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2023届重庆市高三第二次诊断性考试(重庆二诊)数学试卷答案
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8.已知椭圆$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{{b}^{2}}$=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2,且|F1F2|=2c,若椭圆上存在点M使得$\frac{a}{sin∠M{F}_{1}{F}_{2}}$=$\frac{c}{sin∠M{F}_{2}{F}_{1}}$,则该椭圆离心率的取值范围为( )
A. | (0,$\sqrt{2}$-1) | B. | ($\frac{\sqrt{2}}{2}$,1) | C. | (0,$\frac{\sqrt{2}}{2}$) | D. | ($\sqrt{2}$-1,1) |
分析(1)求出圆心坐标与半径,设直线l2的方程y=k(x-1),利用PQ=6,可得圆心到直线的距离d=$\frac{|2k-1|}{\sqrt{{k}^{2}+1}}$=$\sqrt{10-9}$,即可求直线l2的方程;
(2)设M(x,y),由点M在线段AD上,得2x+ty-2t=0,由AM≤2BM,得(x-$\frac{4}{3}$)2+(y+$\frac{2}{3}$)2≥$\frac{20}{9}$,依题意,线段AD与圆(x-$\frac{4}{3}$)2+(y+$\frac{2}{3}$)2=$\frac{20}{9}$至多有一个公共点,故$\frac{{|{\frac{8}{3}-\frac{8}{3}t}|}}{{\sqrt{4+{t^2}}}}≥\frac{{2\sqrt{5}}}{3}$,由此入手能求出△EPQ的面积的最小值.
解答解:(1)由题意,圆心坐标为(3,1),半径为$\sqrt{10}$,则
设直线l2的方程y=k(x-1),即kx-y-k=0,
∴圆心到直线的距离d=$\frac{|2k-1|}{\sqrt{{k}^{2}+1}}$=$\sqrt{10-9}$,
∴k=0或$\frac{4}{3}$,(3分)
当k=0时,直线l1与y轴无交点,不合题意,舍去.
∴k=$\frac{4}{3}$时直线l2的方程为4x-3y-4=0.(6分)
(2)设M(x,y),由点M在线段AD上,得$\frac{x}{t}+\frac{y}{2}=1$,2x+ty-2t=0.
由AM≤2BM,得(x-$\frac{4}{3}$)2+(y+$\frac{2}{3}$)2≥$\frac{20}{9}$.(8分)
依题意知,线段AD与圆(x-$\frac{4}{3}$)2+(y+$\frac{2}{3}$)2=$\frac{20}{9}$至多有一个公共点,
故$\frac{{|{\frac{8}{3}-\frac{8}{3}t}|}}{{\sqrt{4+{t^2}}}}≥\frac{{2\sqrt{5}}}{3}$,解得$t≤\frac{{16-10\sqrt{3}}}{11}$或t≥$\frac{16+10\sqrt{3}}{11}$.
因为t是使AM≤2BM恒成立的最小正整数,所以t=4.
所以圆圆C的方程为(x-2)2+(y-1)2=5.
①当直线l2:x=1时,直线l1的方程为y=0,此时,SDEPQ=2;(10分)
②当直线l2的斜率存在时,设l2的方程为y=k(x-1),k≠0,
则l1的方程为y=-$\frac{1}{k}$(x-1),点E(0,$\frac{1}{k}$),∴BE=$\sqrt{1+\frac{1}{{k}^{2}}}$,
又圆心到l2的距离为$\frac{|k+1|}{\sqrt{1+{k}^{2}}}$,
∴PQ=2$\sqrt{\frac{4{k}^{2}-2k+4}{1+{k}^{2}}}$,
∴S△EPQ=$\frac{1}{2}$•$\sqrt{1+\frac{1}{{k}^{2}}}$•2$\sqrt{\frac{4{k}^{2}-2k+4}{1+{k}^{2}}}$=$\sqrt{4(\frac{1}{k}-\frac{1}{4})^{2}+\frac{15}{4}}$≥$\frac{\sqrt{15}}{2}$.
∵$\frac{\sqrt{15}}{2}$<2,
∴(S△EPQ)min=$\frac{\sqrt{15}}{2}$.(14分)
点评本题考查直线方程,考查三角形面积的最小值的求法,确定三角形面积是关键.
2023届重庆市高三第二次诊断性考试(重庆二诊)数学