2024-2025学年新疆乌鲁木齐市高二上学期期中联考数学检测试卷(含解析)
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2024-2025学年乌鲁木齐市高二上学期期中联考数学检测试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A 版选择性必修第一册第一章到第三章3.1.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知直线过点,则直线的倾斜角(
)
l (5,P Q -l α=A. B. C. D. π6π42π3
5π6
2. 平行线与间的距离为(
)
230x y -+=4270x y -+=
A .
3. 已知圆
的圆心为为坐标原点,则以为直径的圆的标2284190x y x y ++-+=,C O OC 准方程为( )
A.
B.
22
(2)(1)5x y -++=22
(2)(1)20x y -++=C. D.
22
(2)(1)2x y ++-=2
2
(2)(1)5++-=x y 4. 已知向量
,则在方向上的投影向量的模为(
)
()(
)4,0,1,a b =-=
a b A .
B. C. D. 516
5474
916
5. “”是“方程表示椭圆”的(
)
24m <<22
1
42x y m m +=--A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件
D. 既不充分
也不必要条件
6. 在空间四边形中,,,,且,,OABC OA a = OB b = OC c =
2AM MC = 2BN NO = 则( )
MN =
A. B. 1123
33a b c
-++ 1223
33a b c
-+-
C. D. 2123
33a b c
-+- 1123
33a b c
-+- 7. 某手机信号检测设备的监测范围是半径为的圆形区域,一名人员持手机以每分钟
200m 的速度从设备正东的处沿西偏北方向走向位于设备正北方向的处,
50m A 30o B 则这名人员被持续监测的时长约为( )
A. 2分钟
B. 3分钟
C. 4分钟
D. 5分钟
8. 已知椭圆的右焦点为,过点的直线与圆相切于点
()22
2210+=>>x y a b a b F F 222x y b +=且与椭圆相交于、两点,若、恰为线段的三等分点,则椭圆的离心率为
E M N E
F MN (
)
A .
D. 25
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知椭圆,则(
)
22:1
927
x y C +=A. 椭圆的长轴长为 B. 椭圆的一个焦点为C
C C. 椭圆的短半轴长为6
D. 椭圆C C 10. 空间内有四点,则( )
(9,8,5),(2,1,1),(1,2,1),(1,1,2)P E F
N A. 点到直线EF B. 点到直线EF 的距离为P
P
C. 点到平面EFN 的距离为
D. 点到平面EFN 的距离为P P 11. 已知圆
与直线,点在圆上,点在22
:4210C x y x y +-++=:430l x y m -+=P C Q
直线上,则下列说法正确的是( )
l A. 若,则直线与圆相切
9m =l C B. 若圆上存在两点关于直线对称,则C l 11
m =-C. 若,则
14m =min ||3PQ =D. 若,从点向圆
14m =Q C 三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线垂直于直线,且过点,则直线的斜截式方程为l 210x y +-=(2,3)P -l _____________;在轴上的截距为_____________.
x 13. 经过椭圆的左焦点的直线交椭圆于两点,是椭圆的右焦
22
:1
324x y C +=1F C ,A B 2F C 点,则
的周长为______.
2ABF △14. 在直三棱柱中,
分别是的中点,111ABC A B C -90,,BCA M N ∠=
1111,A B A
C ,则与所成角的余弦值为__________.
1BC CA ==
BM AN 四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 求符合下列条件的椭圆的标准方程:(1)一个焦点为,长轴长是短轴长的2倍;
(
)6,0(2)经过
两点
.
((
,P Q 16. 如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,,,
A BCED -BCED DE BC ∥DE CE ⊥,.
AD
BD CD BC =
=
=AC ==(1)判断直线与是否垂直,并说明理由;
AB CD
(2)求平面与平面的夹角的余弦值.ADE ACD 17. 已知直线.:(4)(1)370,l a x a y a a -++-+=∈R (1)证明直线过定点,并求出该定点的坐标;
l (2)若直线过(1)中的定点,且在轴上的截距与在轴上的截距的绝对值相等,求直l 'y x 线的方程.
l '18. 如图,在棱长为2的正方体
中,为的中点,为底面
1111ABCD A B C D -E BC P 内一动点(包括边界),且满足.ABCD 1
1B P D E ⊥
(1)是否存在点,使得平面?
P 1//B P 1D DE (2)求
的取值范围.
1B P (3)求点到直线
的距离的最小值.
P 1D E
19. 已知圆经过三点.W (3,3),(2,A B C -(1)求圆的方程.
W (2)已知直线与圆交于M ,N (异于A 点)两点,若直线的斜率之积为2,试l W ,AM AN 问直线是否经过定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由。
l
2024-2025学年乌鲁木齐市高二上学期期中联考数学检测试卷
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上.2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.回答非选择题时,将答案写在答题卡上.写在本试卷上无效.
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回.
4.本试卷主要考试内容:人教A 版选择性必修第一册第一章到第三章3.1.
一、选择题:本题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的.
1. 已知直线过点,则直线的倾斜角(
)
l (5,P Q -l α=A. B. C. D. π6
π42π35π6
【正确答案】C
【分析】由两点求出直线斜率,由斜率求倾斜角.
【详解】设直线的斜率为,则
,即.
l
k k
=
=tan α=因为,所以.
[0,π)α∈2π
3α=
故选:C
2. 平行线与间的距离为(
)
230x y -+=4270x y -+
=
【正确答案】A
【分析】由平行线间的距离公式求解即可.
【详解】方程变形为230x y -+=4260
x y -+=由平行线间的距离公式可得所求距离
.
d =
=
故选:A.
3. 已知圆
的圆心为为坐标原点,则以为直径的圆的标2284190x y x y ++-+=,C O OC 准方程为( )
A.
B.
22
(2)(1)5x y -++=22
(2)(1)20x y -++=C.
D.
220(2)(1)2x y ++-=22
(2)(1)5++-=x y 【正确答案】D
【分析】求出圆心的坐标以及,并求出线段的中点的坐标,由此可得出所求圆
C OC
OC 的标准方程.
【详解】因为圆
的圆心为,
22
84190x y x y ++-+=C (4,2)-所以,
OC
==所以以为直径的圆的圆心为,半径为
.
OC (2,1)
-2
CD r =
=故所求圆的标准方程为
.
22
(2)(1)5++-=x y 故选:D.4. 已知向量
,则在方向上的投影向量的模为(
)
(
)(
)4,0,1,a b =-=
a b A. B. C. D. 516
5474
916
【正确答案】B
【分析】根据给定条件,利用投影向量的定义,结合向量模的意义求解即得.
【详解】由
,得
,
(4,0,1),a
b =-=
4
b == ,
420135a b ⋅=-⨯++⨯=-
所以在方向上的投影向量的模为.a b 2||5||4||
||a b a b b b b ⋅⋅⋅== 故选:B
5. “”是“方程表示椭圆”的(
)
24m <<22
1
42x y m m +=--A. 充分不必要条件 B. 必要不充分条件 C. 充要条件
D. 既不充分
也不必要条件【正确答案】B
【分析】由方程表示椭圆可得
,求解可判断结论.
402042m m m m ->⎧⎪
->⎨⎪-≠-⎩
【详解】若方程表示椭圆,则
,解得且,
22
142x y m m +=--40
2042m m m m ->⎧⎪
->⎨⎪-≠-⎩
24m <<3m ≠所以“”是“方程表示椭圆”的必要不充分条件.
24m <<22
1
42x y m m +=--故选:B.
6. 在空间四边形中,,,,且,,OABC OA a = OB b = OC c =
2AM MC = 2BN NO = 则( )
MN =
A. B. 1123
33a b c
-++ 1223
33a b c
-+-
C. D. 2123
33a b c
-+- 1123
33a b c
-+- 【正确答案】D
【分析】以,,为基底,根据空间向量的加减运算,表示出,即
OA a = OB b = OC c = MN 得答案.
【详解】由题意知在空间四边形中,,,,且,
OABC OA a = OB b = OC c =
2AM MC = ,
2BN NO =
则
2133MN MA AO ON AC OA OB
=++=--+
()
2111233333OC OA OA OB OA OB OC
=---+=-+-
,
112333a b c
=-+- 故选:D
7. 某手机信号检测设备的监测范围是半径为的圆形区域,一名人员持手机以每分钟
200m 的速度从设备正东的处沿西偏北方向走向位于设备正北方向的处,
50m A 30o B 则这名人员被持续监测的时长约为( )
A. 2分钟
B. 3分钟
C. 4分钟
D. 5分钟
【正确答案】C
【分析】根据给定条件,建立平面直角坐标系,求出直线及圆的方程,利用点到直线的AB 距离公式及圆的弦长公式求解即得.
【详解】以设备的位置为坐标原点,其正东、正北方向分别为轴、轴的正方向建立平O x y 面直角坐标系,
则直线
,即,圆
,:AB y x =
-0x +-=22
:40000O x y +=记从处开始被监测,到处监测结束,点到直线的距离为
N M O AB
,
||OO '=
=则
,所以被监测的时长为分钟
.
||200
MN ==200
450=故选:C
8. 已知椭圆的右焦点为,过点的直线与圆相切于点
()22
2210+=>>x y a b a b F F 222x y b
+=且与椭圆相交于、两点,若、恰为线段的三等分点,则椭圆的离心率为
E M N E
F MN (
)
D. 25
【正确答案】A
【分析】不妨设切点在第一象限,点在第一象限,记椭圆的左焦点为,连接、
E M G MG ,利用中位线的性质可求出,可得出,利用椭圆的定义求出,利
OE MG MG MF ⊥MF 用勾股定理可求得的值,进而利用椭圆的离心率公式可求得该椭圆的离心率的值.
b
a 【详解】不妨设切点在第一象限,点在第一象限,记椭圆的左焦点为,连接、
E M G MG ,
OE
由圆的几何性质可知,
OE MN ⊥易知、分别为、的中点,则,且,
O E FG FM //OE MG 22MG OE b
==所以,,由椭圆的定义可得,
MG MF ⊥222MF a MG a b
=-=-由勾股定理可得
,即
,
222
MG MF FG
+=()2
2222
422444b a b c a b +-==-整理可得,可得,
2
32b ab =23b a
=因此,该椭圆的离心率为
,c e a =====故选:A.
方法点睛:求解椭圆或双曲线的离心率的方法如下:
(1)定义法:通过已知条件列出方程组,求得、的值,根据离心率的定义求解离心率
a c 的值;
e (2)齐次式法:由已知条件得出关于、的齐次方程,然后转化为关于的方程求解;a c e (3)特殊值法:通过取特殊位置或特殊值,求得离心率.
二、选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分.
9. 已知椭圆,则( )
22
:1
927x y C +=A.
椭圆的长轴长为 B. 椭圆的一个焦点为
C C C. 椭圆的短半轴长为6 D.
椭圆C C 【正确答案】AD
【分析】利用椭圆的标准方程分析其性质即可得解.
【详解】因为,且椭圆的焦点在
轴上,
3,a b c ===C y 所以椭圆的长轴长为
,短半轴长为3,离心率.
C
(0,±c e a =
=故选:AD.
10. 空间内有四点,则( )
(9,8,5),(2,1,1),(1,2,1),(1,1,2)P E F N A. 点到直线EF
B. 点到直线EF 的距离为
P P C. 点到平面EFN
的距离为 D. 点到平面EFN 的距离为
P P 【正确答案】AD
【分析】利用空间向量的坐标运算求点到直线、点到平面的距离.
【详解】因为,所以EF 的一个单位方向向量为.
(
1,1,0)EF =- 1,1,0)
u =- 因为,所以点到直线EF
(8,6,
4)PF =---
P
==设平面EFN 的法向量为
,因为,
(,,)n x y z = (1,1,0),(1,0,1)EF EN =-=-
所以令,得.0,0,EF n x y EN n x z ⎧⋅=-+=⎪⎨⋅=-+=⎪⎩
1x =(1,1,1)n =
因为,
(8,6,4)PF =
---
所以点到平面EFN 的距离为.
P ||||PF n n ⋅==
故选:AD.
11. 已知圆
与直线,点在圆上,点在22
:4210C x y x y +-++=:430l x y m -+=P C Q 直线上,则下列说法正确的是( )
l A. 若,则直线与圆相切
9m =l C
B. 若圆上存在两点关于直线对称,则C l 11
m =-C. 若,则
14m =min ||3PQ =D. 若,从点向圆
14m =Q C 【正确答案】BC
【分析】利用圆心到直线的距离与半径的关系可判断A 错误;由圆上存在两点关于直线
C 对称可得直线过圆心,圆心坐标代入直线方程可得选项B 正确;由题意可知的最小
l l ||PQ 值为圆心到直线的距离减去半径,选项C 正确;由切线得垂直,根据勾股定理表示切线长,可知当最小时,切线长最小,结合点到直线的距离求解可知选项D 错误.
||CQ 【详解】A.由题意得,圆的标准方程为
,圆心为,半径C 22
(2)(1)4x y -++=()2,1C -.
2r =∴圆心到直线的距离
,
C
l 42
d >∴直线与圆相离,故A 不正确.
l C B.若圆上存在两点关于直线对称,则直线经过圆的圆心,C l l C ∴
,解得,故B 正确.
()42310
m
⨯-⨯-+=11m =-C.
若,则圆心到直线的距离,
14m =C
l 5
d ∴
,故C 正确.
min ||523PQ =-=
D.若,从点向圆引切线,设一个切点为,连接,则,如图14m =Q C M CM CM MQ ⊥所示,
,
||MQ ==
当时,取得最小值,此时取得最小值,即CQ l ⊥CQ 5MQ min ||MQ ==故D 不正确.故选:BC.
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 已知直线垂直于直线,且过点,则直线的斜截式方程为l 210x y +-=(2,3)P -l _____________;在轴上的截距为_____________.
x 【正确答案】 ①. ②. 27y x =+7
2
-
【分析】根据互相垂直直线之间的斜率关系,求出斜率,点斜式得出直线方程,求截距即可.
【详解】因为直线的斜率为,所以直线的斜率为2.
210x y +-=1
2-
l 因为直线过点,所以直线的方程为,即,l (2,3)P -l 32(2)y x -=+270x y -+=故直线的斜截式方程为,
l 27y x =+令,解得
,所以在轴上的截距为.
0y =72x =-
x 7
2-
故;27y x =+7
2
-
13. 经过椭圆的左焦点的直线交椭圆于两点,是椭圆的右焦
22:1
324x y C +=1F C ,A B 2F C 点,则
的周长为______.
2ABF △
【正确答案】【分析】根据椭圆定义即可得结果.【详解】由题意可知:
a =因为
121222AF AF a BF BF a +==+==所以
的周长为.
2ABF
△故答案为
.14. 在直三棱柱中,
分别是的中点,111ABC A B C -90,,BCA M N ∠=
1111,A B A C ,则与所成角的余弦值为
__________.
1BC CA ==
BM AN
【分析】根据给定条件,建立空间直角坐标系,利用空间向量求出线线角的余弦值.
【详解】如图,以为坐标原点,的方向分别为轴的正方向,建立空
1C 11111,,C B C A C C
,,x y z
间直角坐标系,
不妨设
,则,
12BC
CA ==
=(0,2,(2,0,(1,1,0),(0,1,0)A B M N
,于是
(0,1,(1,1,AN BM =--=--
,cos ,||||AN BM AN BM AN BM ⋅〈〉===
所以与
.BM AN
故答案为四、解答题:本题共5小题,共77分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.15. 求符合下列条件的椭圆的标准方程:(1)一个焦点为,长轴长是短轴长的2倍;
()
6,0(2)经过
两点
.
((
,P Q 【正确答案】(1) 22
14812x y +=(2)22
1
2416
y x +=【分析】(1)根据题意可得,结合求得,即可得方程;
6,2c a b ==2
2
2
a b c =+,a b (2)设椭圆的方程为
,代入点运算即可.22
1mx ny +=【小问1详解】由题意知,
6,2c a b ==因为,即,解得
222a b c =+22
436b b =+b a ==且焦点在轴上,所以椭圆的标准方程为.
x 2
2
1
4812
x y +=【小问2详解】
设椭圆的方程为
.22
1mx ny +=因为椭圆经过
两点,
((
,P Q
则
,解得(
(
(222
2121
m n m n ⎧+=⎪⎨⎪⋅+=⎩1,161,24m n ⎧=⎪⎪⎨⎪=⎪⎩
故椭圆的标准方程为.
22
1
2416y x +=16. 如图,在四棱锥中,底面为直角梯形,,,
A BCED -BCED DE BC ∥DE CE ⊥,.
AD BD CD BC ==
=AC
==(1)判断直线与是否垂直,并说明理由;AB CD (2)求平面与平面的夹角的余弦值.ADE ACD 【正确答案】(1)和不垂直,理由见详解;
AB CD (2
)【分析】(1)根据已知条件可设
,计算出,的值,从而证明
()
0AE CE a a ==>DE AD 到,再由可证平面;所以建立空间直角坐标系,用坐标表
DE AE ⊥DE CE ⊥DE ⊥ACE 示向量和,将判断直线是否垂直转化为判断向量是否垂直,即可得证.
AB CD
(2)在第一问的基础上,分别求出平面与平面的法向量,利用公式计算可得平ADE ACD 面与平面的夹角的余弦值.ADE ACD 【小问1详解】
和不垂直,理由如下:
AB CD 设
,则,
()
0AE CE a a ==
>AC =在中,,所以为等边三角形,所以,
BCD △BD CD BC ==BCD △60BCD ∠=︒
因为,,所以,从而,
DE CE ⊥DE BC ∥BC CE ⊥30DCE ∠=︒所以在直角中,
,,DEC
cos30CE CD a =
=
︒tan 30DE CE =⨯︒=又因为,所以
,所以在中,满足,
AD CD
=AD =
DEA △222DE AE AD +=故为直角三角形,则;
DEA △DE AE ⊥又因为,,所以平面; DE CE ⊥CE AE E = DE ⊥ACE 因为,所以,所以
,
AC =
=222AC AE CE =+CE AE ⊥故以点为坐标原点,,,所在直线分别为轴,轴,轴,建立如图所示的E EC EA ED x y z 空间直角坐标系
.
设,则,
;
1DE =2AD BD CD
BC ====AE CE =
=AC =所以,
,,,,
()0,0,0E (
)A )2
B )
C ()0,0,1
D 所以
,,所以
,)2AB =
()CD = 3020AB CD ⋅=-++≠ 所以不成立,故和不垂直.
AB CD ⊥
AB CD 【小问2详解】
由(1)可知,,,所以平面,
CE AE
⊥CE DE ⊥AE DE E = CE ⊥ADE 故为平面
的一个法向量;
)EC =
ADE 又,,设平面的法向量
,
()1DA =- )1DC =- ACD (),,n x y z = 所以,即,取,则,,故,00n DA n DC ⎧
⋅=⎪⎨⋅
=⎪⎩
0z z -=-=
z =1x =1y =(n =
设平面与平面的夹角为,
ADE ACD θ所以
,cos θ=cos ,n EC n EC n EC ⋅=⨯
==所以平面与平面
ADE ACD 17. 已知直线.:(4)(1)370,l a x a y a a -++-+=∈R (1)证明直线过定点,并求出该定点的坐标;
l (2)若直线过(1)中的定点,且在轴上的截距与在轴上的截距的绝对值相等,求直l 'y x 线的方程.
l '【正确答案】(1)证明见解析, (2,1)(2)或或20x y -=30x y +-=10
x y --=【分析】(1)整理方程为,然后解方程组可得(3)470x y a x y +--++=30
470x y x y +-=⎧⎨
--=⎩
答案;
(2)分截距为0与截距不为0两种情况计算可求得直线的方程.l '【小问1详解】
将直线的方程整理为,l (3)470x y a x y +--++=所以直线过直线与的交点,
l 30x y +-=470x y --=联立方程组,解得,30470x y x y +-=⎧⎨--=⎩2
1x y =⎧⎨=⎩
所以直线过定点,其坐标为.l (2,1)【小问2详解】
①当截距为0时,直线的方程为
,即.
l '1
2y x
=
20x y -=②当截距不为0时,设直线的方程为,
l '1
x y a b +=
则,解得或211
a b
a b ⎧+=⎪⎨⎪=⎩3,3a b =⎧⎨=⎩1,1.a b =⎧⎨=-⎩
若,则直线的方程为,即;33a b =⎧⎨=⎩l '133x y
+=30x y +-=若,则直线的方程为.11a b =⎧⎨
=-⎩
l '10x y --=故直线的方程为或或.l '20x y -=30x y +-=10x y --=18. 如图,在棱长为2的正方体
中,为的中点,为底面
1111ABCD A B C D -
E BC P 内一动点(包括边界),且满足.ABCD 1
1B P D E ⊥(1)是否存在点,使得平面?
P 1//B P 1D DE (2)求
的取值范围.
1B P (3)求点到直线
的距离的最小值.
P 1D E
【正确答案】(1)存在,
62
(
,,0)
55
P (2)
(3)【分析】(1)如图建立空间直角坐标系,求出平面的法向量,设,利用1D DE m
(,,0)P x y ,及即可求出点坐标;
11⊥
B P D E 1B P m ⊥ P
(2)由(1)知,利用模长公式结合二次函数求值域即可求解;
1
(2,2,2)B P y y =---
(3)取中点为,则点轨迹为线段,所以点到直线的距离的最小值就是
CD F P AF P 1D E
异面直线与的距离,利用向量法求出异面直线与
的距离即可.
AF 1D E
AF 1D E
【小问1
详解】
如图,以为原点,所在直线为轴,轴,轴,建立空间直角坐标系,
D 1,,DA DC DD x y z 由题意得
,
11(2,2,2),(0,0,0),(0,0,2),(1,2,0)B D D E ,,1(0,0,2)DD =
(1,2,0)DE = 1(1,2,2)
D E =- 设平面的法向量为,
1
D D
E 111(,,)m x y z =
则,可取,
11112020DD m z DE m x y ⎧⋅==⎪⎨⋅=+=⎪⎩ (2,1,0)m =- 设, 所以,
(,,0)(02,02)P x y x y ≤≤≤≤1
(2,2,2)B P x y =---
又
,所以,
11B P D E ⊥22440x y -+-+=即,所以,
220x y +-=1
(2,2,2)B P y y =---
设存在点,使得
平面,
P 1//B P 1D DE 则,解得,则,1
420B P m y y ⋅=+-= 25y =26222255x y =-+=-⨯+=则,
62
(,,0)55P 所以存在点,使得平面P 1//B P 1D DE
【小问2详解】
由(1)知,1
(2,2,2)B P y y =--- 所以
1B P == 函数在上单调递减,在上单调递增,
2548t y y =-+20,5⎡⎤⎢⎥⎣⎦2,25⎡⎤⎢⎥⎣⎦当时,,当时,,
25y =
min 365t =2y =max 20t =所以
,36,205t ⎡⎤∈⎢⎥⎣⎦所以的取值范围是.1B P
【小问3详解】
由(1)知点满足,
(,,0)P x y 220x y +-=取中点为,则点轨迹为线段,
CD F P AF 所以点到直线的距离的最小值就是异面直线与的距离,
P 1D E AF 1D E ,,,,,(1,2,0)E (0,1,0)F (2,0,0)A (2,1,0)AF =- 1(1,2,2)D E =- 设,,
(,,)n a b c = 1,n AF n D E ⊥⊥ 则,可取,20220a b a b c -+=⎧⎨+-=⎩(2,4,5)n = 又,
(1,1,0)EF =--
点到直线的距离的最小值.
P 1D
E E
F n d n ⋅=== 19. 已知圆经过三点.
W (3,3),(2,A B C -(1)求圆的方程.
W (2)已知直线与圆交于M ,N (异于A 点)两点,若直线的斜率之积为2,试l W ,AM AN 问直线是否经过定点?若经过,求出该定点坐标;若不经过,请说明理由.
l 【正确答案】(1)
2260x y x +-=(2)直线经过定点,该定点的坐标为l (3,9)
-【分析】(1)设出圆的一般方程,代入的坐标,由此求得正确答案.
W ,,A B C (2)根据直线的斜率是否存在进行分类讨论,由直线的斜率之积列方程,化简求l ,AM AN 得定点坐标.
【小问1详解】
设圆W 的方程为,22
0x y Dx Ey F ++++=则
,解得3318021202120D E F D F D F +++=⎧⎪+++=⎨⎪-++=⎩600D E F =-⎧⎪=⎨⎪=⎩
则圆W 的方程为.
2260x y x +-=【小问2详解】
若直线的斜率不存在,则设直线的方程为,
l l ()()00000,,,,x x M x y N x y =-则,整理得.
000033233AM AN y y k k x x ---⋅=
⋅=--()2200239x y -+=又,解得,所以直线的方程为,此时经过点,不符
()220
039x y -+=03x =l 3x =l (3,3)A 合题意.若直线的斜率存在,则设直线的方程为,
l l ()()1122,,,,y tx b M x y N x y =+
联立方程组,整理得,2260y tx b
x y x =+⎧⎨+-=⎩()
2221(26)0t x tb x b ++-+=则.2
2
12122262424360,,11tb b b tb x x x x t t -∆=--+>+==++()()()()
1212121233333333AM AN tx b tx b y y k k x x x x +-+---⋅=⋅=----()()2212121212(3)6939t x x tb t x x b b x x x x +-++-+=-++,
22229618692969t b tb t b t b tb ++--+==++-则,
22
96186270t b tb t b ++++-=整理得,2(3)6(3)27(39)(33)0t b t b t b t b +++-=+++-=解得或.
39b t =--33b t =-+当时,直线的方程为,
33b t =-+2l
33y tx t =-+此时直线经过点,不符合题意,故舍去.
l (3,3)A 所以,
39b t =--故直线的方程为,即,经过定点.l 39y tx t =--(3)9y t x =--(3,9)-
综上所述,直线经过定点,且该定点的坐标为.l (3,9)- 求圆的方程的方法有两种思路,一种思路是根据已知条件
求得圆心和半径,从而求得圆的标准方程;另一种思路是设圆的一般方程,然后根据已知条件求得,从而求得圆的一般方220x y Dx Ey F ++++=,,D E F。