河南省周口市项城市第二高级中学2025-2026学年高二上学期12月月考(A卷)数学试题
2025-12-20
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内容正文:
2025-2026学年度高二12月月考(A卷)
数学试题
考试时间:120分钟;命题人:高二数学组
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
一.选择题(共8小题)
1.已知等差数列{an}中,a4+a8=a7+8,则a5=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.已知四棱锥P﹣ABCD底面ABCD是平行四边形,且,若,,,则( )
A. B.
C. D.
3.抛物线y=2x2的准线方程为( )
A. B. C. D.y=﹣1
4.“a=1”是“点A(0,1),B(1,0)到直线x+ay+1=0的距离相等”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也必要条件
5.已知数列{an}满足,则数列{an}中的最小项为( )
A.a2 B.a3 C.a4 D.a5
6.双曲线1中,被点P(2,1)平分的弦所在直线方程是( )
A.8x﹣9y=7 B.8x+9y=25 C.4x﹣9y=16 D.不存在
7.已知双曲线C:的虚半轴长为,F为双曲线C的左焦点,点P为双曲线C的右支上的动点,点A的坐标为(﹣1,3),则|PF|+|PA|的最小值为( )
A.8 B.9 C. D.10
8.已知椭圆的左焦点F1,O为坐标原点,点P在椭圆上,点Q在椭圆的右准线上,若则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.以下命题正确的是( )
A.已知空间向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标是
B.若A,B,C三点不共线,对于空间任意一点O,若,则P,A,B,C四点共面
C.已知,,若与垂直,则
D.已知△ABC的顶点坐标分别为A(﹣1,1,2),B(4,1,4),C(3,﹣2,2),则AC边上的高BD的长为
(多选)10.已知直线l:mx+y﹣1﹣2m=0与圆O:x2+y2=r2恒有两个不同的公共点A,B,则下列叙述正确的有( )
A.直线l过定点(2,1)
B.半径r的取值范围是
C.当r=4时,线段AB长的最小值为
D.当r=4时,圆O上到直线l的距离为2的点恰好有三个,则
(多选)11.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,过点F的直线交C于A,B两点,以F为圆心,|FA|为半径的圆交l于M,N两点.若AM⊥l,|FA|=6,则( )
A.p=2 B.直线AF的斜率是
C.|AB|=8 D.△AMN的面积是
三.填空题(共3小题)
12.在等差数列{an}中,已知a1,a2+a5=4,若an=33,则n= .
13.已知点P是椭圆C:1上一动点,过点P作⊙G:(x+1)2+y2的切线PA、PB,切点分别为A、B,当|PG|•|AB|最小时,线段AB的长度为 .
14.已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线右支上,若△PF1F2的内切圆的圆心为Q(xQ,a)且满足与的纵坐标互为相反数,则双曲线C的渐近线的方程为 .
四.解答题(共5小题)
15.(1)在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求首项a1与公差d;
(2)已知数列{an}为等差数列,a3,a7,求a15的值.
16.如图,四边形ABCD中,AB∥CD,∠DAB=90°,F为CD中点,点E在AB上,EF∥AD,AB=3AD,CD=2AD.将四边形EFDA沿EF翻折至四边形EFD′A′,使得面EFD′A′与面EFCB所成的二面角为60°.
(1)证明:A′B∥平面CD′F;
(2)求面BCD′与面EFD′A′所成二面角的正弦值.
17.已知圆C过两点A(﹣1,1),B(1,3),且圆心C在直线x﹣2y+1=0上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求过点P(3,4)的圆C的切线方程;
(3)若直线l的横截距为a(a>1),纵截距为b(b>1),直线l被圆C截得的弦长为,求ab的最小值.
18.已知椭圆E的两个焦点为F1(﹣1,0)和F2(1,0),点Q为椭圆E的上顶点,△QF1F2为等腰直角三角形.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)已知点P为椭圆E上一动点,求点P到直线l:3x+4y﹣12=0距离的最值;
(3)分别过F1,F2作平行直线m,n,若直线m与曲线E交于A,B两点,直线n与曲线E交于C,D两点,其中点A,D在x轴上方,求四边形AF1F2D的面积的取值范围.
19.已知抛物线Γ:y2=2px(p>0),斜率为的直线l交Γ于A,B两点,且线段AB中点纵坐标为4.
(1)求抛物线Γ的方程;
(2)若直线l不过点P(2,4),且直线PA交Γ于另一点C,记直线PA,PB的斜率为k1,k2,
(i)求证:;
(ii)求证:直线BC过定点.
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
A
A
A
B
D
B
C
二.多选题(共3小题)
题号
9
10
11
答案
BCD
ACD
BCD
一.选择题(共8小题)
1.已知等差数列{an}中,a4+a8=a7+8,则a5=( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【分析】根据题意利用等差数列下标和性质运算求解.
【解答】解:因为等差数列{an}中,a4+a8=a7+8,
所以a4+a8=a5+a7,
所以a5=8.
故选:D.
【点评】本题主要考查等差数列的性质应用,属于基础题.
2.已知四棱锥P﹣ABCD底面ABCD是平行四边形,且,若,,,则( )
A. B.
C. D.
【分析】结合向量的线性运算即可求解.
【解答】解:因为ABCD是平行四边形,且,
若,,,
则()
().
故选:A.
【点评】本题主要考查了空间向量的线性运算,属于基础题.
3.抛物线y=2x2的准线方程为( )
A. B. C. D.y=﹣1
【分析】先把抛物线解析式变形成标准方程,再求准线方程即可.
【解答】解:∵抛物线方程可化为x2,
∴抛物线y=2x2的准线方程为y.
故选:A.
【点评】本题考查抛物线的方程、性质,考查运算求解能力,属于基础题.
4.“a=1”是“点A(0,1),B(1,0)到直线x+ay+1=0的距离相等”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分也必要条件
【分析】由点到线的距离公式列出等式求得a,即可判断.
【解答】解:点A(0,1)到直线x+ay+1=0的距离:;
点B(1,0)到直线x+ay+1=0的距离:,
由d1=d2,得,即|a+1|=2,
解得a+1=2或a+1=﹣2,即a=1或a=﹣3.
故“a=1”是“点A、B到直线x+ay+1=0距离相等”的充分不必要条件.
故选:A.
【点评】本题考查了点到直线的距离公式,是基础题.
5.已知数列{an}满足,则数列{an}中的最小项为( )
A.a2 B.a3 C.a4 D.a5
【分析】结合该数列的特征,即可求解.
【解答】解:数列{an}满足,
则,所以∀n≥4,an>0,
故数列{an}中的最小项为a3.
故选:B.
【点评】本题主要考查数列的特性,属于基础题.
6.双曲线1中,被点P(2,1)平分的弦所在直线方程是( )
A.8x﹣9y=7 B.8x+9y=25 C.4x﹣9y=16 D.不存在
【分析】检验线直线方程为x=2,是否符合题意,然后设直线与双曲线相交于A(x1,y1),B(x2,y2),利用点差法求出直线方程后,代入检验所求直线与已知曲线是否相交
【解答】解:当直线的斜率k不存在时,直线方程为x=2,直线被双曲线所截线段的中点为(2,0),不符
设直线与双曲线相交于A(x1,y1),B(x2,y2)
把A,B代入到曲线方程且相减可得,
由题意可得,x1+x2=4,y1+y2=2
∴
直线的方程为y﹣1(x﹣2)
联立可得28x2﹣112x+373=0,此时Δ<0即方程没有实数解
∴所求直线与已知曲线没有交点
故选:D.
【点评】本题主要考 查了点差法在求解直线与曲线相交关系中的应用,学生用“点差法”求出直线方程漏掉检验用“△”验证直线的存在性是导致本题出现错误的最直接的原因
7.已知双曲线C:的虚半轴长为,F为双曲线C的左焦点,点P为双曲线C的右支上的动点,点A的坐标为(﹣1,3),则|PF|+|PA|的最小值为( )
A.8 B.9 C. D.10
【分析】由双曲线的定义,结合双曲线的性质及两点的距离公式求解即可.
【解答】解:已知双曲线C:的虚半轴长为,
则m+1=5,
即m=4,
即双曲线C的方程为,
则a=2,,c=3,
又F为双曲线C的左焦点,
则F(﹣3,0),右焦点坐标为F1(3,0),
又点P为双曲线C的右支上的动点,点A的坐标为(﹣1,3),
则|PF|+|PA|=|AP|+|PF1|+4≥|PF1|+49,当且仅当A、P、F1三点共线时取等号,
即|PF|+|PA|的最小值为9.
故选:B.
【点评】本题考查了双曲线的定义,重点考查了双曲线的性质及两点的距离公式,属基础题.
8.已知椭圆的左焦点F1,O为坐标原点,点P在椭圆上,点Q在椭圆的右准线上,若则椭圆的离心率为( )
A. B. C. D.
【分析】由题设条件及 ,可知PQ平行于x轴,且P点的横坐标为 ,又 知Q点在∠PF1O角平分线上由此,推出三角形是等腰三角形,通过椭圆的第二定义求e
【解答】解:∵椭圆 的左焦点F1,O为坐标原点,点P在椭圆上,点Q在椭圆的右准线上,,
∴PQ平行于x轴,且P点的横坐标为,Q点的横坐标为,
又 知Q点在∠PF1O角平分线上,如图△PF1Q是等腰三角形,所以由椭圆的第二定义可知,解得e.
故选:C.
【点评】本题是一道向量与椭圆相结合的题目,由向量的相关性质得到几何中的位置关系以及数量关系,再由几何中的相关公式进行变形运算,求得离心率.
二.多选题(共3小题)
(多选)9.以下命题正确的是( )
A.已知空间向量,,则向量在向量上的投影向量的坐标是
B.若A,B,C三点不共线,对于空间任意一点O,若,则P,A,B,C四点共面
C.已知,,若与垂直,则
D.已知△ABC的顶点坐标分别为A(﹣1,1,2),B(4,1,4),C(3,﹣2,2),则AC边上的高BD的长为
【分析】A选项,利用投影向量的公式进行求解;B选项,变形得到,则P,A,B,C四点共面,B正确;C选项,利用得到方程,求出;D选项,利用点到直线的向量距离公式求出点B(4,1,4)到的距离,得到答案.
【解答】解:对于A选项,向量在向量上的投影向量的坐标是:
,故选项A错误;
对于B选项,因为,
所以,
即,,
则P,A,B,C四点共面,故选项B正确;
对于C选项,,
,
故,
则,故选项C正确;
对于D选项,点B(4,1,4)到的距离:
,
AC边上的高BD的长为,故选项D正确.
故选:BCD.
【点评】本题考查向量的运算与应用,属于中档题.
(多选)10.已知直线l:mx+y﹣1﹣2m=0与圆O:x2+y2=r2恒有两个不同的公共点A,B,则下列叙述正确的有( )
A.直线l过定点(2,1)
B.半径r的取值范围是
C.当r=4时,线段AB长的最小值为
D.当r=4时,圆O上到直线l的距离为2的点恰好有三个,则
【分析】利用合并参数可求直线所过定点,利用点在圆内可求半径范围,利用垂直关系可求AB长的最小值,利用点到直线的距离可判断D.
【解答】解:将直线方程化成标准形式可得:m(x﹣2)+(y﹣1)=0,
所以,
解得x=2,y=1,所以直线l过定点M(2,1),A正确;
直线l与圆O总有两个公共点,所以可知点M(2,1)在圆O内部,
则22+12<r2,解得,B不正确;
当r=4时,圆O的方程为x2+y2=16,得圆心O(0,0),
故可以得到,所以AB的最小值为,C正确;
当r=4时,圆O的方程为x2+y2=16,圆O上到直线l的距离为2的点恰好有三个,
则O到直线l的距离为2,即,D正确.
故选:ACD.
【点评】本题主要考查直线和圆的位置关系,属于中档题.
(多选)11.设抛物线C:y2=2px(p>0)的焦点为F,准线为l,过点F的直线交C于A,B两点,以F为圆心,|FA|为半径的圆交l于M,N两点.若AM⊥l,|FA|=6,则( )
A.p=2 B.直线AF的斜率是
C.|AB|=8 D.△AMN的面积是
【分析】由题意,利用几何关系求出焦点和准线之间的距离即可判断选项A;根据几何关系求出直线AF的倾斜角即可判断选项B;结合弦长公式即可判断选项C;利用三角形面积公式即可判断选项D.
【解答】解:对于选项A:因为以F为圆心,|FA|为半径的圆交准线l于M,N两点,且AM⊥l,
所以|FA|=|FM|=|AM|,
所以△AMF是等边三角形,
此时∠AMF=60°,
设准线l与x轴交于点H,
此时∠HMF=30°,
则p=|HF|=|MF|sin30°=3,故选项A错误;
对于选项B:因为∠MAF=60°,AM平行于x轴,
所以∠AFH=120°,
当A点位于第一象限时,直线AF的倾斜角为60°;
当A点位于第三象限时,直线AF的倾斜角为120°;
则直线AF的斜率是,故选项B正确;
对于选项C:因为直线AF的斜率是,
所以直线AB的方程为,
联立,消去y并整理得4x2﹣20x+9=0,
设A(x1,y1),B(x2,y2),
由韦达定理得x1+x2=5,
所以|AB|=x1+x2+p=8,故选项C正确;
对于选项D:由选项A知,∠HMF=30°,
所以,
可得,
则,故选项D正确.
故选:BCD.
【点评】本题考查抛物线的方程以及直线与圆锥曲线的综合问题,考查了逻辑推理和运算能力,属于中档题.
三.填空题(共3小题)
12.在等差数列{an}中,已知a1,a2+a5=4,若an=33,则n= 50 .
【分析】由a1,a2+a5=4,求出等差数列的公差d,利用等差数列的通项公式即可求出n.
【解答】解:∵a1,a2+a5=4,
∴2a1+5d=4,
即d,
∵an=33=a1+(n﹣1)d,
∴,
解得n=50,
故答案为:50
【点评】本题主要考查等差数列的通项公式的应用,比较基础.
13.已知点P是椭圆C:1上一动点,过点P作⊙G:(x+1)2+y2的切线PA、PB,切点分别为A、B,当|PG|•|AB|最小时,线段AB的长度为 .
【分析】根据题意结合四边形PAGB的面积分析可知当且仅当点P为左顶点时,|PG|取到最小值a﹣c=1,进而可得线段AB的长度.
【解答】解:已知椭圆C的方程为1,
则,
圆的圆心为G(﹣1,0)(也为椭圆的左焦点),半径,
因为PG⊥AB,
则四边形PAGB的面积,
当|PG|•|AB|最小时,四边形PAGB的面积SPAGB最小,
又因为,
可知当|PG|取到最小值时,四边形PAGB的面积SPAGB最小,即|PG|•|AB|最小,
又点P是椭圆C上一动点,
由椭圆性质可知:当且仅当点P为左顶点时,|PG|取到最小值a﹣c=1,
此时,
由对称性可知:,
即,△PAB为等边三角形,
则.
故答案为:.
【点评】本题考查了椭圆的性质,重点考查了三角形的面积公式,属中档题.
14.已知双曲线的左、右焦点分别为F1,F2,点P在双曲线右支上,若△PF1F2的内切圆的圆心为Q(xQ,a)且满足与的纵坐标互为相反数,则双曲线C的渐近线的方程为y .
【分析】根据题意作出图形,由与的纵坐标互为相反数可得yP=4a,由等面积法可得|PF1|+|PF2|=6c,结合双曲线定义可得|PF1|,|PF2|关于a,c的表达,结合双曲线的焦半径公式可得点P的坐标,代入双曲线方程,可得渐近线方程.
【解答】解:如图,
设P(xp,yp),依题意可得a﹣yp+3a=0,则yP=4a,
由等面积可得,
化简得|PF1|+|PF2|=6c,又PF1|﹣|PF2|=2a,所以|PF1|=3c+a,|PF2|=3c﹣a,
因为F1(﹣c,0),点P在双曲线的右支上,
所以,
则,解得xP=3a,所以P的坐标为(3a,4a),
代入双曲线方程中,得,
解得,所以渐近线方程为y=±x.
故答案为:y=±x.
【点评】本题主要考查求双曲线的渐近线方程,属于中档题.
四.解答题(共5小题)
15.(1)在等差数列{an}中,已知a5=10,a12=31,求首项a1与公差d;
(2)已知数列{an}为等差数列,a3,a7,求a15的值.
【分析】(1)利用等差数列通项公式列出方程组,能求出a1=﹣2,d=3;
(2)利用等差数列的性质求得,由此能求出a15.
【解答】解:(1)在等差数列{an}中,a5=10,a12=31,
∴,
解得a1=﹣2,d=3;
(2)数列{an}为等差数列,a3,a7,
∴,则.
【点评】本题考查等差数列的运算,考查等差数列的性质等基础知识,考查运算求解能力,是基础题.
16.如图,四边形ABCD中,AB∥CD,∠DAB=90°,F为CD中点,点E在AB上,EF∥AD,AB=3AD,CD=2AD.将四边形EFDA沿EF翻折至四边形EFD′A′,使得面EFD′A′与面EFCB所成的二面角为60°.
(1)证明:A′B∥平面CD′F;
(2)求面BCD′与面EFD′A′所成二面角的正弦值.
【分析】(1)结合折叠前四边形AEFD为矩形,折叠后不变的平行关系,证出平面A′EB∥平面CD′F,即可证得结论;
(2)如图建立空间直角坐标系,分别求出两个半平面的法向量,套公式求解.
【解答】解:(1)证明:因为在四边形ABCD中,AB∥CD,且EF∥AD,所以▱AEFD,
又∠DAB=90°,所以四边形AEFD为矩形,
折叠后,显然EB∥FC,EB⊄平面CD′F,FC⊂平面CD′F,
所以EB∥平面CD′F,
又EA′∥FD′,且FD′⊂平面CD′F,EA′⊄平面CD′F,
所以EA′∥平面CD′F,
又EA′∩EB=E,所以平面EA′B∥平面CD′F,又A′B⊂平面EA′B,
所以A′B∥平面CD′F;
(2)由∠DAB=90°,EF∥AD,所以EF⊥CD,所以EF⊥FC,EF⊥FD′,
所以面EFD′A′与面EFCB所成二面角的平面角为∠CFD′=60°,
结合CF∩FD′=F,所以EF⊥平面CFD′,可得平面CFD′⊥平面EBCF,
又F为CD的中点,所以△CFD′为等边△,
如图以F为原点建立空间直角坐标系,设AB=3AD=6,则CD=2AD=4,
所以F(0,0,0),E(2,0,0),C(0,2,0),B(2,4,0),D′(0,1,),
所以,(0,1,),,,
设平面EFD′A′的法向量为,
则,可得,
再设平面BCD′的法向量,
则,解得,
设面BCD′与面EFD′A′所成二面角为θ,
则|cosθ|,
所以sinθ.
【点评】本题考查空间线面位置关系的证明,以及利用坐标法求二面角,属于中档题.
17.已知圆C过两点A(﹣1,1),B(1,3),且圆心C在直线x﹣2y+1=0上.
(1)求圆C的标准方程;
(2)求过点P(3,4)的圆C的切线方程;
(3)若直线l的横截距为a(a>1),纵截距为b(b>1),直线l被圆C截得的弦长为,求ab的最小值.
【分析】(1)设圆心为C(2t﹣1,t),根据|CA|=|CB|结合两点间的距离公式可求出t的值,可得出圆心的坐标,进而可求出圆C的半径,由此可得出圆C的标准方程;
(2)分析可知,点P在圆C外,对切线的斜率是否存在进行分类讨论,在切线斜率不存在时,直接验证即可;在直线斜率存在时,设出切线的方程,利用圆心到直线的距离等于圆的半径求出切线斜率的值,综合可得出切线的方程;
(3)利用直线截圆的弦长可得出圆心C到直线l的距离为d=1,求出直线l的方程,利用点到直线的距离公式可得出ab+2=2(a+b),利用基本不等式结合二次不等式的解法可求得ab的最小值.
【解答】(1)解:因为圆心C在直线x﹣2y+1=0上,设圆心为C(2t﹣1,t),
因为点A(﹣1,1)、B(1,3)在圆C上,
所以|CA|=|CB|,即,解得t=1,
所以圆心C(1,1),半径r=|OA|=2,
所以圆C的标准方程为:(x﹣1)2+(y﹣1)2=4;
(2)解:由(1)可得圆C:(x﹣1)2+(y﹣1)2=4,
则圆心C(1,1),半径r=2,
因为(3﹣1)2+(4﹣1)2>4,则点P在圆C外,
当过点P(3,4)的直线斜率不存在,则直线方程为x=3,
圆心C到直线x=3的距离为2,故直线x=3为圆C的切线;
当过点P(3,4)的直线斜率存在,
可设直线方程y﹣4=k(x﹣3),即kx﹣y﹣3k+4=0,圆心C到该直线的距离,
由直线kx﹣y﹣3k+4=0与圆C相切,则d=r,即,
可得4k2﹣12k+9=4k2+4,解得,
此时,直线方程为,即5x﹣12y+33=0;
综上,切线的方程为x=3或5x﹣12y+33=0;
(3)解:∵直线l被圆C截的弦长为,
所以,圆心C到直线l的距离为,
又直线l的横截距为a(a>1),纵截距为b(b>1),
则直线l的方程为,即bx+ay﹣ab=0,
圆心C(1,1)到直线l的距离为,
整理可得ab+2=2(a+b),由a+b≥2,得,即,
解得或,
因为a>1,b>1,则ab>1,则,故,
当且仅当时,即当时,等号成立,
所以,ab的最小值为.
【点评】本题考查了直线与圆相交的性质和基本不等式的应用,属于中档题.
18.已知椭圆E的两个焦点为F1(﹣1,0)和F2(1,0),点Q为椭圆E的上顶点,△QF1F2为等腰直角三角形.
(1)求椭圆E的标准方程;
(2)已知点P为椭圆E上一动点,求点P到直线l:3x+4y﹣12=0距离的最值;
(3)分别过F1,F2作平行直线m,n,若直线m与曲线E交于A,B两点,直线n与曲线E交于C,D两点,其中点A,D在x轴上方,求四边形AF1F2D的面积的取值范围.
【分析】(1)根据题意求出a,b,c即可得解;
(2)求出与直线l:3x+4y﹣12=0平行且与椭圆相切直线方程,则切线与l:3x+4y﹣12=0的距离即为最值;
(3)设直线m的方程为x=ty﹣1,则直线n的方程为x=ty+1,A(x1,y1),B(x2,y2),联立方程,利用韦达定理求出y1+y2,y1y2,再根据弦长公式求出|AB|,利用两平行直线间的距离公式求出m,n间的距离,从而可得出四边形AF1F2D的面积的表达式,进而可得出答案.
【解答】解:(1)根据题意得c=1,
由于点Q为椭圆E的上顶点,△QF1F2为等腰直角三角形,
因此b=c=1,
所以a2=b2+c2=2,
因此椭圆E为;
(2)设与直线l:3x+4y﹣12=0平行且与椭圆相切直线为3x+4y+m=0,
联立,化简得17x2+6mx+m2﹣16=0,
根的判别式Δ=36m2﹣4×17(m2﹣16)=0,解得,
平行直线3x+4y+m=0与3x+4y﹣12=0的距离,
因此可得,
所以点P到直线l:3x+4y﹣12=0距离的最小值为,最大值为;
(3)由题意可得直线m,n的斜率不为零,
设直线m的方程为x=ty﹣1,则直线n的方程为x=ty+1,
联立,化简得(t2+2)y2﹣2ty﹣1=0,
设B(x2,y2),A(x1,y1),
根据韦达定理可得,
则,
直线m,n之间的距离,
则四边形ABCD的面积,
令,则t2=s2﹣1,
因此,
当且仅当,即s=1时取等号,
又因为s≥1,因此S′>0,因此,
根据椭圆的对称性可得四边形AF1F2D的面积,
所以面积的取值范围为.
【点评】本题考查直线与椭圆的综合应用,属于中档题.
19.已知抛物线Γ:y2=2px(p>0),斜率为的直线l交Γ于A,B两点,且线段AB中点纵坐标为4.
(1)求抛物线Γ的方程;
(2)若直线l不过点P(2,4),且直线PA交Γ于另一点C,记直线PA,PB的斜率为k1,k2,
(i)求证:;
(ii)求证:直线BC过定点.
【分析】(1)设直线l的方程,并与抛物线方程联立,设出点A、B的坐标,由韦达定理及中点公式求出p的值,即可求解抛物线Γ的方程;
(2)(i)由韦达定理及斜率公式表示出,再计算化简即可求证;(ii)设出直线BC的方程及点C的坐标,并与抛物线方程联立,由韦达定理及(i)的结论计算化简即可证明.
【解答】解:(1)设直线l的方程为x=2y+n,代入y2=2px得y2﹣4py﹣2pn=0,
设点A(x1,y1),B(x2,y2),则y1+y2=4p,
因为线段AB中点纵坐标为4,所以,所以2p=4,即p=2,
所以抛物线Γ的方程为y2=4x.
(2)(i)证明:由(1)可得,且,
所以
,
所以;
(ii)证明:由(i)知,
设直线BC方程为x=my+t,C(x3,y3),
联立,消去x得y2﹣4my﹣4t=0,
所以y2+y3=4m,y2y3=﹣4t,
因为,,
所以
,
即,整理得4m2﹣2t﹣14m+mt+12=0,
即(m﹣2)(t+4m﹣6)=0,
当m=2时,直线AB与直线BC重合,舍去,
所以t+4m=6,所以直线BC方程为x=my+6﹣4m,即x﹣6=m(y﹣4),
所以直线BC过定点(6,4).
【点评】本题考查了直线与抛物线的综合,考查了方程思想及转化思想,属于中档题.
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