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文檔簡(jiǎn)介

2022-2023學(xué)年江西省萍鄉(xiāng)市安源區(qū)高二上學(xué)期期中數(shù)學(xué)試題

一、單選題

1.已知直線/:y="的方向向量為(1,6),則直線/的傾斜角為()

A.30°B.60°C.120°D.150°

【答案】B

【分析】利用直線的方向向量求出其斜率,進(jìn)而求出傾斜角作答.

【詳解】因直線/:丁=履的方向向量為(1,6),則直線/的斜率%=K,直線/的傾斜角ax90,

于是得tana=6,ac[0,萬),解得a=60,

所以直線/的傾斜角為60.

故選:B

2.已知A,B,C,。為空間中的任意四點(diǎn),則而-麗+麗=()

A.CDB.BCC.BDD.AD

【答案】D

【分析】直接利用向量的線性運(yùn)算求出結(jié)果.

【詳解】已知A,B,C,。為空間中的任意四點(diǎn),則而-麗+前=通+/+麗=而.

故選:D.

2

3.雙曲線r、-y2=i的右焦點(diǎn)到其漸近線的距離為()

A.1B.y/2C.73D.2

【答案】A

【分析】由已知可得焦點(diǎn)坐標(biāo)及漸近線方程,運(yùn)用點(diǎn)到直線的距離公式,計(jì)算即可.

2

22

【詳解】雙曲線'-/=],可得”b=\,c=y]a+b=>/3>

則右焦點(diǎn)(>/3,0)到它的漸近線y=土與x的距離為d==1?

故選:A.

4.已知直線/過點(diǎn)4-3,1),且與直線x-2y+3=0垂直,則直線/的一般式方程為()

A.2x+y+3=0B.2x+y+5=0C.2x+y-1=0D.2x+y-2=0

【答案】B

【分析】由題意設(shè)直線/方程為2x+y+m=0,然后將點(diǎn)(-3,1)坐標(biāo)代入求出加,從而可求出直線方

【詳解】因?yàn)橹本€/與直線x-2y+3=0垂直,所以設(shè)直線/方程為2x+y+/n=0,

因?yàn)橹本€/過點(diǎn)(一3,1),所以-6+1+帆=0,得機(jī)=5,

所以直線/方程為2x+y+5=0,

故選:B.

5.在空間直角坐標(biāo)系。-孫z中,一束光線從點(diǎn)A(2,-1,3)發(fā)出,被平面yOz反射,到達(dá)點(diǎn)3(1,1,2)之

后被吸收,則光線所走的路程為()

A.2夜B.V10C.2百D.V14

【答案】D

【分析】首先求出點(diǎn)關(guān)于面的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)一步利用兩點(diǎn)間的距離公式求出結(jié)果.

【詳解】空間直角坐標(biāo)系。-孫z中,一束光線從點(diǎn)A(2,-1,3)發(fā)出,被平面yOz反射,

所以點(diǎn)A(2,-1,3)關(guān)于平面yOz的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)為C(-2,-l,3),

故光線所走的路程等于忸q=7(-2-D2+(-l-l)2+(3-2)2=V14,

故選:D

6.橢圓工+丁=1的左右焦點(diǎn)為尸2,尸為橢圓上的一點(diǎn),則△弱的面積為()

43

A.1B.&C.昱D.2

3

【答案】C

【分析】由橢圓方程可得歸用+歸國(guó)=4,結(jié)合余弦定理求得歸/訃歸國(guó)=g,最后根據(jù)三角形面積公

式求△尸月居的面積.

【詳解】;點(diǎn)尸是橢圓t+y2=i上的一點(diǎn),巴、乃是焦點(diǎn),

4

.?.|歷|+歸段=4,即仍同+儼用丫=驍①,

;在△產(chǎn)月巴中瑪=(,

|P用2-2「制.|「局cos2=(2石丫=12②,

①-②得:附|.匹|=;S4明=g|p耳上附卜嗚=,3]=今

故選:C.

7.在我國(guó)古代數(shù)學(xué)著作《九章算術(shù)》中,"鱉腌''是指四個(gè)面都是直角三角形的四面體.如圖,在''鱉

席"A-8CO中,平面BCD,3C1平面曲,ZBAD+ZCAD=9Q°,AB=3,AC=4,則點(diǎn)

【答案】A

【分析】將△ABD繞AE?順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。,使得VMO與AACD共面,首先計(jì)算長(zhǎng)度關(guān)系,

然后利用等體積法求出點(diǎn)0到平面ABC的距離.

【詳解】將△A3。繞AD順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90。,使得VAB'ZX與AACD共面,如圖所示,

B

因?yàn)镹84£>+NC4Z)=90。,在RtZXAB'C中,AB=3,AC=4,

可得,

A£>=y,BD=BD=|,CD=y,BC=N/7.

設(shè)點(diǎn)O到平面ABC的距離為h,

由%-5C£)=^D-ABC得:5,口,人。=MC,力,

—xV?X—X—=—xV?x3x/z,

2552

解得/7=||.

故選:A

8.已知點(diǎn)A(4,4)在拋物線C:V=2px(p>0)上,過點(diǎn)A作圓/+丁-8了+15=0的兩條切線,分別

交拋物線C于點(diǎn)A1,N,則直線MN的方程為()

A.2x+4y+15=0

B.15x+30y+56=0

C.5x+10y+24=0

D.x+3y+6=0

【答案】B

【分析】設(shè)M(%,X),NH,%),根據(jù)條件求出15%+30y+56=0,15々+30%+56=0,即可得

直線MN的方程.

【詳解】因?yàn)辄c(diǎn)以4,4)在拋物線C:y2=2px(p>0)上,

所以16=8pnp=2,所以為拋物線C:y2=4x,

設(shè)M(Xi,X),N(電,%),

因?yàn)閽佄锞€c…,則寸也耳

則AM:."4=.(x-4),即4x_(y+4)y+4x=0,

------4

4

|16+4yJ=]

由AM與圓(x-4)2+y2=1相切得:即I5y:+120,+224=0,

J6+(%+4>

又犬=4%,則15%+30%+56=0;

同理15%+30%+56=0,

所以“(Ay),N(w,%)都在直線15x+30y+56=0上,

所以直線MN的方程15x+30y+56=0,

故選:B.

二、多選題

9.已知雙曲線C:x2-y2=\,下列說法正確的是()

A.雙曲線C的離心率為2立

B.雙曲線C的焦距為2尤

C.雙曲線C的漸近線方程為y=±x

D.雙曲線C的虛軸長(zhǎng)為1

【答案】BC

【分析】由雙曲線的標(biāo)準(zhǔn)方程求出“力,c的值,進(jìn)而判斷選項(xiàng)即可.

【詳解】因?yàn)殡p曲線C:x2-y2=1,所以。=1,b-\,c=0,

雙曲線的虛軸長(zhǎng)為%=2,故D不正確;

雙曲線的焦距2c=20,故B正確;

離心率為£=后,故A不正確;

a

雙曲線C的漸近線方程為、=±2》=±》,故C正確.

故選:BC.

10.已知空間向量a=(l,2,-3),^-(2,-2,1),下列說法正確的是()

A.同=舊

B.行在5方向上的投影向量為

C.al!b

D.。在5方向上的投影數(shù)量為一|

【答案】ABD

【分析】直接利用向量的坐標(biāo)運(yùn)算和向量的模的運(yùn)算及向量的數(shù)量積和向量的投影分別判斷即可.

【詳解】已知空間向量汗=(1,2,-3),6=(2,-2,1),

222

對(duì)于A:|a|=A/1+2+(-3)=V14,故A正確;

對(duì)于B:由于々=(1,2,—3),5=(2,—2,1),所以同=J

仲匯+(一2尸+1:3,濟(jì)5=2一4一3=一5,則3(哂=溫=^,

萬在5方向上的投影向量為冏夕-忖=(丁,不,至卜故B正確;

1=24

對(duì)于C:空間向量值=(1,2,-3),^=(2-2,1),使萬=4,2=-24,則不存在實(shí)數(shù)兀,,故C錯(cuò)誤;

-3=2

對(duì)于D:1在8方向上的投影數(shù)量為同心他今二落二一?,故D正確.

故選:ABD.

11.將一線段按如下比例分割:較長(zhǎng)這段長(zhǎng)與總長(zhǎng)的比值等于較短這段長(zhǎng)與較長(zhǎng)這段長(zhǎng)的比值,則

該比值為避二1,約為0.618,這個(gè)分割比例被公認(rèn)為是最能引起美感的比例,因此被稱為黃金分割

2

比.我們將離心率為叵口的橢圓稱為“黃金橢圓”?已知橢圓C:*+4=l(a>6>0),其離心率

2a2b-

e=£,則滿足下列條件能使橢圓C為“黃金橢圓”的有()

a

A.(3-V5)a2=2c2B.(6-l)/=2/

C.(2-s[5)a2-b2=2c2D,(3-V5)/?2=(75-l)c2

【答案】ABD

【分析】分別計(jì)算A,B,C,D選項(xiàng)中橢圓的離心率,即可求解.

【詳解】解:A選項(xiàng),由(3-灼/=2,2,得與=三2叵,解得e=£=五二1,A正確;

B選項(xiàng),由(6-山2=?,得(百整理得(3-百)/=2°2,

即£=三5,解得e=£=正二1,B正確;

a22a2

C選項(xiàng),^(2-45)a2-b2=2c2,得(2-⑹=

整理得(1-右)片=,,無解,C錯(cuò)誤;

D選項(xiàng),由卜-司。2=(石-Ip,得卜-百)(/-c?)=(6-Ip,

整理得(3-6產(chǎn)=2。2,即/=三叵,解得6=?=與1,D正確.

故選:ABD.

12.已知圓G:x?+y2-2x=0與圓C?:d+,2-4x-2y+4=0相交于A,B兩點(diǎn),下列說法正確

的是()

A.直線AB的一般式方程為x+〉-2=0

B.公共弦長(zhǎng)|A8|=也

C.過A,B,G三點(diǎn)(其中點(diǎn)C1為圓G的圓心)的圓的一般方程為』+y2-3x—y+2=0

D.同時(shí)與圓C,和圓C,相內(nèi)切的最大圓的方程為*-|尸+(y-1)2=(1-爭(zhēng)

【答案】ABC

【分析】?jī)蓤A的方程相減可得公共弦所在直線方程;求得圓心到直線的距離,利用弦長(zhǎng)等于2/1京

即可求得弦長(zhǎng);設(shè)過A,8兩點(diǎn)的圓的方程將£(1,0)代入,即可求解;同時(shí)與圓G,圓C2,相內(nèi)

切的圓沒有最大,可判斷ABCD.

【詳解】將圓G:/+丁-2彳=0與圓。2:/+丁-4*-2尸4=0相減得x+y-2=0,

所以直線AB的一般式方程為x+>-2=0,A正確;

圓心G(l,°),半徑等于1,圓心到直線x+y-2=0的距離為"=阜=',

,22

|=277^="—(日)=&,B正確;

過A,B兩點(diǎn)的圓的方程可設(shè)為任+9―2x)+2(x2+y2—4x—2y+4)=0,

將£(1,0)代入,可得;1=1,

所以過A,B,G三點(diǎn)(其中點(diǎn)G為圓G的圓心)的圓的一般方程為/+/一3》-丫+2=0,C正確;

同時(shí)與圓C一圓C2,相內(nèi)切的圓沒有最大,D錯(cuò)誤.

故選:ABC.

三、填空題

13.已知小后為橢圓C::+若=1的兩個(gè)焦點(diǎn),P為橢圓C上一點(diǎn),則怛耳|+|尸閭=.

【答案】6近

【分析】根據(jù)橢圓的定義可知?dú)w用+|「胃=2",即可求解.

【詳解】由題意得,〃=3五,尸為橢圓C上一點(diǎn),則|尸甲+|尸周=2。=6a.

故答案為:6百

14.在正方體A8C。-A4G。中,E,F,G分別為棱AA,AD,8片的中點(diǎn),則異面直線EF與

GG所成角的大小為.

【答案】;乃

【分析】建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求得異面直線瓦1與GG所成角的大小.

【詳解】在正方體A8CO-4AG。中,E,F,G分別為棱44,AD,B瓦的中點(diǎn),設(shè)棱長(zhǎng)為2,

建立空間直角坐標(biāo)系。-孫z,如圖所示:

故E(2,l,2),尸(1,0,0),C,(0,2,2),G(2,2,l),

所以方=(-1,-L—2),親=(2,0,—1),

故而母=-2+2=0,

所以EF^GG,所以異面直線所與GG所成角的大小為:八

故答案為:

15.在平面直角坐標(biāo)系xOy中,圓(x-iy+(y-2)2=4上一點(diǎn)到直線如-利+2(〃-間=0的最大距

離為.

【答案】3

【分析】由于直線,n-改+2(〃-加)=0恒過點(diǎn)(2,2),則圓心(1,2)與點(diǎn)(2,2)連線

與直線e-〃y+2("-〃?)=0垂直,進(jìn)而可得答案.

【詳解】圓(x-l)2+(y-2)2=4的圓心為(1,2),半徑為2,

因?yàn)橹本€府一孫+2(〃一間=0為,”(%-2)+〃(2-月=0,

所以直線”比一〃),+2(〃-〃。=()恒過點(diǎn)(2,2),

若圓0-1尸+(丫-2)2=4上一點(diǎn)到直線儂-毆+2(”-m)=0的距離最大,

則圓心(1,2)與點(diǎn)(2,2)連線與直線座-〃),+2(〃-加)=0垂直,

又圓心與(2,2)距離d=7(1-2)2+(2-2)2=1,

所以最大距離為d+r=l+2=3,

故答案為:3.

16.設(shè)雙曲線C:1-2=1(。>08>0)的左、右焦點(diǎn)分別為F,怎,以F?為圓心的圓與C的左支

arb~

在第二象限交于點(diǎn)M,與C的右支在第一象限交于點(diǎn)N,若M,N,■三點(diǎn)共線,且/MRN=90。,

則雙曲線C的離心率為.

【答案】G

【分析】設(shè)怩加|=|乙'=入貝U|MN卜",由已知可得r=2啦“,進(jìn)而可得°=耳,可求離心率.

【詳解】設(shè)%M=|EM=r,貝=由雙曲線的定義得忻M|=|/W|-2a=/-2°,

忻忻時(shí)-|耳”|=

N|=|F2N\+2a=t+2a,|MN|=4a=",

.1=2缶,在△Nf;居中,國(guó)N|=2缶+2°,舊N|=2缶,0可=2c,N中鳥=45。,

由余弦定理得(2靖=(2缶+2〃『+(2缶『-2(2缶+2〃).2缶.COS45。,

c2=3a2,c=Ga,雙曲線C的禺心率為百.

故答案為:6

四、解答題

17.已知直線/:x-6y-26=0,點(diǎn)A(2"l)關(guān)于/的對(duì)稱點(diǎn)為B,過點(diǎn)A作斜率大于0的直線機(jī),

交直線/于點(diǎn)C,若.①|(zhì)AC|=K;②點(diǎn)C在直線X+力y+6=o上;③5皿=6+:6.

⑴求點(diǎn)B的坐標(biāo);

⑵從條件①,②,③中任選一個(gè)填入題中橫線處,并求小的一般方程.(參考數(shù)據(jù):tanl5o=2-g)

(注:若選擇多個(gè)條件分別作答,則按第一個(gè)解答記分.)

【答案】(1)8[竽,-g

(2)答案見解析

/nr\

【分析】(1)設(shè)8(毛,%),表達(dá)出線段AB的中點(diǎn)。,好,根據(jù)斜率乘積為-1及D點(diǎn)

在直線/上,列出方程組,解得點(diǎn)3的坐標(biāo);

(2)若選①,由|AC|=g,|AD|=孚,可得Z4C£>=30。,由直線/的斜率為日,進(jìn)而可得直線加

的斜率,即可得出直線機(jī)的方程;

若選②,可求得C點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而可得直線機(jī)的一般方程;

若選③,由S.ACB=^\AB\-\CD\=2芋,解得|8|,再計(jì)算tanZACD=微,進(jìn)而可得48=15。,

得到直線機(jī)的傾斜角,斜率,從而求出〃?的一般方程.

%+2G%+1'

【詳解】(1)設(shè)網(wǎng)用,為)則線段A3的中點(diǎn)。F-,2

所以

生業(yè)1_弧±11_2百=0

22

解得:玉)=^^,%=_;,

(2)若選①,|明=即-£陰.=且,

11^/^+32

由|AC|=石,|A£)|=¥,可得ZACD=30。,

因?yàn)橹本€/的斜率為",

3

所以直線/的傾斜角為30。,

因?yàn)橹本€,"的斜率大于0,

所以直線加的傾斜角為60°,斜率為G,

所以直線,"的一般方程為小-y-5=0;

x-y/3y-2y/3=0x=——

若選②,聯(lián)立解得:,2

x+-j3y+\/3=03

及㈤

可得CV,-2

因?yàn)锳修點(diǎn)1)在直線加上,

36

n.x---

所以直線機(jī)的一般方程為2

1+12

2&年2

整理得:5瓜-9y-21=0;

若選③,|明=2|陰=6,

S.ACB=;|A8|.S=;X辰卬=,

得|CD|=色芋,

\AD\r

所以tanNACD=..=2—>/3,即NACD=15°,

1cq

因?yàn)橹本€/的傾斜角為30。,加的斜率大于0,

所以直線機(jī)的傾斜角為45。,即m的斜率為1,

所以直線機(jī)的一般方程為x-y+l-2b=0.

18.已知圓心為C(〃0)(a<0)的圓與兩條直線2k+y+2=0,x+2y-3=0都相切.

⑴求圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程;

⑵經(jīng)過點(diǎn)尸(-2,-1)的直線/與圓C交于A,8兩點(diǎn),若線段AB的中點(diǎn)恰好為點(diǎn)P,求從山。的面積.

【答案】⑴漢+歹+/二段

Q)2手

【分析】(1)由題知I,點(diǎn)C(a,0)(a<0)到兩直線的距離相等,

即今a=嚼,解得。,進(jìn)而可得圓的半徑r,即可得出答案.

(2)當(dāng)直線/與直線CP垂直時(shí),線段A8的中點(diǎn)恰好為網(wǎng)-2,-1),

又上「=-3,可得直線/的斜率,進(jìn)而可得直線/的方程,

計(jì)算點(diǎn)C(-5,0)到直線/的距離/,進(jìn)而可得弦長(zhǎng)|A3|,再計(jì)算"WC的面積.

【詳解】(1)由題知,點(diǎn)C(4,0)(a<0)到兩直線的距離相等,

即^3=罕,解得〃=_5,或(舍去),

A/5yJ53

g

所以圓C的半徑為「=下,

即圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為(x+5)2+y2=~-.

(2)當(dāng)直線/與直線CP垂直時(shí),線段A8的中點(diǎn)恰好為P(-2,-l),

又砧=—g,則勺=3,

所以直線/的方程為y=3x+5,

點(diǎn)C(-5,0)到直線/的距離d=質(zhì),

第=2萬廳=耍

所以MBC的面積為5,枷=A即d=2五.

19.如圖,將等邊“1BC繞BC邊旋轉(zhuǎn)90。到等邊△£>8C的位置,連接A£).

(1)求證:AD1BC-,

(2)若M是棱D4上一點(diǎn),且兩三角形的面積滿足求直線BM與平面AC。所成角的正

弦值.

【答案】(1)證明見解析

⑵亞

10

【分析】(1)取8C中點(diǎn)為0,證明BC1平面A8即可;

(2)建立空間直角坐標(biāo)系,利用向量法求得直線BM與平面ACD所成角的正弦值.

【詳解】(1)設(shè)。是BC的中點(diǎn),

連接AO,DO,由題知:AB=AC,DB=DC,則3C_LAO,BC1DO,

又AOcDO=O,4O,OOu平面A。。,

所以3C_Z平面AOD,又A£>u平面4。。,所以4。工BC.

(2)由題知,04、BC、。。兩兩垂直,

以。為原點(diǎn),礪,麗,而方向分別為x,y,z軸的正方向建立空間直角坐標(biāo)系,如圖所示,

因?yàn)椋訟M=§AZ),設(shè)AB=2<2,則。4=0£)=J^a,

則A(耳,0,0),8(0,a,0),C(0,-a,0),£>(0,0,島),M(^-a,0,—a.

所以雄=(后a,a,O),方X=(G?,O,-瘋z),BM=a,~ci,—a

3

設(shè)平面AC。的法向量為。=(x,y,z),

n-CA=y/3ax+ay=0

取x=l,可得萬=(1,一百,1),

”?DA=y/3ax-\/3az=0

設(shè)直線與平面ACO所成的角為,,

則.=卜。,(兩用卜|即|=嚕.

所以直線8M與平面4。所成角的正弦值為跡.

C的兩個(gè)頂點(diǎn)和一個(gè)焦點(diǎn)圍成等邊三角形.

(1)求橢圓c的標(biāo)準(zhǔn)方程;

4

⑵直線y="+2(k>0)與橢圓c相交于A,B兩點(diǎn),。為坐標(biāo)原點(diǎn),若小O8的面積為不,求左的

值.

【答案】(1)二+丁=1

4

⑵八咽或左=1

2

【分析】(1)由已知可得。,b,可求橢圓。的標(biāo)準(zhǔn)方程;

(2)設(shè)A(x,yJ,8仇,必),將橢圓方程與直線方程聯(lián)立,可得占+々=-饋r,±々=31戶,

由已知可得生絲3=q,求解即可.

1+4攵25

【詳解】(1)由題知,2a=49得。=2,

要滿足兩個(gè)頂點(diǎn)和一個(gè)焦點(diǎn)圍成等邊三角形.兩頂點(diǎn)只能在短軸上,

貝ija=如=2,;.b=T,

故橢圓C的標(biāo)準(zhǔn)方程為—+/=1;

4'

2

X2,

/、/、___*4-V1

(2)設(shè)A(M,X),%),將橢圓方程與直線方程聯(lián)立4',

y=kx+2

化簡(jiǎn)得(1+4有/+16丘+12=0,其中△=(16幻2-48(1+42>0,即

\6k12

且尤1+x=—

21+4公

2-

IAB|=ViTFX7(x,+x2)-4xtA2=ViTpX=717FXf;3

V1i^TK1?^TK-1?^TK

原點(diǎn)到直線的距離d=71,S=L\AB\-d=^4k2^=--

y]k2+l^A0B2111+4公5

IO

化簡(jiǎn)得4K—23/+19=0,解得公=一或r=1,

4

又Z>0且二.」=叵或%=1.

42

21.如圖,在長(zhǎng)方體ABC。-AAGA中,AB=2,AD=AA,=\,E為AB上一點(diǎn),尸為CQ的中

點(diǎn).

(2)若E為異于A,3的一點(diǎn),且二面角E-AF-A的平面角的余弦值為求四棱錐E-ABC/的

3

體積.

【答案】(1)證明見解析

【分析】(1)取AA的中點(diǎn)G,連接GO,GE,通過證明GEED為平行四邊形,得到即〃GO,即

可證明;

(2)建立空間直角坐標(biāo)系,利用二面角E-AF-A的平面角的余弦值求得E點(diǎn)的坐標(biāo),進(jìn)而求得四

棱錐E-ABC尸的體積.

【詳解】(1)取AA的中點(diǎn)G,連接GO,GE,

因?yàn)镋為AB的中點(diǎn),所以GE//AB,且GE=gAB,

因?yàn)槭瑸?的中點(diǎn),AB//CD,所以GE//DF,且GE=DF,

即GEFD為平行四邊形,故EF//GD,

又EEa平面44以。,G£>u平面4AA。,

所以EF//平面

(2)以A為坐標(biāo)原點(diǎn),A£i,A反的方向分別為x,y,z軸的正方向建立如圖空間直角坐標(biāo)系,

則4(0,0,0),A(0,0,1),氏0,2,0),F(l』,0),

設(shè)E(x,y,z),則“=(x,y,z-l),福=(0,2,-1),且乖=2乖(0<2<1),

故(x,y,z—1)=2(0,2,-1),即£(0,22,1-71),

因?yàn)橛?(0,0,1),通=(1,1,0),AE=(O,22,l-A)

設(shè)平面EAF的法向量為U=a,X,zJ,

v-A£=22>'+(1-2)2)=0,取%=1,得戶=1,T,呂

v-AF=占+y=0

設(shè)平面AAF的法向量為方=(々,力石),

所以,色="=°,取々=1,得"=(1,-1,0),

fi-AF=x2+y2=0

由題意知,即仇味

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