内容正文:
2026-2027学年高二数学上学期期中模拟卷
全解全析
(考试时间:120分钟,分值:150分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.测试范围:人教A版选择性必修第一册全册。
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:,:,若与关于直线对称,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】直线关于直线对称的直线方程为.
由题意得,,解得,.
2.如图,直线,,的斜率分别为,,,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】设直线的倾斜角为,,
图中直线对应的倾斜角分别为,
由图可知为钝角,即,
,即,
所以.
3.已知直线与相交于点,则点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由 得 ,代入 ,得 .
所以 ,.
点 到直线 的距离为 .
又 ,当且仅当 时等号成立.
因此 .
4.过直线与的交点,且垂直于直线的直线方程是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】联立直线与,
可得方程组,解得,即两直线交点坐标为.
直线整理为斜截式为,则该直线斜率为.
已知两条互相垂直的直线斜率乘积为,设所求直线斜率为,
则,解得.
已知所求直线过点,斜率为,代入点斜式方程,
可得,整理为一般式,即.
5.已知向量,向量,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由已知可得,,,
所以,向量在向量上的投影向量是.
6.布达佩斯的伊帕姆维泽蒂博物馆收藏的达·芬奇方砖在正六边形上画了具有视觉效果的正方体图案,如图1,把三片这样的达·芬奇方砖拼成图2的组合,这个组合再转换成图3所示的空间几何体.若图3中每个正方体的棱长为1,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】以O为坐标原点建立如图所示空间直角坐标系
可得,,,,
所以,平面中,
设平面的一条法向量为,有即令得,,所以;
设直线与平面所成角为则.
7.设椭圆:的左,右焦点分别为,,为坐标原点,过的直线与交于,两点,且,,则的离心率为()
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设,由得,因此.
根据椭圆的定义,,
,
由,可知为直角三角形(直角在),由勾股定理,
得,展开并化简:
因,两边除以得,
由此可得,,
又因为共线,且,所以,即为直角三角形,
由勾股定理,得,
得,所以,因此离心率.
8.已知抛物线:,斜率为的直线经过点,等边三角形的顶点A在E上,顶点,均在上.下列结论不正确的有( )
A.E的准线方程为
B.若与没有公共点,则
C.若与的唯一公共点为,则E的焦点在直线上
D.若,则面积的最小值为
【答案】C
【详解】对于A,由,得,所以E的准线方程为,A正确;
对于B,设直线的方程为,联立,得,
若与没有公共点,则,解得或,
又,所以,B正确;
对于C,由联立方程,
若与相交于唯一点,只可能是相切,则,解得,
此时,解得,进而得,则,
若过焦点(如图),由于,,,,
根据倾斜角的定义,,
而,此时,
即,这与为等边三角形矛盾,C错误;
对于D,当时,直线的方程为,
设,则到的距离为,
即等边三角形的高的最小值为,此时面积,D正确.
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.下列说法正确的是( )
A.点斜式可以表示过的任何直线
B.经过两点的直线方程为
C.“”是“直线与直线互相垂直”的充分条件
D.直线的倾斜角的取值范围是
【答案】BCD
【详解】选项A,点斜式要求斜率存在,即不能表示垂直于轴的直线,A错误;
选项B,∵,∴直线斜率存在,代入点斜式,
即,B正确;
选项C,∵两直线垂直,∴,解得或,
即“”可以推出“或”,但“或”推不出“”,
所以“”是“直线与直线互相垂直”的充分条件,C正确;
选项D,∵直线的斜率,即,
又倾斜角,解得,D正确.
10.在空间直角坐标系中,则( )
A.||=4
B.△ABC是直角三角形
C.与平行的单位向量的坐标为(,,)
D.{}可以作为空间的一个基底
【答案】BD
【详解】对于A,,所以,故A错误;
对于B,,,且,所以,故B正确;
对于C,,与平行的单位向量有两个,分别为和,题干只列出其中一个,故C错误;
对于D,若,由各坐标相等得,,.
由前两式得,从而且;
再由第三式得,所以.
因此,,线性无关,三者可以作为空间的一个基底,故D正确.
11.过抛物线焦点的直线与交于,两点,其中在第一象限且,已知点,若直线,与分别另外交于,两点,则( )
A.当时,
B.当时,
C.当直线与直线平行时,直线的斜率为2
D.当直线的斜率为时,直线的斜率为
【答案】ACD
【详解】设,其中,
易得,准线方程为,则,得,
则,故A正确;
若,则,即,
则,即,得,
故,故B错误;
设直线,
联立,得,则,
因为,所以,,
联立,得,
则,
故,同理可得,
故直线的斜率为
(斜率不存在的直线与抛物线只存在唯一交点),
因为直线与直线平行,所以,得(负值舍去),
故C正确;
若,则直线的斜率为,故D正确.
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.如图,在三棱锥中,,则_______.
【答案】/
【详解】因为
13.已知点,圆.过点A作直线l,若圆C上恰有三个点到直线l距离为,则该直线斜率为______.
【答案】
【详解】圆,即,
所以圆是圆心为,半径为的圆.
由于,所以点在圆外.
当直线l斜率为0时,直线的方程为,
圆C上有四个点到直线l距离为,不合题意,
设直线l:,则由题意C到l的距离等于,即,
解得,故直线的斜率为.
14.已知是双曲线的左、右焦点,以为直径的圆与双曲线在第一象限交于点、在第三象限交于点,若,则该双曲线的离心率的取值范围是_____.
【答案】
【详解】根据圆与双曲线的对称性可知三点共线,则四边形为矩形,
设,则,
所以,即.
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)在中,
(1)求边的高线所在的直线的方程;
(2)求边上中线所在的直线的方程
(3)的外接圆的圆心坐标
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)直线的斜率为,
所以所求直线斜率为,
又边的高线经过点,
所以边的高线所在的直线的方程为,即.
(2)因为,所以的中点,
所以直线的斜率为,
所以边上中线所在的直线的方程为,
即.
(3)的中点,,
所以中垂线的斜率为,
所以中垂线所在直线的方程为,即,
的中点,,
所以中垂线的斜率为,
所以中垂线所在直线的方程为,即,
联立,解得,
所以的外接圆的圆心坐标为.
16.(15分)在直角坐标系中,、,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)过坐标原点的动直线与轨迹交于点、,点.
①若,求弦的长;
②对于任意直线,存在常数,满足,求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
【详解】(1)由可得,则,
化简整理得,即圆的方程为;
(2)①解法一:在圆的方程中令,可得或,
所以圆交轴于点、,此时,故直线不与轴重合,
设直线的方程为,设点、,
联立方程组得,化简整理得,
则,
由韦达定理可得,,
因为,所以,
又,,则,
所以,解得,
又,所以,解得,则,
所以,,
由弦长公式;
解法二:在圆的方程中令,可得或,
所以圆交轴于点、,则,,
由相交弦定理可得,解得,
所以.
②由,则,即,
又点在圆上,则,
所以,代入上式可得,
化简整理得,
又知对任意动直线均满足,所以,消去可得,
整理得,解得或,
当时,点与原点重合,舍去,所以.
17.(15分)已知椭圆的左右焦点是、,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线被椭圆截得的线段长为,求的值;
(3)若为坐标原点,直线过且与椭圆交于、两点,求的最大值.
【答案】(1)(2)(3)
【详解】(1)由题意,,
所以椭圆的标准方程为:.
(2)将代入椭圆方程,
可得,整理得:.
由.
设直线与椭圆的交点为,,
则,,
所以.
又,
所以,故的值为.
(3)如图,
当直线方程为时,;
当直线斜率不为0时,可设其方程为,代入椭圆方程,
得,
整理得:.
设,,则,,
所以,
所以,
当时,取得最大值,为.
18.(17分)如图,在四棱锥中,底面,,,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若点N为棱的中点,求直线与平面所成角的正弦值;
(3)若点在棱上,且平面与平面夹角的余弦值为,请确定点的位置.
【答案】(1)证明:底面,底面,
,
又,且,,平面,
平面,
又平面,
∴平面平面.
(2).
(3)点N为上靠近点C的三等分点.
【详解】(1)证明:底面,底面,
,
又,且,,平面,
平面,
又平面,
∴平面平面.
(2)由(1)知平面,平面,故,
∵,,
又底面,底面,
所以,
故以A为原点,分别以,,所在直线为轴,轴,轴建立空间直角坐标系,
设,则,,
,,
,,
则,,,
所以,
N为中点,故.
向量,
设平面的法向量,
由,即,
令,得.
设直线与平面所成的角为,
则,
故直线与平面所成角的正弦值为.
(3)由(2)知,,,
设(),,
则,,
设平面的一个法向量为,,
则,
令,则,
设平面的一个法向量为,,
则,
令,则,
∵平面与平面夹角的余弦值为,
,
整理得:,
解得或(舍去),
因此,点N为上靠近点的三等分点.
19.(17分)已知动圆与圆相切,且与圆相内切,记圆心的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)已知直线的斜率存在,且直线的方程为:,其中,满足如下关系式:,过曲线上且不在直线上的点,作,为垂足.
(i)证明直线过定点并求出;
(ii)判定是否存在定点,使得为定值,存在的话求出,不存在的话说明理由.
【答案】(1)
(2)(i)已知,
化简整理得,,
或,
当时,,过定点,不符合题意,舍去;
当时,,过定点.
(ii)存在定点,使得为定值,且该定值为
【详解】(1)
设圆的圆心坐标为,半径为,
由题可得圆的圆心坐标为,半径为,
圆的圆心坐标为,半径为,
因为,,
所以圆内含于圆,
因为圆与圆相切且与圆内切,
则此时圆与圆内切,且,,,
,
所以圆心的轨迹为椭圆,焦点为,,
有,,,
所以的方程为.
(2)(i)已知,
化简整理得,,
或,
当时,,过定点,不符合题意,舍去;
当时,,过定点.
(ii)存在.理由如下:
,,,
所以,
点的轨迹是以为直径的圆的一部分,
故当点为的中点,即点为以为直径的圆的圆心,
即时,,为定值,
所以,存在定点,使得为定值,且该定值为.
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2026-2027学年高二数学上学期期中模拟卷
参考答案
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
2
3
4
6
7
8
B
A
B
A
A
B
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
BCD
BD
ACD
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。
1
/10
12.20.5
13.
7
14
2
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)
3-01
【详解】(1)直线BC的斜率为Kc=-1-52,
所以所求直线斜率为2,
又BC边的高线经过点
(3,4)
所以8C边的高线所在的直线的方程为”-4=2x-3),即2x-y-2=0,(4分)
(2)因为
A(3,4),C(5,0
,所以4C的中点
_M(4,2)
3-21
所以直线的斜率为w=一45
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所以4C边上中线BM所在的直线)的方程为y-2=-x-4),
即x+5y-14=0.(9分)
(3)4AC的中点M42.6e-智2
所以AC中垂线的斜率为2,
所以4C中垂线所在直线的方程为”-2-
2x-4),即x-2y=0,
3
BC的中点
2
所以BC中垂线的斜率为2,
所以BC中垂线所在直线的方程为'一2
-3=2(x-2),即4x-2y-5=0,
5
x=
3
联立[x-2y=0
解得
5,
4x-2y-5=0
6
55
所以△ABC的外接圆的圆心N坐标为
3'6
(13分)
16.(15分)
【解折】(1)由NG=3MC可得1NC=9MC,则(x-2+(-9=9[x-2+0-]
化简整理得x-2+y=9,即圆C的方程为K-2+少=9,4分)
(2)①解法一:在圆C的方程中令y=0,可得x=-1或x=5,
所以四C交*轴于点0(-L0.P60)此时Or=50心,放直发4不与维垂合。
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P
设直线1B的方程为X=m,设点1(,)、B(x,)】
x=my
联立方程组得(x-2)2+y2=9,化简整理得(m2+1)y2-4my-5=0,
=16m2+20m2+1>0
则
4m
5
由韦达定理可得+%m+,4=m+1,
40=308,所uOA=3B0
因为
x=-3x2
又0A=(x,),B0=(-x,-y2),则=-3y2,
2m
所以+2=-22=2+1,解得y2=一m2+,
又=-3y2=-5
m+L,解得m
7,则m+1=12
5
,
所以0y+3尸=,16m216x
7_35
7
23535_415
由孩长公武=+丽-为+7+-5-号×)+写9,0分)
解法二:在圆C的方程中令y=0,可得x=-1或x=5,
所以圆C交*轴于点(-1.0.P5,0),则o=5o0-
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由相交弦定理可得0410A-30B=1OP-0g=5,解得1OA=
3,
所以4=O4+OA=4O6=4
3
②由40=A,则40=Ar,即+片=[G-+]
又点4在圆上,则(:-2)}°+片=9
所以=9-(6-2,代入上式可得+9-(:-2=[G-+9-(名-2]
化简整理得4+5=2(4-2刘x+2(+S).
4=22(4-21)
又知对任意动直线均满足,所以5=(?+5),消去可得亏P+5
44-2t
整理得4+10=0:解得1=0或=,
当1=0时、点T化0)与原点OE合,合去,所以1=-(5分
17.(15分)
c=1
a=2
a 2
c=1
【解析】(1)由题意,
a2=b2+c2→b=5
所以椭圆r的标准方程为:4+3=1.(4分)
(2)将y=x+m代入椭圆方程4+3
可行不+,整理得:7+8x+-0
由△=(8m-4x7x4(m-3>0→m<7
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女+
设直线y=x+m与椭圆4+3=1的交点为M(,)N(x,)
则+名=
4(m2-3)
22
7,
--6+5-4(-习.p-)
7
49
又W=1+k-=V2×4W5x7-m_24
7
7,
所以m=1<7,故m的值为±1.(10分)
(3)如图,
F
当直线方程为”=0时,0106=4
当直线,斜率不为0时,可设其方程为x=-1代入椭圆方程4+31,
-+上-1
得43,
整理得:(3r+4y2-60-9=0
6t
-9
设A(飞,),B(x,),则y+%3+4,别3+4,
9261232+4_-122+4
所以xx=(,-104-1)=⅓y4-1(3+4)+1=32+432+4+3+4=30+4,
-122+49-122-5-4+,11
所以0A.0B=xx4+yy432+432+432+4
312+41
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,115
当?-0时,01.06取得最大值,为4+4-4(15分)
18.(17分)
【解析】(I)证明:'PA⊥底面ABCD,BCC底面ABCD,
∴.PA⊥BC
又BP⊥BC,且PA∩BP=P,PA,BPc平面PAB,
∴.BC⊥平面PAB,
又BCc平面PBC,
.平面PBC⊥平面PAB.(5分)
(2)由(I)知BC⊥平面PAB,ABc平面PAB,故BC⊥AB,
.BCIIAD,∴AB⊥AD,
又PA⊥底面ABCD,AB,ADC底面ABCD,
所以PA⊥AB,PA⊥AD,
故以A为原点,分别以AB,AD,AP所在直线为x轴,y轴,z轴建立空间直角坐标系,
设BC=,则BP=反AD=2
,则
:∠BAC=45°,BC⊥AB
∴.AB=BC=1PA=V√BP2-AB2=V2-1=1
则BL0,0).CL1.0)P00,1)
所以BC=0L,0,BF=(←10,)
w为p0中点,放公3》
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向量N-》
设平面PBC的法向量
=(x,y,z)
n.BC=0
y=0
由n-BP=0,即-x+z=0,
令2=1,得
=(1,0,1)
设直线AN与平面PBC所成的角为B,
则sin0s
AN.列6
AN3·
6
故直线AN与平面PBC所成角的正弦值为3,(10分)
(3)由(2知BL,00).C,10)P00,1)
设Pw=PG0≤元<1).PC=(L,-).
则PN=a-2),N=即+PW=(-01+(22,-A)-a-121-2)
设平面1BN的一个法向量为”=(,,),4B=(,00).
n4B=x=0
则z·BN=(2-1)x+y+(1-)名=0'
令=,则”=0,-L)
设平面BwC的一个法向量为乃=西,为),BC=(0,10)
m·BC=y2=0
则12BN=(-1)x+元y+(1-2)z,=0:
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令31,则及=.0,)
:平面ABN与平面BNC夹角的余弦值为Y0
5
..cos
n'n
a-1+.P+
5,
整理得:322-8元+4=0,
2
解得2=3或元=2(舍去),
因此,点N为PC上靠近点C的三等分点.(17分)
19.(17分)
【解析】(1)
设圆P的圆心坐标为),半径为心>0,
白题可得圆6的圆心坠标为5,0),半径为55。
风,的国心生为、5小,半径为5。
国4=-网=2.59-26>25
所以圆F内含于圆E,
因为圆P与圆E相切且与圆F内切,
则t国p与e内,aS5图-9-,两=
2
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1PE+1Pm=56-r+r-6=26,
2
2
所以圆心P的轨迹为椭圆,焦点为EV5,0),F(V5,0)
有a=6,c=5,b=匠-c=6-(5=5,
所以c的方能为看+号15分
x2
0已+(侧-2r-25-0
4k2+8km+3m2-2m-1=(2k+m-1)(2k+3m+1)=0
化简整理得,
m=1-2k或m=-2张+1
3
当m=1-2水时,y=c-2+,过定点42
,不符合题意,舍去:
2—
3,过定点
.(10分)
(i)存在理由如下:
AD⊥MNA2,)4
所-,2-+写-4
∴·点D的轨迹是以AB为直径的圆的一部分,
故当点Q为AB的中点,即点Q为以AB为直径的圆的圆心,
me售).pg=3295,为定,
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布在元5
2√2
使得D0为定值,且该定值为3.(17分)
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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.测试范围:人教A版选择性必修第一册全册。
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:,:,若与关于直线对称,则( )
A., B.,
C., D.,
2.如图,直线,,的斜率分别为,,,则( )
A. B. C. D.
3.已知直线与相交于点,则点到直线的距离的最大值为( )
A. B. C. D.
4.过直线与的交点,且垂直于直线的直线方程是( )
A. B.
C. D.
5.已知向量,向量,则向量在向量上的投影向量为( )
A. B. C. D.
6.布达佩斯的伊帕姆维泽蒂博物馆收藏的达·芬奇方砖在正六边形上画了具有视觉效果的正方体图案,如图1,把三片这样的达·芬奇方砖拼成图2的组合,这个组合再转换成图3所示的空间几何体.若图3中每个正方体的棱长为1,则直线与平面所成角的正弦值为( )
A. B. C. D.
7.设椭圆:的左,右焦点分别为,,为坐标原点,过的直线与交于,两点,且,,则的离心率为()
A. B. C. D.
8.已知抛物线:,斜率为的直线经过点,等边三角形的顶点A在E上,顶点,均在上.下列结论不正确的有( )
A.E的准线方程为
B.若与没有公共点,则
C.若与的唯一公共点为,则E的焦点在直线上
D.若,则面积的最小值为
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.下列说法正确的是( )
A.点斜式可以表示过的任何直线
B.经过两点的直线方程为
C.“”是“直线与直线互相垂直”的充分条件
D.直线的倾斜角的取值范围是
10.在空间直角坐标系中,则( )
A.||=4
B.△ABC是直角三角形
C.与平行的单位向量的坐标为(,,)
D.{}可以作为空间的一个基底
11.过抛物线焦点的直线与交于,两点,其中在第一象限且,已知点,若直线,与分别另外交于,两点,则( )
A.当时,
B.当时,
C.当直线与直线平行时,直线的斜率为2
D.当直线的斜率为时,直线的斜率为
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.如图,在三棱锥中,,则_______.
13.已知点,圆.过点A作直线l,若圆C上恰有三个点到直线l距离为,则该直线斜率为______.
14.已知是双曲线的左、右焦点,以为直径的圆与双曲线在第一象限交于点、在第三象限交于点,若,则该双曲线的离心率的取值范围是_____.
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)在中,
(1)求边的高线所在的直线的方程;
(2)求边上中线所在的直线的方程
(3)的外接圆的圆心坐标
16.(15分)在直角坐标系中,、,动点满足.
(1)求动点的轨迹方程;
(2)过坐标原点的动直线与轨迹交于点、,点.
①若,求弦的长;
②对于任意直线,存在常数,满足,求的值.
17.(15分)已知椭圆的左右焦点是、,离心率为.
(1)求椭圆的标准方程;
(2)若直线被椭圆截得的线段长为,求的值;
(3)若为坐标原点,直线过且与椭圆交于、两点,求的最大值.
18.(17分)如图,在四棱锥中,底面,,,,.
(1)求证:平面平面;
(2)若点N为棱的中点,求直线与平面所成角的正弦值;
(3)若点在棱上,且平面与平面夹角的余弦值为,请确定点的位置.
19.(17分)已知动圆与圆相切,且与圆相内切,记圆心的轨迹为曲线.
(1)求的方程;
(2)已知直线的斜率存在,且直线的方程为:,其中,满足如下关系式:,过曲线上且不在直线上的点,作,为垂足.
(i)证明直线过定点并求出;
(ii)判定是否存在定点,使得为定值,存在的话求出,不存在的话说明理由.
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