江蘇省鎮(zhèn)江市2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期期中考試數(shù)學(xué)試卷含答案_第1頁(yè)
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2023-2024學(xué)年高二(上)期中數(shù)學(xué)試卷一、選擇題:本題共9小題,每小題5分,共40分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,只有一項(xiàng)是符合題目要求的.1.點(diǎn)P(5,-5)到直線(xiàn)4x-3y=0的距離為()A.1 B.3 C.5 D.7【答案】D【解析】【分析】根據(jù)已知條件,結(jié)合點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式,即可求解.【詳解】解:設(shè)點(diǎn)P(5,-5)到直線(xiàn)4x-3y=0的距離為d,則.故選:D.2.圓與圓的位置關(guān)系是()A.內(nèi)切 B.外切 C.相交 D.外離【答案】A【解析】【分析】先求出兩圓的圓心和半徑,再求出圓心距,然后與兩圓的半徑和差比較可得答案【詳解】由,得,所以圓的圓心,半徑,由,得,所以圓的圓心,半徑,所以,所以?xún)蓤A內(nèi)切,故選:A3.記為等差數(shù)列的前項(xiàng)和.若,,則的公差為()A.1 B.2C.4 D.8【答案】C【解析】【分析】根據(jù)等差數(shù)列的通項(xiàng)公式及前項(xiàng)和公式利用條件,列出關(guān)于與的方程組,通過(guò)解方程組求數(shù)列的公差.【詳解】設(shè)等差數(shù)列的公差為,則,,聯(lián)立,解得.故選:C.4.“”是“方程表示的曲線(xiàn)為橢圓”的()A.充分不必要條件 B.必要不充分條件C.充要條件 D.既不充分也不必要條件【答案】B【解析】【分析】利用橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程結(jié)合充分、必要條件的定義計(jì)算即可.【詳解】易知時(shí),,但時(shí)有,此時(shí)方程表示圓,所以不滿(mǎn)足充分性,若方程表示的曲線(xiàn)為橢圓,則,顯然成立,滿(mǎn)足必要性,故“”是“方程表示的曲線(xiàn)為橢圓”的必要不充分條件.故選:B5.已知數(shù)列滿(mǎn)足,,則()A. B. C. D.【答案】C【解析】【分析】根據(jù)遞推公式一一計(jì)算可得.【詳解】因?yàn)椋?,所以,,?故選:C6.若點(diǎn)O和點(diǎn)F分別為橢圓的中心和左焦點(diǎn),點(diǎn)P為橢圓上點(diǎn)的任意一點(diǎn),則的最大值為A.2 B.3 C.6 D.8【答案】C【解析】【詳解】由橢圓方程得F(-1,0),設(shè)P(x0,y0),則=(x0,y0)·(x0+1,y0)=+x0+∵P為橢圓上一點(diǎn),∴+=1.∴=+x0+3=+x0+3=(x0+2)2+2.∵-2≤x0≤2.∴的最大值在x0=2時(shí)取得,且最大值等于6.7.已知F是橢圓C的一個(gè)焦點(diǎn),B是短軸的一個(gè)端點(diǎn),線(xiàn)段的延長(zhǎng)線(xiàn)交橢圓C于點(diǎn)D,且,則橢圓C的離心率為()A. B. C. D.3【答案】A【解析】【分析】由題意設(shè)橢圓的焦點(diǎn)在軸上,,,設(shè),由解得點(diǎn)坐標(biāo),代入橢圓方程,化簡(jiǎn)即可求得離心率.【詳解】設(shè)橢圓的焦點(diǎn)在軸上,方程為,,,設(shè),由,且,故,,由點(diǎn)在橢圓上,故,整理得,故離心率,故選:A.【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:橢圓的離心率是橢圓最重要的幾何性質(zhì),求橢圓的離心率(或離心率的取值范圍),常見(jiàn)有兩種方法:①求出a,c,代入公式;②只需要根據(jù)一個(gè)條件得到關(guān)于a,b,c的齊次式,結(jié)合b2=a2-c2轉(zhuǎn)化為a,c的齊次式,然后等式(不等式)兩邊分別除以a或a2轉(zhuǎn)化為關(guān)于e的方程(不等式),解方程(不等式)即可得e(e的取值范圍).8.已知F為拋物線(xiàn)C:y2=4x的焦點(diǎn),過(guò)F作兩條互相垂直的直線(xiàn)l1,l2,直線(xiàn)l1與C交于A、B兩點(diǎn),直線(xiàn)l2與C交于D、E兩點(diǎn),則|AB|+|DE|的最小值為A.16 B.14 C.12 D.10【答案】A【解析】【詳解】設(shè),直線(xiàn)的方程為,聯(lián)立方程,得,∴,同理直線(xiàn)與拋物線(xiàn)的交點(diǎn)滿(mǎn)足,由拋物線(xiàn)定義可知,當(dāng)且僅當(dāng)(或)時(shí),取等號(hào).點(diǎn)睛:對(duì)于拋物線(xiàn)弦長(zhǎng)問(wèn)題,要重點(diǎn)抓住拋物線(xiàn)定義,到定點(diǎn)的距離要想到轉(zhuǎn)化到準(zhǔn)線(xiàn)上,另外,直線(xiàn)與拋物線(xiàn)聯(lián)立,求判別式,利用根與系數(shù)的關(guān)系是通法,需要重點(diǎn)掌握.考查最值問(wèn)題時(shí)要能想到用函數(shù)方法和基本不等式進(jìn)行解決.此題還可以利用弦長(zhǎng)的傾斜角表示,設(shè)直線(xiàn)的傾斜角為,則,則,所以.9.數(shù)學(xué)家楊輝在其專(zhuān)著《詳解九章算術(shù)法》和《算法通變本末》中,提出了一些新的高階等差數(shù)列.其中二階等差數(shù)列是一個(gè)常見(jiàn)的高階等差數(shù)列,如數(shù)列從第二項(xiàng)起,每一項(xiàng)與前一項(xiàng)的差組成的新數(shù)列是等差數(shù)列,則稱(chēng)數(shù)列為二階等差數(shù)列.現(xiàn)有二階等差數(shù)列,其前六項(xiàng)分別為,則的最小值為()A. B. C.1 D.【答案】C【解析】【分析】先得出遞推公式,疊加法求通項(xiàng)公式,再用基本不等式求最小值即可.【詳解】數(shù)列前六項(xiàng)分別為,依題知,疊加可得:,得,當(dāng)時(shí),,滿(mǎn)足,所以,所以,當(dāng)且僅當(dāng)時(shí),即時(shí),等號(hào)成立,又,所以等號(hào)取不了,所以最小值在取得,當(dāng)時(shí),,所以最小值為.故選:C二、多項(xiàng)選擇題(本題共4小題,每小題5分,共20分.在每小題給出的選項(xiàng)中,有多項(xiàng)符合題目要求.全部選對(duì)的得5分,部分選對(duì)的得2分,有選錯(cuò)的得0分.)10.(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.“”是“直線(xiàn)與直線(xiàn)互相垂直”的充要條件B.經(jīng)過(guò)點(diǎn)且在軸和軸上截距都相等的直線(xiàn)方程為C.已知直線(xiàn),則直線(xiàn)的傾斜角為D.若兩直線(xiàn)與平行,則【答案】CD【解析】【分析】直接利用直線(xiàn)間的位置關(guān)系以及直線(xiàn)平行和垂直的充要條件可得A錯(cuò)誤,D正確;分別討論截距是否為零可判斷B錯(cuò)誤,由直線(xiàn)傾斜角與斜率之間的關(guān)系可得C正確.【詳解】對(duì)于A:“直線(xiàn)與直線(xiàn)互相垂直”的充要條件是,解得或,故A錯(cuò)誤;對(duì)于B:經(jīng)過(guò)點(diǎn)且在軸和軸上截距都相等的直線(xiàn)方程為或,故B錯(cuò)誤;對(duì)于C:已知直線(xiàn),則直線(xiàn)的傾斜角為滿(mǎn)足,故傾斜角,故C正確;對(duì)于D:若兩直線(xiàn)與平行,所以,解得或,當(dāng)時(shí),兩直線(xiàn)重合,故舍去,故D正確.故選:CD.11.已知等差數(shù)列為遞減數(shù)列,且,,則下列結(jié)論中正確的有(

)A.數(shù)列的公差為 B.C.數(shù)列是公差為的等差數(shù)列 D.【答案】ABC【解析】【分析】A選項(xiàng),根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)得到,從而求出,,得到公差,A正確;利用等差數(shù)列求通項(xiàng)公式求出B正確;由,得到當(dāng)時(shí),,結(jié)合,從而得到C正確;在C選項(xiàng)的基礎(chǔ)上,求出,結(jié)合,求出答案.【詳解】由題意知,又,故可看出方程的兩根,∵數(shù)列為遞減數(shù)列,,.公差,故A正確;又,,故B正確;由上可知,則當(dāng)時(shí),,當(dāng)時(shí),,數(shù)列是首項(xiàng)為,公差為的等差數(shù)列,故C正確;由C選項(xiàng)知:,故,∵,,故D錯(cuò)誤.故選:ABC12.已知是左右焦點(diǎn)分別為的橢圓上的動(dòng)點(diǎn),,下列說(shuō)法正確的有()A. B.的最大值為C.存在點(diǎn),使 D.的最大值為【答案】ABD【解析】【分析】對(duì)于選項(xiàng)由橢圓的定義可得選項(xiàng)正確;對(duì)于選項(xiàng)由橢圓的性質(zhì)可知,故選項(xiàng)正確;對(duì)于選項(xiàng),又由橢圓的性質(zhì)可知:當(dāng)點(diǎn)為橢圓的上頂點(diǎn)或下頂點(diǎn)時(shí),最大,所以,即,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)設(shè),則,當(dāng)時(shí),,故選項(xiàng)正確,【詳解】對(duì)于選項(xiàng)由題設(shè)可得:,,由橢圓的定義可得:,故選項(xiàng)正確;對(duì)于選項(xiàng)由橢圓的性質(zhì)可知:(當(dāng)為橢圓的右頂點(diǎn)時(shí)取““,故選項(xiàng)正確;對(duì)于選項(xiàng),又由橢圓的性質(zhì)可知:當(dāng)點(diǎn)為橢圓的上頂點(diǎn)或下頂點(diǎn)時(shí),最大,此時(shí),所以,即,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;對(duì)于選項(xiàng)設(shè),則,當(dāng)時(shí),,故選項(xiàng)正確,故選:ABD【點(diǎn)睛】方法點(diǎn)睛:與圓錐曲線(xiàn)有關(guān)的最值和范圍問(wèn)題的討論常用以下方法解決:(1)幾何法:結(jié)合定義利用圖形中幾何量之間的大小關(guān)系或曲線(xiàn)之間位置關(guān)系列不等式,再解不等式.(2)函數(shù)值域求解法:把所討論的參數(shù)作為一個(gè)函數(shù)、一個(gè)適當(dāng)?shù)膮?shù)作為自變量來(lái)表示這個(gè)函數(shù),通過(guò)討論函數(shù)的值域來(lái)求參數(shù)的變化范圍.(3)利用代數(shù)基本不等式.代數(shù)基本不等式的應(yīng)用,往往需要?jiǎng)?chuàng)造條件,并進(jìn)行巧妙的構(gòu)思;(4)結(jié)合參數(shù)方程,利用三角函數(shù)的有界性.直線(xiàn)、圓或橢圓的參數(shù)方程,它們的一個(gè)共同特點(diǎn)是均含有三角式.(5)利用數(shù)形結(jié)合分析解答.13.已知圓,點(diǎn)是直線(xiàn)上一動(dòng)點(diǎn),過(guò)點(diǎn)作圓的切線(xiàn),切點(diǎn)分別是和,下列說(shuō)法正確的為()A.圓上恰有一個(gè)點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為 B.四邊形面積的最小值為1C.切線(xiàn)長(zhǎng)的最小值為1 D.直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn)【答案】BCD【解析】【分析】對(duì)于A,利用圓心到直線(xiàn)的距離公式,即可求解;對(duì)于B,由圓的性質(zhì),切線(xiàn)長(zhǎng),當(dāng)PC最小時(shí),有最小值,即可求解;對(duì)于C,四邊形的面積為,即可求解;對(duì)于D,由題可知在以為直徑的圓上,利用兩圓方程求得直線(xiàn)的方程,即可求解.【詳解】對(duì)于A,因?yàn)閳A,所以圓心,半徑,則圓心到直線(xiàn)的距離為22=2所以圓上任意一點(diǎn)到直線(xiàn)的距離的取值范圍為,而,所以圓上有兩個(gè)點(diǎn)到直線(xiàn)的距離為,故A錯(cuò)誤;對(duì)于C,由圓的性質(zhì),切線(xiàn)長(zhǎng),當(dāng)PC最小時(shí),有最小值,此時(shí),即,則,故C正確;對(duì)于B,四邊形的面積為:,因?yàn)?,故四邊形的面積為1,故B正確;對(duì)于D,設(shè),因?yàn)闉檫^(guò)點(diǎn)作圓的切線(xiàn),所以,則在以為直徑的圓上,又,,即,又圓,即,上述兩式相減,得直線(xiàn)的方程為,即,由,得,即直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn),故D正確.故選:BCD.【點(diǎn)睛】關(guān)鍵點(diǎn)點(diǎn)睛:本題D選項(xiàng)的關(guān)鍵是分析得在以為直徑的圓上,進(jìn)而兩圓方程相減得到直線(xiàn)的方程,再利用直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)問(wèn)題的求解方法即可得解.三、填空題:本大題共5小題,共20分.14.直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)為_(kāi)____.【答案】【解析】【分析】先把直線(xiàn)化為點(diǎn)斜式,從而可確定定點(diǎn).【詳解】直線(xiàn)可化為點(diǎn)斜式,所以直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn).故答案為:.15.與雙曲線(xiàn)共漸近線(xiàn)且過(guò)點(diǎn)的雙曲線(xiàn)方程是___________.【答案】【解析】【分析】據(jù)題意可設(shè)所求方程為,代入點(diǎn)坐標(biāo)可得到,進(jìn)而求得雙曲線(xiàn)方程.【詳解】據(jù)題意可設(shè)所求方程,把)代入易得,故所求雙曲線(xiàn)方程為.答案:【點(diǎn)睛】求雙曲線(xiàn)方程的方法一般就是根據(jù)條件建立的方程,求出即可,注意的應(yīng)用;離心率相同的方程可設(shè)為.16.在數(shù)列中,,則______.【答案】【解析】【分析】利用構(gòu)造法構(gòu)造數(shù)列,即可求解.【詳解】解:因?yàn)?,所以,所以,所以?shù)列是一個(gè)等比數(shù)列,所以,所以.故答案為:.17.已知為橢圓上的左右頂點(diǎn),設(shè)點(diǎn)為橢圓上異于的任意一點(diǎn),直線(xiàn)的斜率分別為,若橢圓離心率為,則為_(kāi)_____.【答案】##-0.25【解析】【分析】由題意可得,設(shè)Px0,y0【詳解】解:由題意可得,設(shè)Px0,y則由在橢圓上可得,直線(xiàn)與的斜率之積為,橢圓離心率為,可得,即,故.即.故答案為:.18.已知橢圓和直線(xiàn),若對(duì)任意的,直線(xiàn)與橢圓恒有公共點(diǎn),則實(shí)數(shù)的取值范圍是______.【答案】.【解析】【分析】由已知直線(xiàn)過(guò)定點(diǎn)0,1,可得0,1在橢圓內(nèi)部或在橢圓上,然后分類(lèi)討論得答案.【詳解】直線(xiàn)恒過(guò)定點(diǎn)0,1,要使直線(xiàn)與橢圓恒有公共點(diǎn),則0,1在橢圓內(nèi)部或在橢圓上,若橢圓是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則;若橢圓是焦點(diǎn)在軸上的橢圓,則.實(shí)數(shù)的取值范圍是:.故答案為:.四、解答題:本題共8小題,共70分.解答應(yīng)寫(xiě)出文字說(shuō)明,證明過(guò)程或演算步驟.19.已知數(shù)列{an}是一個(gè)等差數(shù)列,且a2=1,a5=-5.(1)求{an}的通項(xiàng)an;(2)求{an}前n項(xiàng)和Sn的最大值.【答案】(1)an=-2n+5.(2)4【解析】【詳解】(Ⅰ)設(shè){an}的公差為d,由已知條件,,解出a1=3,d=-2.所以an=a1+(n-1)d=-2n+5.(Ⅱ)Sn=na1+d=-n2+4n=-(n-2)2+4,所以n=2時(shí),Sn取到最大值4.20.如圖,已知等腰直角三角形的斜邊所在直線(xiàn)方程為,其中點(diǎn)在點(diǎn)上方,直角頂點(diǎn)的坐標(biāo)為.(1)求邊上的高線(xiàn)所在直線(xiàn)的方程;(2)求三角形的面積.【答案】(1)(2)5【解析】【分析】(1)利用兩條直線(xiàn)垂直的條件可得的斜率,再利用點(diǎn)斜式寫(xiě)出直線(xiàn)的方程;(2)利用點(diǎn)到直線(xiàn)的距離公式求得,再根據(jù)等腰直角三角形的性質(zhì)與面積公式,求解即可.【小問(wèn)1詳解】設(shè)的斜率為,因?yàn)樾边吽谥本€(xiàn)方程為,所以,又經(jīng)過(guò)點(diǎn),所以,即的直線(xiàn)方程為.【小問(wèn)2詳解】由題意知,,因?yàn)槭堑妊苯侨切?,所以,所以的面積為.21.已知橢圓的焦點(diǎn)為,該橢圓經(jīng)過(guò)點(diǎn)P(5,2)(1)求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程;(2)若橢圓上的點(diǎn)滿(mǎn)足,求y0的值.【答案】(1)(2)【解析】【詳解】試題分析:(1)根據(jù)橢圓定義得a,再根據(jù)c求b(2)由得,再與橢圓方程聯(lián)立解得y0的值.試題解析:(1)依題意,設(shè)所求橢圓方程為其半焦距c=6.因?yàn)辄c(diǎn)P(5,2)在橢圓上,所以所以故所求橢圓的標(biāo)準(zhǔn)方程是(2)由得即代入橢圓方程得:故22.如圖,一拋物線(xiàn)型拱橋的拱頂O離水面高4米,水面寬度AB=10米.現(xiàn)有一船只運(yùn)送一堆由小貨箱碼成的長(zhǎng)方體形的貨物欲從橋下中央經(jīng)過(guò),已知長(zhǎng)方體形貨物總寬6米,高1.5米,貨箱最底面與水面持平.(1)問(wèn)船只能否順利通過(guò)該橋?(2)已知每加一層貨箱,船只吃水深度增加1cm;每減一層貨箱,船只吃水深度減少1cm.若每層小貨箱高3cm,且貨物與橋壁需上下留2cm間隙方可通過(guò),問(wèn)船只需增加或減少幾層貨箱可恰好能從橋下中央通過(guò)?【答案】(1)貨箱能順利通過(guò)該橋;(2)需要增加26層可恰好能從橋下中央通過(guò).【解析】【分析】(1)以O(shè)為原點(diǎn),過(guò)O垂直于AB的直線(xiàn)為y軸,建立如圖所示平面直角坐標(biāo)系:設(shè)拋物線(xiàn)方程為x2=my,根據(jù)題意知點(diǎn)B(5,﹣4)在拋物線(xiàn)上,求解拋物線(xiàn)方程,設(shè)C(3,﹣4),過(guò)C作AB的垂線(xiàn),交拋物線(xiàn)于D(3,y0),求出CD,即可判斷貨箱是否能順利通過(guò)該橋.(2)根據(jù)題意,結(jié)合(1)的結(jié)論進(jìn)行求解即可.【小問(wèn)1詳解】以O(shè)為原點(diǎn),過(guò)O垂直于AB的直線(xiàn)為y軸,建立如圖所示平面直角坐標(biāo)系:設(shè)拋物線(xiàn)方程為x2=my,根據(jù)題意知點(diǎn)B(5,﹣4)在拋物線(xiàn)上;∴25=﹣4m;∴;∴;可設(shè)C(3,﹣4),過(guò)C作AB的垂線(xiàn),交拋物線(xiàn)于D(3,y0),則;∴;∵;∴貨箱能順利通過(guò)該橋.【小問(wèn)2詳解】由題(1)知,貨物超出高度為,每增加一層,則船體連貨物高度整體上升,由貨物與橋壁需留下2cm間隙.則需要增加層數(shù)為層,答:船只能順利通過(guò)該橋,可以增加26層可恰好能從中央通過(guò).23.某公司從2020年初起生產(chǎn)某種高科技產(chǎn)品,初始投入資金為1000萬(wàn)元,到年底資金增長(zhǎng)50%.預(yù)計(jì)以后每年資金增長(zhǎng)率與第一年相同,但每年年底公司要扣除消費(fèi)資金x萬(wàn)元,余下資金再投入下一年的生產(chǎn).設(shè)第n年年底扣除消費(fèi)資金后的剩余資金為萬(wàn)元.(1)用x表示,,并寫(xiě)出與的關(guān)系式;.(2)若企業(yè)希望經(jīng)過(guò)5年后,使企業(yè)剩余資金達(dá)3000萬(wàn)元,試確定每年年底扣除的消費(fèi)資金x的值(精確到萬(wàn)元).【答案】(1);

(2)x=348

【解析】【分析】(1)根據(jù)題意直接得,,進(jìn)而歸納出;(2)由(1)可得,利用等比數(shù)列的求和公式可得,結(jié)合即可計(jì)算出d的值.【小問(wèn)1詳解】由題意知,,,;【小問(wèn)2詳解】由(1)可得,,則,所以,即,當(dāng)時(shí),,解得,當(dāng)時(shí),萬(wàn)元.故該企業(yè)每年年底扣除消費(fèi)資金為348萬(wàn)元時(shí),5年后企業(yè)剩余資金為3000萬(wàn)元.24.已知直線(xiàn)與雙曲線(xiàn)C:交于A,B兩點(diǎn),F(xiàn)是C的左焦點(diǎn),且,.(1)求雙曲線(xiàn)C的方程;(2)若P,Q是雙曲線(xiàn)C上的兩點(diǎn),M是C的右頂點(diǎn),且直線(xiàn)MP與MQ的斜率之積為,證明直線(xiàn)PQ恒過(guò)定點(diǎn),并求出該定點(diǎn)的坐標(biāo).【答案】(1)(2)證明見(jiàn)解析,直線(xiàn)PQ恒過(guò)定點(diǎn)(-2,0)【解析】【分析】(1)利用雙曲線(xiàn)的幾何性質(zhì)求出a、b、c,即可求出雙曲線(xiàn)C的方程;(2)設(shè)直線(xiàn)MP與MQ的斜率分別為,,分類(lèi)討論:①當(dāng)直線(xiàn)PQ不垂直于x軸時(shí),利用“設(shè)而不求法”求出,判斷出直線(xiàn)PQ過(guò)定點(diǎn)(-2,0).②當(dāng)直線(xiàn)PQ垂直于x軸時(shí),設(shè),解得,判斷出直線(xiàn)PQ過(guò)定點(diǎn)(-2,0)小問(wèn)1詳解】因?yàn)椋?,,設(shè)雙曲線(xiàn)C的焦距為2c,由雙曲線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性知設(shè)雙曲線(xiàn)C的右焦點(diǎn)為F',則,得,則,故雙曲線(xiàn)C的方程為.【小問(wèn)2詳解】由已知得,設(shè)直線(xiàn)MP與MQ的斜率分別為,,①當(dāng)直線(xiàn)PQ不垂直于x軸時(shí):設(shè)直線(xiàn)PQ的斜率為k,PQ的方程為,,,由得,當(dāng)時(shí),,,那么,得,符合題意.所以直線(xiàn)PQ的方程為,恒過(guò)定點(diǎn)(-2,0).②當(dāng)直線(xiàn)PQ垂直于x軸時(shí):設(shè),因?yàn)镻是C上的點(diǎn),所以,則,解得,故直線(xiàn)

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