内容正文:
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高二上学期期中模拟卷
数 学
(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.考试范围:北师大版选择性必修第一册第1~3章
5.难度系数:0.68
第一部分(选择题 共58分)
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,直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
2.方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.已知,若直线相交于点P,且它们的斜率之积是,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
4.已知空间向量,且的夹角为钝角,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.若构成空间的一个基底,则下列向量不共面的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
6.如图,是棱长为1的正方体,若点在平面内,且满足,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
7.已知、为双曲线(,)上关于坐标原点对称的两点,点为双曲线的右焦点,且,,则双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
8.已知为椭圆的左焦点,是椭圆的短轴的上顶点,点在轴上,且三点确定的圆恰好与直线相切,则的值为( )
A. B. C. D.3
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.下列结论正确的有( )
A.倾斜角为的直线的一个方向向量是
B.已知点,,过点的直线与线段相交,则直线的斜率的取值范围是
C.直线与直线之间的距离是
D.已知直线(,不同时为0),若直线过点,则直线的方程可化为
10.已知为坐标原点,抛物线:的焦点为抛物线:的顶点,且与交于,两点,则( )
A. B.
C. D.在上的投影向量为
11.如图,在三棱锥中,平面平面,与均为等腰直角三角形,且,,下列结论正确的有( )
A.三棱锥的各条棱中,最长的棱长度为
B.二面角的正切值为
C.点为底面(包括边界)上的动点,,则点的轨迹长度为
D.点是线段上的动点,若线段上存在点,使得异面直线与成的角,则线段长的取值范围是
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知实数x,y满足,则的最大值为__________.
13.若向量与的夹角为钝角,则实数的取值范围为___________
14.若对任意,圆与椭圆至多有3个公共点,则的取值范围为________.
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.(13分)已知的三个顶点分别是,,
(1)求边所在直线的方程,以及这条边的垂直平分线的方程;
(2)求的外接圆的方程.
16.(15分)在正方体中,棱长为4,点E为棱的中点.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面ABCD所成锐二面角的余弦值.
17.(15分)在四棱锥中,平面,,,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若点在棱上,且二面角的大小为,求的值.
18.(17分)已知椭圆的左顶点为,右焦点为,为原点,,是轴上的两个动点,且,直线和分别与椭圆交于,两点.
(1)求椭圆的长轴长和离心率;
(2)求的面积的最小值;
(3)证明:,,三点共线.
19.(17分)已知椭圆的离心率,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的右焦点为,过点作斜率不为的直线交椭圆于两点,设直线和的斜率分别为.
(i)求证:为定值;
(ii)求面积的最大值.
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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2026-2027学年高二上学期期中模拟卷
数学•全解全析
第一部分(选择题 共58分)
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,直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
【答案】C
【详解】若,则,,显然两直线平行,
因此由可以推出,充分性成立;
若,则,解得或1,
当时,,,此时两直线重合,舍去,
当时,,,此时两直线平行,
因此由可以推出,必要性成立;
综上所述,“”是“”的充要条件.
2.方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】若方程表示焦点在轴上的椭圆,
故,所以,即.
3.已知,若直线相交于点P,且它们的斜率之积是,则点的轨迹方程为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【分析】设出的坐标为,直接利用斜率公式表示出关于,的方程,化简即得结论.
【详解】设,因为
由已知,可得,
化简整理可得,
所以动点的轨迹方程为.
4.已知空间向量,且的夹角为钝角,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】因为的夹角为钝角,故,
又不共线,当共线时,,所以的取值范围是.
5.若构成空间的一个基底,则下列向量不共面的是( )
A.,,
B.,,
C.,,
D.,,
【答案】D
【详解】对于A,因为,所以,,共面;
对于B,因为,所以,,共面;
对于C,因为,所以,,共面;
对于D,假设三个向量共面,则存在实数,使得成立,
由空间向量基本定理得:, 方程组无解,所以,,不共面.
6.如图,是棱长为1的正方体,若点在平面内,且满足,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】以为原点建立空间直角坐标系,利用四点共面的充要条件求出,进而得到点坐标,最后利用点到直线的距离公式求解.
【详解】如图,以点为原点,分别为轴建立空间坐标系,
所以,,,,
则,故,
因为点在平面内,所以四点共面.
由空间向量共面定理可知,解得,所以,
直线的方向向量为,,,
所以点到直线的距离.
7.已知、为双曲线(,)上关于坐标原点对称的两点,点为双曲线的右焦点,且,,则双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】设双曲线的左焦点为,则,再由已知可得四边形为矩形,则可得,再由,得到关系,即可求得离心率.
【详解】如图,设在右支上,
设双曲线的左焦点为,则,且,
所以由双曲线的对称性可得四边形为矩形,
所以,
因为,,
所以,
因为,所以,
所以.
8.已知为椭圆的左焦点,是椭圆的短轴的上顶点,点在轴上,且三点确定的圆恰好与直线相切,则的值为( )
A. B. C. D.3
【答案】C
【分析】先求出坐标,由知圆心为中点,求出圆心半径;再根据相切条件:圆心到直线距离等于半径解方程求.
【详解】由题意可知:椭圆的左焦点,设,由,且三点确定的圆,圆心,半径为.在中,由,即,解得,则,半径为2,由题意可知:圆心到直线距离,解得.故选C.
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.下列结论正确的有( )
A.倾斜角为的直线的一个方向向量是
B.已知点,,过点的直线与线段相交,则直线的斜率的取值范围是
C.直线与直线之间的距离是
D.已知直线(,不同时为0),若直线过点,则直线的方程可化为
【答案】ABD
【详解】选项A:倾斜角为的直线斜率,因为,,所以是直线的一个方向向量,A正确;
选项B:记,计算得,,直线与线段相交,得斜率,B正确;
选项C:将化为,所以两直线平行,则两平行线距离,C错误;
选项D:因直线过,故,即,代入原方程得,整理为,D正确.
10.已知为坐标原点,抛物线:的焦点为抛物线:的顶点,且与交于,两点,则( )
A. B.
C. D.在上的投影向量为
【答案】ABD
【分析】先由抛物线的焦点为抛物线的顶点可得,从而可判断A正确;对B联立两个抛物线方程,进而可得,两点的坐标,结合向量数量积的坐标运算可得B,再由抛物线的定义可得C,再由投影向量的定义可得D.
【详解】选项A:抛物线的焦点,抛物线的顶点为,
由抛物线:的焦点为抛物线:的顶点,所以,A正确.
选项B:由A选项分析知,联立,消得,
解得,,即交点为,
不妨设,,则,,
所以,B正确.
选项C:因为抛物线:的焦点,所以,
又因为,由抛物线的定义,C错误.
选项D:由,,所以,,
所以在上的投影向量为,D正确.
11.如图,在三棱锥中,平面平面,与均为等腰直角三角形,且,,下列结论正确的有( )
A.三棱锥的各条棱中,最长的棱长度为
B.二面角的正切值为
C.点为底面(包括边界)上的动点,,则点的轨迹长度为
D.点是线段上的动点,若线段上存在点,使得异面直线与成的角,则线段长的取值范围是
【答案】BC
【分析】对于A,根据题意计算出三棱锥的各棱长即可判断;对于B,以为坐标原点建立空间直角坐标系,再利用空间向量法求二面角即可;对于C,设的中点为,中点为,由可得,则的轨迹是以为圆心,半径为的弧上,再求弧长即可;对于D,设,,,,再由异面直线夹角公式可得方程,求出答案.
【详解】平面平面,与均为等腰直角三角形,
且,,则,
,平面平面,
平面,又平面,
,则,
故最长的棱长度为,故A错误;
以为坐标原点,所在直线分别为轴,
过点作平面的垂线为轴,建立空间直角坐标系,
,
则,,
易知平面的一个法向量,
设平面的一个法向量,
,不妨取,则,
设二面角为,
又,二面角为锐角,
,,故B正确;
设的中点为,中点为,连接,,
又为等腰三角形,,
,,
又平面平面,平面平面,
平面,又平面,
,,解得,
则的轨迹是以为圆心,半径为的弧上,如图:
易得,则,则,故C正确;
,,
设,与为异面直线,故,
,,,
则,,
所以,解得,
所以,,
因为异面直线与成的角,
所以,
故,,
其中,故,又,
解得,
,故
线段长的取值范围是,故D错误.
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分,其中14题第一空2分,第二空3分.
12.已知实数x,y满足,则的最大值为__________.
【答案】
【分析】先将圆一般方程化为标准方程确定圆心半径,借助直线与圆有公共点的位置关系列式,求解目标式的最大值.
【详解】方程化为,
表示以点为圆心,为半径的圆,
设,即,
依题意,直线与圆有公共点,
因此,解得,
所以的最大值为.
13.若向量与的夹角为钝角,则实数的取值范围为___________
【答案】
【分析】设与的夹角为,由题意可得,根据空间向量数量积的坐标运算可得,解不等式即可求解.
【详解】设与的夹角为,则为钝角,
所以,即,
又因为,,
所以,解得:,
若与共线,则,此方程组无解,所以与不共线,
所以实数的取值范围为.
14.若对任意,圆与椭圆至多有3个公共点,则的取值范围为________.
【答案】
【分析】联立方程组,可知方程组①至多有3组实数解,换元令,可得,,根据二次函数性质结合椭圆有界性分析求解即可.
【详解】由题意可得方程组①,消去可得,
可知对任意,方程组①至多有3组实数解,
因为,令,可得,
令,可知的图象开口向上,对称轴为,
由椭圆方程可知:,且,,
当,即,时,则在内单调递增,
可知在内至多有1个零点,所以方程组①至多有2组实数解,符合题意;
当,即,时,则,
因为在内单调递增,则,
根据的任意性可知:对任意,均存在,使得,
此时在内有2个零点,方程组①有4组解,不合题意;
综上所述:的取值范围为.
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.(13分)已知的三个顶点分别是,,
(1)求边所在直线的方程,以及这条边的垂直平分线的方程;
(2)求的外接圆的方程.
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)因为,,所以,
所以边所在直线的方程为,即,
又的中点为,即,
所以边垂直平分线的方程为,即;
(2)设的外接圆的方程为,其中,
依题意可得,解得,
所以,即,
即的外接圆的方程为.
16.(15分)在正方体中,棱长为4,点E为棱的中点.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面ABCD所成锐二面角的余弦值.
【答案】(1)以为原点,为轴,为轴,为轴,正方体棱长为,
各点坐标:
是中点:,
向量:,
,
两向量点积:,
,即.
(2).
(3)锐二面角余弦值为.
【分析】求出与,计算向量数量积,数量积为即可证异面直线垂直;
求出平面的法向量与,利用线面角公式计算正弦值;
分别求出平面与底面的法向量,代入二面角公式,取绝对值得到锐二面角的余弦值.
【详解】(1)略.
(2)设直线与平面所成角,,是平面法向量,
平面的向量:,
设平面法向量,
,令,取,
,
,
,
.
(3)平面是底面,法向量可取,
平面:,
向量,设平面法向量,
,又第一式:,代入第二式:
,令,取,
,
锐二面角余弦值为.
17.(15分)在四棱锥中,平面,,,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若点在棱上,且二面角的大小为,求的值.
【答案】(1)因为平面,且平面,
所以又已知因此两两垂直,
以为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
由,得,
又,故
由,,,故平面,
故平面法向量可取,
平面中,,
设平面的法向量为,则,
由第一式得,代入第二式得,取,则,所以
因为所以平面平面.
(2)
【分析】(1)由底面得,结合建系;求两平面法向量,由法向量数量积为证面面垂直;
(2)设分的比例,用参数表示坐标;求平面与底面法向量,由二面角为列方程解参数,再求比值.
【详解】(1)略
(2)设在棱上,令
则
平面即为底面,其法向量为
平面中,
设平面的法向量为,则,即,
取,则,故
二面角的大小为,所以
而
因此
两边平方:即
展开整理:,
解得因为,所以
于是故.
18.(17分)已知椭圆的左顶点为,右焦点为,为原点,,是轴上的两个动点,且,直线和分别与椭圆交于,两点.
(1)求椭圆的长轴长和离心率;
(2)求的面积的最小值;
(3)证明:,,三点共线.
【答案】(1)长轴长,离心率.
(2)1
(3)证明:设,由得,,
直线的方程为,
代入椭圆方程中得:,
由于是椭圆上的点,所以方程有一个根为,
根据韦达定理,,即,
代入直线的方程得,
同理,可得点坐标:,,
观察坐标可知,与关于原点 对称,
所以,,三点共线.
【分析】(1)直接计算椭圆基本量带入公式计算长轴长和离心率;
(2)将的面积的表达式求出来,利用基本不等式求最小值;
(3)通过直线方程和椭圆方程联立求与的坐标,发现两点坐标之间的关系为关于原点对称可直接说明三点共线.
【详解】(1)因为椭圆C:,
所以,所以,
所以长轴长为:,离心率.
(2)由题意知,
设,
因为,所以,
,,
所以,即,
因为,所以异号,
则,
当且仅当 时等号成立,
所以的面积的最小值为1.
(3)略.
19.(17分)已知椭圆的离心率,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的右焦点为,过点作斜率不为的直线交椭圆于两点,设直线和的斜率分别为.
(i)求证:为定值;
(ii)求面积的最大值.
【答案】(1)
(2)(i)由(1)知,所以右焦点,
设过点的直线方程为(),交椭圆于,
将直线方程代入椭圆方程,
得,化简得,
由判别式,得 ,
根据韦达定理,
直线的斜率分别为,
因为,
所以,
分子为,所以为定值;
(ii)
【分析】(1)根据离心率可得的关系,将点代入椭圆方程,结合求出即可得到椭圆的标准方程;
(2)(i)由(1)可知右焦点,设直线方程为,联立椭圆方程,利用韦达定理表示交点的坐标关系,再计算斜率和,即可得证;
(ii)三角形面积可以表示为,其中,利用韦达定理将用表示,通过换元求最值.
【详解】(1)由离心率,得,
所以,即,
将点代入椭圆方程,得,
将代入上式,得,
从而,
所以椭圆 的标准方程为.
(2)(i)略;
(ii)由于 在轴上,,直线过点,如图所示,
的面积为,
,
令,则,,,
由基本不等式,当且仅当(即)时取等号,
此时,
所以面积的最大值为.
18 / 18
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数学·参考答案
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
2
3
4
5
6
7
8
C
C
C
B
D
C
A
C
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
10
11
ABD
ABD
BC
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12. 13. 14.
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.(13分)(1),
(2)
【详解】(1)因为,,所以,
所以边所在直线的方程为,即,(3分)
又的中点为,即,
所以边垂直平分线的方程为,即;(6分)
(2)设的外接圆的方程为,其中,
依题意可得,解得,(11分)
所以,即,
即的外接圆的方程为.(13分)
16.(15分)(1)以为原点,为轴,为轴,为轴,正方体棱长为,
各点坐标:
是中点:,
向量:,
,
两向量点积:,
,即.(5分)
(2)设直线与平面所成角,,是平面法向量,
平面的向量:,
设平面法向量,
,令,取,(8分)
,
,
,
.(10分)
(3)平面是底面,法向量可取,
平面:,
向量,设平面法向量,
,又第一式:,代入第二式:
,令,取,(13分)
,
锐二面角余弦值为.(15分)
17.(15分)(1)因为平面,且平面,
所以又已知因此两两垂直,
以为原点,所在直线分别为轴建立空间直角坐标系,
由,得,
又,故
由,,,故平面,
故平面法向量可取,(3分)
平面中,,
设平面的法向量为,则,
由第一式得,代入第二式得,取,则,所以
因为所以平面平面.(7分)
(2)设在棱上,令
则
平面即为底面,其法向量为
平面中,
设平面的法向量为,则,即,
取,则,故(10分)
二面角的大小为,所以
而
因此(13分)
两边平方:即
展开整理:,
解得因为,所以
于是故.(15分)
18.(17分)
【详解】(1)因为椭圆C:,
所以,所以,
所以长轴长为:,离心率.(3分)
(2)由题意知,
设,
因为,所以,
,,
所以,即,(7分)
因为,所以异号,
则,
当且仅当 时等号成立,
所以的面积的最小值为1.(10分)
(3)证明:设,由得,,
直线的方程为,
代入椭圆方程中得:,(13分)
由于是椭圆上的点,所以方程有一个根为,
根据韦达定理,,即,(15分)
代入直线的方程得,
同理,可得点坐标:,,
观察坐标可知,与关于原点 对称,
所以,,三点共线.(17分)
19.(17分)
【详解】(1)由离心率,得,
所以,即,
将点代入椭圆方程,得,
将代入上式,得,
从而,
所以椭圆 的标准方程为.(5分)
(2)(i)由(1)知,所以右焦点,
设过点的直线方程为(),交椭圆于,
将直线方程代入椭圆方程,
得,化简得,
由判别式,得 ,
根据韦达定理,(8分)
直线的斜率分别为,
因为,
所以,
分子为,所以为定值;(11分)
(ii)由于 在轴上,,直线过点,如图所示,
的面积为,(14分)
,
令,则,,,
由基本不等式,当且仅当(即)时取等号,
此时,
所以面积的最大值为.(17分)
1 / 1
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(考试时间:120分钟 试卷满分:150分)
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1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
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.考试范围:北师大版选择性必修第一册第1~3章
5.难度系数:0.68
第一部分(选择题 共58分)
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,直线,则“”是“”的( )
A.充分不必要条件 B.必要不充分条件
C.充要条件 D.既不充分又不必要条件
2.方程表示焦点在轴上的椭圆,则实数的取值范围为( )
A. B.
C. D.
3.已知,若直线相交于点P,且它们的斜率之积是,则点的轨迹方程为( )
A. B.
C. D.
4.已知空间向量,且的夹角为钝角,则的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.若构成空间的一个基底,则下列向量不共面的是( )
A.,, B.,,
C.,, D.,,
6.如图,是棱长为1的正方体,若点在平面内,且满足,则点到直线的距离为( )
A. B. C. D.
7.已知、为双曲线(,)上关于坐标原点对称的两点,点为双曲线的右焦点,且,,则双曲线的离心率为( )
A. B.
C. D.
8.已知为椭圆的左焦点,是椭圆的短轴的上顶点,点在轴上,且三点确定的圆恰好与直线相切,则的值为( )
A. B. C. D.3
第二部分(非选择题 共92分)
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
9.下列结论正确的有( )
A.倾斜角为的直线的一个方向向量是
B.已知点,,过点的直线与线段相交,则直线的斜率的取值范围是
C.直线与直线之间的距离是
D.已知直线(,不同时为0),若直线过点,则直线的方程可化为
10.已知为坐标原点,抛物线:的焦点为抛物线:的顶点,且与交于,两点,则( )
A. B.
C. D.在上的投影向量为
11.如图,在三棱锥中,平面平面,与均为等腰直角三角形,且,,下列结论正确的有( )
A.三棱锥的各条棱中,最长的棱长度为
B.二面角的正切值为
C.点为底面(包括边界)上的动点,,则点的轨迹长度为
D.点是线段上的动点,若线段上存在点,使得异面直线与成的角,则线段长的取值范围是
三、填空题:本题共3小题,每小题5分,共15分.
12.已知实数x,y满足,则的最大值为__________.
13.若向量与的夹角为钝角,则实数的取值范围为___________
14.若对任意,圆与椭圆至多有3个公共点,则的取值范围为________.
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.(13分)已知的三个顶点分别是,,
(1)求边所在直线的方程,以及这条边的垂直平分线的方程;
(2)求的外接圆的方程.
16.(15分)在正方体中,棱长为4,点E为棱的中点.
(1)求证:;
(2)求直线与平面所成角的正弦值;
(3)求平面与平面ABCD所成锐二面角的余弦值.
17.(15分)在四棱锥中,平面,,,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若点在棱上,且二面角的大小为,求的值.
18.(17分)已知椭圆的左顶点为,右焦点为,为原点,,是轴上的两个动点,且,直线和分别与椭圆交于,两点.
(1)求椭圆的长轴长和离心率;
(2)求的面积的最小值;
(3)证明:,,三点共线.
19.(17分)已知椭圆的离心率,点在椭圆上.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)设椭圆的右焦点为,过点作斜率不为的直线交椭圆于两点,设直线和的斜率分别为.
(i)求证:为定值;
(ii)求面积的最大值.
试卷第1页(共3页)
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