1、2022-2023学年广东省深圳外国语学校高二(上)期末数学试卷一、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(5分)已知数列an满足a11,an+12an+n,则a3()A3B7C8D92(5分)设aR,直线l1:ax+2y10,直线l2:x+(a+1)ya20,若l1l2,则a()A1B2C-23D1或23(5分)已知数列an满足a13,an+1anan1,则a2023()A-12B23C32D34(5分)如图,在四面体PABC中,E是AC的中点,F是PB上靠近P点的四等分点,则FE=()A12PA-13PB+12PCB12PA-14
2、PB+12PCC13PA+14PB+13PCD23PA-14PB+23PC5(5分)已知直线ln:3x4y+5n60(nN*)与圆n:(x2)2+y2=an2(an0),给出下面三个结论:直线ln与直线ln+1平行且两直线距离为1;若直线l,与圆n相切,则ann;若直线ln与圆n相切,圆Cn+1与圆n构成的圆环面积最小值为3其中正确的是 ()ABCD6(5分)设椭圆Cx2a2+y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,过原点O的直线l交椭圆于M,N两点,若|MN|2c,|MF2|:|NF2|=1:22,则C的离心率为 ()A24B62-37C12D32-377(5分)关于x的方程
3、4-x2=kx+4有唯一解,则实数k的取值范围是 ()Ak2或k2Bk2或k2或k3Ck2或k2或k3Dk2或k28(5分)已知曲线C:x2+y21|x|y,则x2+y2的最大值为 ()A2B3C1+2D1+3二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。(多选)9(5分)设a,b,c是空间一个基底,则下列选项中正确的是 ()A若ab,bc,则acBa+c,b+c,c+a一定能构成空间的一个基底C对空间中的任一向量p,总存在有序实数组(x,y,z),使p=xa+yb+zcD存在有序实数对,使得c=x
4、a+yb(多选)10(5分)已知直线l:xy+50,过直线上任意一点M作圆C:(x3)2+y24的两条切线,切点分别为A,B,则有()A|MA|长度的最小值为42-2B不存在点M使得AMB为60C当|MC|AB|最小时,直线AB的方程为x2y10D若圆C与x轴交点为P,Q,则MPMQ的最小值为28(多选)11(5分)已知双曲线C:x2a2-y2=1(a0),若圆x2+(y2)21 与双曲线C的渐近线相切,则()A双曲线C的实轴长为233B双曲线C的离心率e2C点P为双曲线C上任意一点,点P到C的两条渐近线的距离分别为d1d2,则d1d2=34D直线yk1x+m与C交于A,B两点,点D为弦AB的
5、中点,若OD(O为坐标原点)的斜率为k2,则k1k23(多选)12(5分)大衍数列来源于乾坤谱中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一项都代表太极衍生过程已知大衍数列an满足a10,an+1=an+n+1(n为奇数)an+n(n为偶数),则()Aa46Ban+2an+2(n+1)Can=n2-12(n为奇数)n22(n为偶数)D数列(1)nan的前2n项和为n(n+1)三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共20分。13(5分)抛物线y2x2的焦点坐标为 14(5分)设点A(3,5),点B和C分别为直线l:x2y+20和y轴上的两个动点,则ABC的
6、周长的最小值为 15(5分)如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,AA12AB4,E是BB1的中点,F是A1C1的中点,若过A,E,F三点的平面与B1C1交于点G,则|A1G| 16(5分)在数列an中,如果对任意nN*,都有an+2an+1-an+1an=(为常数),则称数列an为比等差数列,称为比公差,现给出以下命题:若数列cn满足c11,c21,cncn1+cn2(n3,nN*),则该数列不是比等差数列;若数列满足an32n1,则该数列是比等差数列,且比公差0;等比数列一定是比等差数列,等差数列一定不是比等差数列;若an是等差数列,bn是等比数列,则数列anbn是比等差数列其中所有正确的
7、序号是 四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17(10分)已知圆C的圆心在直线l1:yx1 上,且经过A(0,1),B(2,1)两点(1)求圆C的方程;(2)已知过点P(0,2)的直线l2与圆C相交,被圆C截得的弦长为2,求直线l2的方程18(12分)已知函数f(x)2cos2x-12(1)求函数f(x)的单调增区间与值域;(2)在ABC中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,已知f(A)0,b1,ABC的面积为32,求tanB的值19(12分)设首项为a1=12的数列an的前n项积为Tn,且满足anan+1(n+1)annan+1(1)求数列an 的通
8、项公式;(2)设数列nTn的前n项和为Sn,求证:1S1+1S2+1Sn34参考公式:12+22+32+s+n2=16n(n+1)(2n+1)20(12分)已知双曲线x24-y216=1(1)过点N(1,4)的直线与双曲线交于S,T两点,若点N是线段ST的中点,求直线ST的方程;(2)直线l:ykx+m(k2)与双曲线有唯一的公共点M,过点M且与l垂直的直线分别交x轴、y轴于A(x0,0),B(0,y0)两点当点M运动时,求点P(x0,y0)的轨迹方程,21(12分)已知:在四棱锥PABCD中,底面ABCD为正方形,侧棱PA底面ABCD,点M为PD中点,PAAD1(1)求证:平面MAC平面PC
9、D;(2)求点P到平面MAC的距离22(12分)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(ab0)的离心率为22,且过点 A(22,32)(1)求椭圆C的方程;(2)直线l与椭圆C交于不同的M,N两点,且直线OM,MN,ON的斜率依次成等比数列椭圆C上是否存在一点P,使得四边形OMPN为平行四边形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由2022-2023学年广东省深圳外国语学校高二(上)期末数学试卷参考答案与试题解析一、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(5分)已知数列an满足a11,an+12an+n,则a3()A3B7C8D
10、9【解答】解:数列an满足a11,an+12an+n,a22a1+13,a32a2+28,故选:C2(5分)设aR,直线l1:ax+2y10,直线l2:x+(a+1)ya20,若l1l2,则a()A1B2C-23D1或2【解答】解:aR,直线l1:ax+2y10,直线 l2:x+(a+1)ya20,l1l2,a1+2(a+1)0,求得a=-23,故选:C3(5分)已知数列an满足a13,an+1anan1,则a2023()A-12B23C32D3【解答】解:数列an满足a13,an+1anan1,a2a1a11,可得a2=23,a2a3a21,可得a3=-12,a3a4a31,可得a43,.可
11、得数列an是周期为3的数列,且前三项为:3,23,-12,a2023a13故选:D4(5分)如图,在四面体PABC中,E是AC的中点,F是PB上靠近P点的四等分点,则FE=()A12PA-13PB+12PCB12PA-14PB+12PCC13PA+14PB+13PCD23PA-14PB+23PC【解答】解:E是AC的中点,F是PB上靠近P点的四等分点,则FE=FP+PE=-14PB+12(PA+PC)=12PA-14PB+12PC故选:B5(5分)已知直线ln:3x4y+5n60(nN*)与圆n:(x2)2+y2=an2(an0),给出下面三个结论:直线ln与直线ln+1平行且两直线距离为1;
12、若直线l,与圆n相切,则ann;若直线ln与圆n相切,圆Cn+1与圆n构成的圆环面积最小值为3其中正确的是 ()ABCD【解答】解:由直线ln:3x4y+5n60(nN*),可得直线ln+1:3x4y+5(n+1)60,即3x4y+5n10,直线ln与直线ln+1平行,直线ln与直线ln+1的距离为|5n-6-5n+1|32+42=1,故正确由圆n(x2)2+y2=an2(an0),得圆心n(2,0),半径为an,若直线ln与圆n相切,|6+5n-6|32+42=an,ann,故正确圆Cn+1与圆n是同心圆,故圆Cn+1与圆n构成的圆环面积为(an+1)2(an)2(2n+1)3,当且仅当n1
13、时取等号,故圆Cn+1与圆n构成的圆环面积最小值为3,故正确故选:D6(5分)设椭圆Cx2a2+y2b2=1(a0,b0)的左、右焦点分别为F1,F2,过原点O的直线l交椭圆于M,N两点,若|MN|2c,|MF2|:|NF2|=1:22,则C的离心率为 ()A24B62-37C12D32-37【解答】解:过原点O的直线l交椭圆于M,N两点,MN被O平分,又F1F2被O平分,四边形MF1NF2是平行四边形,又|MN|2c|F1F2|,四边形MF1NF2是矩形,|MF2|:|NF2|=1:22,由对称性可得|MF1|NF2|,设|MF2|m,|MF1|22m,|F1F2|=m2+8m2=3m,m=
14、2c3,|MF2|+|MF1|=2c3+42c3=2c+42c3=2a,ca=62+42=62-37故选:B7(5分)关于x的方程4-x2=kx+4有唯一解,则实数k的取值范围是 ()Ak2或k2Bk2或k2或k3Ck2或k2或k3Dk2或k2【解答】解:分别画出曲线y=4-x2,ykx+4,由y=4-x2,化为x2+y24(0y2),可得次曲线是以原点O为圆心,2为半径的半圆,与x轴相交于点A(2,0),B(2,0)直线ykx+4经过定点P(0,4)分类讨论:直线与半圆相切时,圆心O到直线的距离d=41+k2=2,解得k3,此时直线与半圆有且只有一个公共点,即关于x的方程4-x2=kx+4有
15、唯一解直线ykx+4经过点A(2,0)是满足02k+4,解得k2,可得k2时,直线与半圆有且只有一个公共点,即关于x的方程4-x2=kx+4有唯一解直线ykx+4经过点B(2,0)是满足02k+4,解得k2,可得k2时,直线与半圆有且只有一个公共点,即关于x的方程4-x2=kx+4有唯一解综上可得:实数k的取值范围是k2或k2或k3,故选:C8(5分)已知曲线C:x2+y21|x|y,则x2+y2的最大值为 ()A2B3C1+2D1+3【解答】解:曲线C:x2+y21|x|y,|x|y1(x2+y2),又-x2+y22|x|yx2+y22,-x2+y221(x2+y2)x2+y22,13x2+
16、y221,23x2+y22,263x2+y22,当且仅当xy1时取等号,x2+y2的最大值为2故选:A二、选择题:本题共4小题,每小题5分,共20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5分,部分选对的得2分,有选错的得0分。(多选)9(5分)设a,b,c是空间一个基底,则下列选项中正确的是 ()A若ab,bc,则acBa+c,b+c,c+a一定能构成空间的一个基底C对空间中的任一向量p,总存在有序实数组(x,y,z),使p=xa+yb+zcD存在有序实数对,使得c=xa+yb【解答】解:对于A,ab,bc,不能得出ac,也可能是a、c相交不一定垂直,选项A错误;对于B,假设
17、向量a+b,b+c,c+a共面,则a+b=x(b+c)+y(c+a),x、yR,化简得(x+y)c=(1x)b+(1y)a,所以a、b、c共面,这与已知矛盾,所以选项B正确;对于C,根据空间向量基本定理知,对空间任一向量p,总存在有序实数组(x,y,z),使p=xa+yb+zc,选项C正确;对于D,因为a,b,c是空间一个基底,所以a与b、c不共面,选项D错误故选:BC(多选)10(5分)已知直线l:xy+50,过直线上任意一点M作圆C:(x3)2+y24的两条切线,切点分别为A,B,则有()A|MA|长度的最小值为42-2B不存在点M使得AMB为60C当|MC|AB|最小时,直线AB的方程为
18、x2y10D若圆C与x轴交点为P,Q,则MPMQ的最小值为28【解答】解:由题知圆C的圆心为(3,0),半径为r2,对于A:因为圆心(3,0)到直线l:xy+50的距离为d=82=42,所以|MC|min42,所以|MA|min=|MC|min2-r2=27,对于B:假设存在点M使得AMB为60,如图,则AMC30,故在RtAMC中,|MC|2r4,由A知|MC|min424,故矛盾,即不存在点M使得AMB为60,故B正确;对于C:由于MCAB,故四边形MACB的面积为SMACB=12|MC|AB|2SMAC|MA|r2|MA|,所以|MC|AB|4|MA|,故当|MC|AB|最小时,|MA|
19、最小,由A选项知|MA|min=|MC|min2-r2=27,此时MCl,lAB,即直线AB的斜率为1,由于直线x2y10的斜率为12,故C错误;对于D:由题知P(1,0),Q(5,0),设M(x,x+5),MPMQ=(1x,x5)(5x,x5)(5x)(1x)+(x+5)22x2+4x+302(x+1)2+2828,当且仅当x1时等号,故MPMQ的最小值为28,故D正确故选:BD(多选)11(5分)已知双曲线C:x2a2-y2=1(a0),若圆x2+(y2)21 与双曲线C的渐近线相切,则()A双曲线C的实轴长为233B双曲线C的离心率e2C点P为双曲线C上任意一点,点P到C的两条渐近线的距
20、离分别为d1d2,则d1d2=34D直线yk1x+m与C交于A,B两点,点D为弦AB的中点,若OD(O为坐标原点)的斜率为k2,则k1k23【解答】解:根据题意可得:双曲线的渐近线方程为y1ax,即xay0,又圆x2+(y2)21 与双曲线C的渐近线相切,圆心(0,2)到渐近线xay0的距离d=2|a|a2+1=1=r,a2=13,又a0,a=33,又b1,c=233,对A选项,双曲线C的实轴长为2a=233,A正确;对B选项,双曲线C的离心率e=ca=2,B选项正确;对C选项,设P为(m,n),又P在双曲线上,m2a2-n2b2=1,b2m2a2n2a2b2,又P为(m,n)到双曲线的渐近线
21、bxay0的距离分别为:d1=|bm+an|a2+b2,d2=|bm-an|a2+b2,d1d2=|b2m2-a2n2|a2+b2=a2b2c2=13143=14,C选项错误;对D选项,设A(x1,y1),B(x2,y2),又A,B在双曲线上,x12a2-y12b2=1x22a2-y22b2=1,两式相减可得:1a2-1b2y1-y2x1-x2y1+y22x1+x22=0,1a2-1b2k1k2=0,又a2=13,b21,3k1k20,k1k23,D选项正确故选:ABD(多选)12(5分)大衍数列来源于乾坤谱中对易传“大衍之数五十”的推论,主要用于解释中国传统文化中的太极衍生原理,数列中的每一
22、项都代表太极衍生过程已知大衍数列an满足a10,an+1=an+n+1(n为奇数)an+n(n为偶数),则()Aa46Ban+2an+2(n+1)Can=n2-12(n为奇数)n22(n为偶数)D数列(1)nan的前2n项和为n(n+1)【解答】解:a10,an+1=an+n+1(n为奇数)an+n(n为偶数),a2a1+22,a3a2+24,a4a3+48,故A错误,当n为奇数时,an+1an+n+1,an+2an+1+n+1,an+1+an+2an+1+an+2(n+1),an+2an+2(n+1),当n为偶数时,an+1an+n,an+2an+1+n+2,an+1+an+2an+1+an
23、+2(n+1),an+2an+2(n+1),故B正确;当n为奇数时,an+2an+2(n+1),可得an+2an2(n+1),an(anan2)+(an2an4)+(a3a1)+a12(n1)+2(n3)+2(1+1)+0=n2-12,当n为偶数时,an+2an+2(n+1),可得an+2an2(n+1),an(anan2)+(an2an4)+(a4a2)+a22(n1)+2(n3)+2(2+1)+2=n22,故C正确;数列(1)nan的前2n项和S2n(a1+a2)+(a3+a4)+(a2n1+a2n)2+4+6+2nn(n+1)故D正确;故选:BCD三、填空题:本题共4小题,每小题5分,共
24、20分。13(5分)抛物线y2x2的焦点坐标为 (0,18)【解答】解:抛物线的方程为y2x2,则抛物线的标准方程为x2=12y,即抛物线的焦点坐标为(0,18),故答案为:(0,18)14(5分)设点A(3,5),点B和C分别为直线l:x2y+20和y轴上的两个动点,则ABC的周长的最小值为 45【解答】解:点A(3,5),点A关于y轴的对称点为M(3,5),设A(3,5)关于l的对称点为D(a,b),则b-5a-312=-13+a2-25+b2+2=0,解得a5,b1,故D(5,1),|MC|CA|,|AB|BD|,ABC的周长为|MC|+|CB|+|BD|,当M,C,B,D共线时,ABC
25、的周长的值最小,此时ABC的周长为|DM|=(5+3)2+(1-5)2=45故答案为:4515(5分)如图,在正三棱柱ABCA1B1C1中,AA12AB4,E是BB1的中点,F是A1C1的中点,若过A,E,F三点的平面与B1C1交于点G,则|A1G|273【解答】解:如图,以C为原点建立空间直角坐标系Cxyz,则A(3,1,0),A1(3,1,4),E(0,2,2),F(32,12,4),由题可设G(0,a,4),则AE=(-3,1,2),AF=(-32,-12,4),AG=(-3,a1,4),设平面AEF的一个法向量m=(x,y,z),则-3x+y+2z=0-32x-12y+4z=0,令x=
26、3,解得y=95z=35,故m=(3,95,35),由AGm=-3+95(a-1)+125=0,解得a=43,则A1G=(-3,13,0),|A1G|=(-3)2+(13)2=273故答案为:27316(5分)在数列an中,如果对任意nN*,都有an+2an+1-an+1an=(为常数),则称数列an为比等差数列,称为比公差,现给出以下命题:若数列cn满足c11,c21,cncn1+cn2(n3,nN*),则该数列不是比等差数列;若数列满足an32n1,则该数列是比等差数列,且比公差0;等比数列一定是比等差数列,等差数列一定不是比等差数列;若an是等差数列,bn是等比数列,则数列anbn是比等
27、差数列其中所有正确的序号是 【解答】解:,cncn1+cn2,cn+2cn+1-cn+1cn=cn+1+cncn+1-cn+cn-1cn=cncn+1-cn-1cn常数,该数列不是比等差数列,故正确;,若an32n1,则an+2an+1-an+1an=32n+132n-32n32n-1=220,故正确;,等比数列都有an+2an+1-an+1an=qq0,等比数列一定是比等差数列,若等差数列为常数列且不为0,则an+2an+1-an+1an=110,此等差数列是比等差数列,故错误;,如果an是等差数列,bn是等比数列,设ann,bn3n,则an+2bn+2an+1bn+1-an+1bn+1an
28、bn=(n+2)3n+2(n+1)3n+1-(n+1)3n+1n3n=3(n+2)n+1-3(n+1)n=-3n(n+1)常数,不是比等差数列,故错误;故答案为:四、解答题:本题共6小题,共70分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。17(10分)已知圆C的圆心在直线l1:yx1 上,且经过A(0,1),B(2,1)两点(1)求圆C的方程;(2)已知过点P(0,2)的直线l2与圆C相交,被圆C截得的弦长为2,求直线l2的方程【解答】解:(1)线段AB的中点为(1,1),直线AB的斜率为kAB=-1+12-0=0,所以线段AB的垂直平分线为x1,由y=-x-1x=1,解得x=1y=-2,所以
29、圆心为C(1,2),半径为|AC|=(1-0)2+(-2+1)2=2,所以圆C的方程为(x1)2+(y+2)22(2)当直线l2的斜率不存在时,由x=0(x-1)2+(y+2)2=2,得y1,或y3,即直线x0与圆C相交所得弦长为1(3)2,符合题意当直线l2的斜率存在时,设直线l2的方程为ykx+2,即kxy+20,由于圆C到l2的距离2-12=1,所以|k+2+2|1+k2=1,解得k=-158,所以y=-158x+2,即15x+8y160,综上所述,直线l2的方程为x0或15x+8y16018(12分)已知函数f(x)2cos2x-12(1)求函数f(x)的单调增区间与值域;(2)在AB
30、C中,a,b,c分别是角A,B,C的对边,已知f(A)0,b1,ABC的面积为32,求tanB的值【解答】解:(1)f(x)2cos2x-12=cos2x+12,令2k2x2k,kZ,k-2xk,kZ,则f(x)的单调增区间为k-2,k,kZ,当2x2k,即xk,kZ时,f(x)max1+12=32,当2x2k+,即xk+2,kZ时,f(x)min1+12=-12,则f(x)的值域为-12,32;(2)f(A)0,cos2A+12=0,cos2A=-12,0A,02A2,2A120或240,A60或120,又ABC的面积为32,12bcsinA=32,b1,c2,当A60时,a2b2+c22b
31、ccosA1+42,a=3,则ABC为直角三角形,则tanB=33,当A120时,a2b2+c22bccosA1+4+2,a=7,在ABC中,1sinB=7sin120,sinB=327,则tanB=3519(12分)设首项为a1=12的数列an的前n项积为Tn,且满足anan+1(n+1)annan+1(1)求数列an 的通项公式;(2)设数列nTn的前n项和为Sn,求证:1S1+1S2+1Sn34参考公式:12+22+32+s+n2=16n(n+1)(2n+1)【解答】解:(1)数列an的前n项积为Tn,且满足anan+1(n+1)annan+1则n+1an+1-nan=1,又a1=12,
32、1a2=2,即数列nan是以2为首项,1为公差的等差数列,则nan=2+(n-1)1=n+1,则an=nn+1;(2)由(1)可得Tn=1223.nn+1=1n+1,则nTn=n2+n,则Sn=(12+22+.+n2)+(1+2+.+n)=n(n+1)(2n+1)6+n(n+1)2=n(n+1)(n+2)3,则1Sn=3n(n+1)(n+2)=321n(n+1)-1(n+1)(n+2),则1S1+1S2+.+1Sn=32(112-123)+(123-134)+.+(1n(n+1)-1(n+1)(n+1)=3212-1(n+1)(n+2)3420(12分)已知双曲线x24-y216=1(1)过点
33、N(1,4)的直线与双曲线交于S,T两点,若点N是线段ST的中点,求直线ST的方程;(2)直线l:ykx+m(k2)与双曲线有唯一的公共点M,过点M且与l垂直的直线分别交x轴、y轴于A(x0,0),B(0,y0)两点当点M运动时,求点P(x0,y0)的轨迹方程,【解答】解:(1)设S(x1,y1),T(x2,y2),则x124-y1216=1x224-y2216=1,两式相减得x12-x224=y12-y2216,即y1-y2x1-x2=4x1+x2y1+y2,因为点N(1,4)是线段ST的中点,所以y1-y2x1-x2=42124=1,即直线ST的斜率为1,所以直线ST的方程为y4x15,即
34、yx+3联立方程组y=x+3x24-y216=1得3x26x250,满足0,故直线ST的方程为xy+30(2)联立方程组4x2-y2=16y=kx+m得(4k2)x22kmx(m2+16)0,因为直线l:ykx+m(k2)与双曲线有唯一的公共点M,k2=4k2m2+4(4-k2)(m2+16)=0,得m24(k24),所以M的坐标为(-4km,-16m),其中km0,因为过点M且与l垂直的直线为y+16m=-1k(x+4km),令y0,得x0=-20km,令x0,y0=-20m,所以x02=400k2m2=400m2(m24+4)100+1600m2=100+4y02,故点P(x0,y0)的轨
35、迹方程为:x2100-y225=1(y0), P的轨迹时焦点在x轴上,实轴长为20,虚轴长为10且不包含两个定点的双曲线21(12分)已知:在四棱锥PABCD中,底面ABCD为正方形,侧棱PA底面ABCD,点M为PD中点,PAAD1(1)求证:平面MAC平面PCD;(2)求点P到平面MAC的距离【解答】(1)证明:PA平面ABCD,ABCD为正方形,以AB所在的直线为x轴,以AD所在的直线为y轴,以AP所在的直线为z轴,建立如图所示的直角坐标系由已知可得A(0,0,0),B(1,0,0),C(1,1,0),D(0,1,0),P(0,0,1),M为PD的中点,M(0,12,12),所以AM=(0
36、,12,12),CD=(-1,0,0),AC=(1,1,0),所以AMCD=0,所以AMCD,又点M为PD中点,PAAD1,所以AMPD,PDCDD,PD,CD平面PCD,AM平面PCD,又因为AM平面MAC,故平面MAC平面PCD;(2)解:设平面MAC的法向量为n=(x,y,z),则nAM=0nAC=0,12y+12z=0x+y=0,令x1,则y1,z1,n=(1,-1,1),PA=(0,0,-1),设点P到平面MAC的距离为d,d=|PAn|n|=13=33,点P到平面MAC的距禽为3322(12分)已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(ab0)的离心率为22,且过点 A(22,32)(1
37、)求椭圆C的方程;(2)直线l与椭圆C交于不同的M,N两点,且直线OM,MN,ON的斜率依次成等比数列椭圆C上是否存在一点P,使得四边形OMPN为平行四边形?若存在,求出直线l的方程;若不存在,请说明理由【解答】解:(1)由离心率e=ca=1-b2a2=22,可得a22b2,所以椭圆的方程为:x22b2+y2b2=1,将点A(22,32)代入椭圆的方程可得:14b2+34b2=1,解得b21,所以椭圆的方程为x22+y21;(2)由题意可得直线l的斜率存在且不为0,设直线l的方程为:xmy+t,设M(x1,y1),N(x2,y2),联立x=my+tx2+2y2=2,整理可得:(2+m2)y2+
38、2mty+t220,4m2t24(2+m2)(t22)0,即t22+m2,且y1+y2=-2mt2+m2,y1y2=t2-22+m2,x1+x2m(y1+y2)+2t=4t2+m2,因为四边形OMPN为平行四边,OP与MN互相平分,所以P(4t2+m2,-2mt2+m2),因为P在椭圆上,则(4t2+m2)22+(-2mt2+m2)21,整理可得:4t22+m2,又因为直线OM,MN,ON的斜率依次成等比数列,即1m2=y1x1y2x2,即m2=x1x2y1y2,而x1x2y1y2=(my1+t)(my2+t)y1y2=m2+mt-2mtt2-2+t2(2+m2)t2-2=m2+2t2-m2t2t2-2,可得2t2m2t2,由可得:m22,t21,符合0,可得m2,t1,所以直线l的方程为:x2y10或x2+10