0)22F,23(0,,)33G,
所以11(3,1,0)BCBC==−uuuuruuur,33(,,3)22EF=−uuur,313(,,)263GF=−−uuur,设平面EFG的法向量为(,,)nxyz=r,则有3330223130263xyzxyz+−=
−−=,423,55xzyz==,所以取(4,23,5)n=r,设直线11BC与平面EFG所成角为,则11|4323|159sin|cos,|5316122531nBC−+===+++ruuuur.20.已知直线l:220kxxyk+−++=,圆C:()()224220xy
−+−=.(1)若直线l与圆C相切,求k的值.(2)若直线l与圆C交于A,B两点,是否存在过点()3,3D的直线l垂直平分弦AB?若存在,求出直线l与直线l的交点坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)1k=或32k=−第18页共22页(2)存在
,交点坐标为()2,4【分析】(1)由题意圆心到直线的距离等于半径,列出方程求解即可;(2)由直线l与圆C交于A,B两点,可得圆心C到直线l的距离25d,由此求出k的范围.根据圆的性质可知直线l必经过圆心C,从而求得直线l的斜
率,利用点斜式可得直线l的方程,由ll⊥求得k,联立直线l与l的方程,可得交点坐标.【详解】(1)圆22:(4)(2)20Cxy−+−=,则圆心(4,2)C,半径25r=∵若直线l与圆C相切,∴圆心C到直线l的距离2244222
6425(1)1(1)1kkkdkk+−+++===++++,即2230kk+−=,即(1)(23)0kk−+=,解得1k=或32k=−.(2)若直线l与圆C交于A,B两点,则圆心C到直线l的距离24422225(1)1kkdk+−++=++,即2230kk+−,即(1)(23)
0kk−+,解得132k−.过点()3,3D的直线l垂直平分弦AB,则直线l必经过圆心C,直线l的斜率为23143−=−−,直线l的方程为3(3)yx−=−−,即60xy+−=,又ll⊥,且直线0:(1)22lkxyk+−++=,则(1)(1)1k−+=−,解得0k
=,符合题意,所以直线l的方程为20xy−+=,联立直线l与l的方程得6020xyxy+−=−+=,解得24xy==所以,存在符合题意的直线l,直线l与直线l的交点坐标为()2,4.21.如图,将边长为2的正方形ABCD沿对角线
AC折起,使得点D到点D¢的位置,连接BD,O为AC的中点.第19页共22页(1)若平面DAC⊥平面ABC,求点O到平面DBC的距离;(2)不考虑点D¢与点B重合的位置,若二面角ABDC−−的余弦值为23−,求BD的长度
.【答案】(1)33;(2)455.【分析】(1)连接,ODOB,根据面面垂直的性质可得OD⊥平面ABC,然后利用锥体的体积公式结合等积法即得;(2)取DB的中点E,可得AEC为二面角ABDC−−的平面角,然后利用余弦定理结合条件可得2265A
ECE==,进而即得.【详解】(1)连接,ODOB,则ODAC⊥,因为平面DAC⊥平面ABC,OD平面DAC,所以OD⊥平面ABC,又OB平面ABC,所以OD⊥OB,又正方形ABCD的边长为2,所以1ODOBOC===,2BDBCDC===,
设点O到平面DBC的距离为h,则DOBCODBCVV−−=,所以()2111311123234h=,所以33h=,即点O到平面DBC的距离为33;(2)取DB的中点E,连接,AEEC,因为2ABADBCDC====,所以,AEB
DECBD⊥⊥,第20页共22页所以AEC为二面角ABDC−−的平面角,所以2cos3AEC=−,由题可知ABDCBDVV≌,在AEC△中,2AC=,AECE=,2222cos23AECEACAECAECE+−==−,所以226
5AECE==,所以22264255DEADAE=−=−=,所以4525DBDE==.22.已知椭圆C:()222210xyabba+=与椭圆22184xy+=的离心率相同,2,12P为椭圆C上一点.(1)求椭圆C
的方程.(2)若过点1,03Q的直线l与椭圆C相交于A,B两点,试问以AB为直径的圆是否经过定点T?若存在,求出T的坐标;若不存在,请说明理由.【答案】(1)2212yx+=(2)存在T的坐标为(1,0)−,理由见解析【分析】(1)先求出椭圆22184x
y+=的离心率为22,由此得到222ab=,将点P的坐标代入椭圆C,得到221112ba+=,再代入222ab=,解得21b=,22a=,则可得结果;(2)先用两个特殊圆求出交点(1,0)−,再猜想以AB为直径的圆经过定点(1,0)T−,再证明猜想,设直线1:3
lxmy=+,并与2212yx+=联立,利用韦达定理得到12yy+,12yy,进一步得到12xx+,12xx,利用12yy+,12yy,12xx+,12xx证明0TATB=uuruur即可.【详解】(1)在椭圆2218
4xy+=中,122a=,12b=,1842c=−=,离心率e=1122222ca==,在椭圆C:()222210xyabba+=中,22221cabbeaaa−===−,所以22212ba−=,化简得222ab=,第21页共2
2页因为2(,1)2P在椭圆C:()222210xyabba+=上,所以221112ba+=,所以2211122bb+=,所以21b=,22a=,所以椭圆22:12yCx+=.(2)当直线l的斜率为0时,线段AB是椭圆的短轴,以AB为直径的圆的方程为221xy+=,当直
线l的斜率不存在时,直线l的方程为13x=,代入2212yx+=,得43y=,以AB为直径的圆的方程为22116()39xy−+=,联立2222111639xyxy+=−+=,解得10xy=−=,由此猜想存在(1,0)T−,使得以AB为直径的圆是经过
定点(1,0)T−,证明如下:当直线l的斜率不为0且斜率存在时,设直线1:3lxmy=+,联立221312xmyyx=++=,消去x并整理得22128()0239mymy++−=,224184()0929mm=++,设11(,)Axy、22(,)Bxy,则
122213()2myym+=−+,122819()2yym=−+,则121212112()333xxmymymyy+=+++=++2222133()2mm=−++,121211()()33xxmymy=++2121211()39myymyy=+++22228211199()9()22mmm
m=−−+++22101199()2mm=−++,因为TATBuuruur1122(1,)(1,)xyxy=++1212(1)(1)xxyy=+++1212121xxxxyy=++++222221012281111939()3()9(
)222mmmmm=−+−++−+++第22页共22页2216816199()2mm+=−++0=,所以TATB⊥,所以点(1,0)T−在以AB为直径的圆上,综上所述:以AB为直径的圆是经过定点(1,0)T−.【点睛】方法点睛:利用韦达定理法解决直线与
圆锥曲线相交问题的基本步骤如下:(1)设直线方程,设交点坐标为()()1122,,,xyxy;(2)联立直线与圆锥曲线的方程,得到关于x(或y)的一元二次方程,必要时计算;(3)列出韦达定理;(4)将所求问题或题中的关系转化为12xx+、12xx(或12yy+、12yy
)的形式;(5)代入韦达定理求解.