2021年(文科數(shù)學)(甲卷)高考數(shù)學試卷真題+答案解析_第1頁
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文檔簡介

2021年全國統(tǒng)一高考數(shù)學試卷(文科)(甲卷)

一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目

要求的。

1.(5分)設(shè)集合M={1,3,5,7,9},N={x|2x>7},則Mp|N=()

A.{7,9}B.{5,7,9}C.{3,5,7,9}D.{1,3,5,7,9}

2.(5分)為了解某地農(nóng)村經(jīng)濟情況,對該地農(nóng)戶家庭年收入進行抽樣調(diào)查,將農(nóng)戶家庭年收入的調(diào)查數(shù)據(jù)

A.該地農(nóng)戶家庭年收入低于4.5萬元的農(nóng)戶比率估計為6%

B.該地農(nóng)戶家庭年收入不低于10.5萬元的農(nóng)戶比率估計為10%

C.估計該地農(nóng)戶家庭年收入的平均值不超過6.5萬元

D.估計該地有一半以上的農(nóng)戶,其家庭年收入介于4.5萬元至&5萬元之間

3.(5分)已知(l-iyz=3+2i,則z=()

333.

A.-1——iB.-l+-iC.——4-Z

222

4.(5分)下列函數(shù)中是增函數(shù)的為()

A.f(x)=-xB./(x)=(-YC.f(x)=x2D./(%)=Vx

22

5.(5分)點(3,0)到雙曲線上-上=1的一條漸近線的距離為(

)

169

6.(5分)青少年視力是社會普遍關(guān)注的問題,視力情況可借助視力表測量.通常用五分記錄法和小數(shù)記錄

法記錄視力數(shù)據(jù),五分記錄法的數(shù)據(jù)L和小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)V滿足L=5+/gV.已知某同學視力的五分記錄

法的數(shù)據(jù)為4.9,則其視力的小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)約為()(曬。1.259)

A.1.5B.1.2C.0.8D.0.6

7.(5分)在一個正方體中,過頂點A的三條棱的中點分別為E,F,G.該正方體截去三棱錐A-EFG后,

所得多面體的三視圖中,正視圖如圖所示,則相應的側(cè)視圖是()

正視圖

9.(5分)記S“為等比數(shù)列{”"}的前”項和.若52=4,S4=6,則$6=()

A.7B.8C.9D.10

10.(5分)將3個1和2個。隨機排成一行,則2個0不相鄰的概率為()

A.0.3B.0.5C.0.6D.0.8

11.(5分)若。£(0,乙),tan2a=-°sa-,則tana=()

22-sina

A而R不C.正D,巫

A?-----fc5?----

15533

若〃),)=()

12.(5分)設(shè)/(x)是定義域為R的奇函數(shù),S.f(l+x)=f(-x).T=g5V(i

A.--B.-1C.1D.-

3333

二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。

13.(5分)若向量方,6滿足|1|=3,\a-b[=5,ab=l,貝U|5|=.

14.(5分)已知一個圓錐的底面半徑為6,其體積為30萬,則該圓錐的側(cè)面積為.

15.(5分)已知函數(shù)f(x)=2cos(公v+夕)的部分圖像如圖所示,則〃馬=—.

16.(5分)已知耳,鳥為橢圓C::+(=l的兩個焦點,P,。為C上關(guān)于坐標原點對稱的兩點,且

\PQ\=\F.F2\,則四邊形的面積為.

三、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。第17?21題為必考題,每個試題考

生都必須作答。第22、23題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共60分。

17.(12分)甲、乙兩臺機床生產(chǎn)同種產(chǎn)品,產(chǎn)品按質(zhì)量分為一級品和二級品,為了比較兩臺機床產(chǎn)品的質(zhì)

量,分別用兩臺機床各生產(chǎn)了200件產(chǎn)品,產(chǎn)品的質(zhì)量情況統(tǒng)計如下表:

一級品二級品合計

甲機床15050200

乙機床12080200

合計270130400

(1)甲機床、乙機床生產(chǎn)的產(chǎn)品中一級品的頻率分別是多少?

(2)能否有99%的把握認為甲機床的產(chǎn)品質(zhì)量與乙機床的產(chǎn)品質(zhì)量有差異?

附:K=.

(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)

P(K2..k)0.0500.0100.001

k3.8416.63510.828

18.(12分)記S“為數(shù)列{&}的前〃項和,己知%>0,a2=3at,且數(shù)列{反}是等差數(shù)列,證明:{4}是

等差數(shù)列.

19.(12分)已知直三棱柱ABC-A8C中,側(cè)面A41AB為正方形,AB=BC=2,E,尸分別為AC和CQ

的中點,BF1A.B,.

(1)求三棱錐F-EBC的體積;

(2)已知。為棱A4上的點,證明:BFJ.DE.

C

20.(12分)設(shè)函數(shù)/(x)=/x?+ar-3/nx+l,其中a>0.

(1)討論fM的單調(diào)性;

(2)若y=f(x)的圖像與無軸沒有公共點,求a的取值范圍.

21.(12分)拋物線C的頂點為坐標原點O,焦點在x軸上,直線/:x=l交。于P,Q兩點,B.OP1OQ.已

知點例(2,0),且0M與/相切.

(1)求C,00的方程;

(2)設(shè)4,4,A是c上的三個點,直線AA2,A4均與。時相切.判斷直線與的位置關(guān)系,

并說明理由.

(二)選考題:共10分。請考生在第22、23題中任選一題作答。如果多做,則按所做的第一題計分。[選

修4-4:坐標系與參數(shù)方程](10分)

22.(10分)在直角坐標系xOy中,以坐標原點為極點,x軸正半軸為極軸建立極坐標系,曲線C的極坐標

方程為夕=242cos0.

(1)將C的極坐標方程化為直角坐標方程;

(2)設(shè)點A的直角坐標為(1,0),M為C上的動點,點尸滿足A戶=寫出尸的軌跡C1的參數(shù)方程,

并判斷c與G是否有公共點.

[選修45不等式選講J(10分)

23.已知函數(shù)f(x)=|x—2|,g(x)=|2x+3|-|2x-l|.

(1)畫出y=f(x)和y=g(x)的圖像;

(2)若f(x+a)..g(x),求。的取值范圍.

2021年全國統(tǒng)一高考數(shù)學試卷(文科)(甲卷)

參考答案與試題解析

一、選擇題:本題共12小題,每小題5分,共60分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目

要求的。

1.(5分)設(shè)集合”={1,3,5,7,9},N={x\2x>l},則Mp|N=()

A.(7,9)B.{5,7,9}C.{3,5,7,9}D.{1,3,5,7,9}

【解答】解:因為N={x|2x>7}={x|x>Z},M={1,3,5,7,9},所以MDN={5,7,9}.故選:B.

2

【點評】本題考查了交集及其運算,屬基礎(chǔ)題.

2.(5分)為了解某地農(nóng)村經(jīng)濟情況,對該地農(nóng)戶家庭年收入進行抽樣調(diào)查,將農(nóng)戶家庭年收入的調(diào)查數(shù)據(jù)

整理得到如下頻率分布直方圖:

A.該地農(nóng)戶家庭年收入低于4.5萬元的農(nóng)戶比率估計為6%

B.該地農(nóng)戶家庭年收入不低于10.5萬元的農(nóng)戶比率估計為10%

C.估計該地農(nóng)戶家庭年收入的平均值不超過6.5萬元

D.估計該地有一半以上的農(nóng)戶,其家庭年收入介于4.5萬元至8.5萬元之間

【解答】解:對于A,該地農(nóng)戶家庭年收入低于4.5萬元的農(nóng)戶比率為(0.02+0.04)x1=0.06=6%,故選項

A正確;

對于8,該地農(nóng)戶家庭年收入不低于10.5萬元的農(nóng)戶比率為(0.04+0.02x3)X1=0.1=10%,故選項B正確;

對于C,估計該地農(nóng)戶家庭年收入的平均值為

3x0.02+4x0.04+5x0.1+6x0.14+7x0.2+8x0.2+9x0.1+10x0.1+11x0.04+12x0.02+13x0.02+14x0.02=7.68>6.5757C.故選項

C錯誤;

對于。,家庭年收入介于4.5萬元至8.5萬元之間的頻率為(0.1+0.14+0.2+02)x1=0.64>0.5,

故估計該地有一半以上的農(nóng)戶,其家庭年收入介于4.5萬元至8.5萬元之間,故選項。正確.

故選:C.

【點評】本題考查了頻率分布直方圖的應用,解題的關(guān)鍵是掌握頻率分布直方圖中頻率的求解方法以及平

均數(shù)的計算方法,屬于基礎(chǔ)題.

3.(5分)已知(l-iyz=3+2i,則z=()

3333

A.-l--zB.-l+-zC.--+/D.---/

2222

【解答】解:因為(l-i>z=3+2i,所以z=="===T+

(1-z)2-2i(-2z)-i22

故選:B.

【點評】本題考查了復數(shù)的運算,主要考查了復數(shù)的乘法運算法則以及除法的運算法則的運用,考查了運

算能力,屬于基礎(chǔ)題.

4.(5分)下列函數(shù)中是增函數(shù)的為()

A.f(x)=-xB.f(x)=(^)xC./(x)=x2D.f(x)=y/x

【解答】解:由一次函數(shù)性質(zhì)可知f(x)=-x在R上是減函數(shù),不符合題意;

由指數(shù)函數(shù)性質(zhì)可知/(X)=(|)v在K上是減函數(shù),不符合題意;

由二次函數(shù)的性質(zhì)可知/(幻=/在/?上不單調(diào),不符合題意;

根據(jù)寤函數(shù)性質(zhì)可知/(x)=也在R上單調(diào)遞增,符合題意.故選:D.

【點評】本題主要考查基本初等函數(shù)的單調(diào)性的判斷,屬于基礎(chǔ)題.

22

5.(5分)點(3,0)到雙曲線看-5=1的一條漸近線的距離為()

A.-B.-C.-D.-

5555

【解答】解:由題意可知,雙曲線的漸近線方程為三-匯=0,即3x±4y=0,

169

結(jié)合對稱性,不妨考慮點(3,0)到直線3x-4y=0的距離,

9-0Q

則點(3,0)到雙曲線的一條漸近線的距離d==故選:力.

V9+165

【點評】本題主要考查雙曲線的漸近線方程,點到直線距離公式等知識,屬于基礎(chǔ)題.

6.(5分)青少年視力是社會普遍關(guān)注的問題,視力情況可借助視力表測量.通常用五分記錄法和小數(shù)記錄

法記錄視力數(shù)據(jù),五分記錄法的數(shù)據(jù)L和小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)V滿足L=5+/gV.已知某同學視力的五分記錄

法的數(shù)據(jù)為4.9,則其視力的小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)約為()(癇。1.259)

A.1.5B.1.2C.0.8D.0.6

【解答】解:在L=5+lgV中,L=4.9,所以4.9=5+lgV,即/gV=-0.1,解得

ol

y=10-=-l-=-1L=—?0.8,所以其視力的小數(shù)記錄法的數(shù)據(jù)約為0.8.故選:C.

10°'癇1.259

【點評】本題考查了對數(shù)與指數(shù)的互化問題,也考查了運算求解能力,是基礎(chǔ)題.

7.(5分)在一個正方體中,過頂點A的三條棱的中點分別為E,F,G.i亥正方體截去三棱錐A-EFG后,

所得多面體的三視圖中,正視圖如圖所示,則相應的側(cè)視圖是()

正視圖

A.OB.□C.□D.□

【解答】解:由題意,作出正方體,截去三棱錐A-EFG,根據(jù)正視圖,可得A-EFG在正方體左側(cè)面,

如圖,根據(jù)三視圖的投影,可得相應的側(cè)視圖是。圖形,故選:D.

.二

?

DC

【點評】本題考查簡單空間圖形的三視圖,屬基礎(chǔ)題.

8.(5分)在AA8C中,已知8=120。,AC=M,AB=2,則3c=()

A.1B.>/2C.6D.3

【解答】解:設(shè)角A,B,C所對的邊分別為a,b,c,

結(jié)合余弦定理,可得19=a2+4-2xax2xcosl20°,

即/+2a-15=0,解得a=3(“=-5舍去),所以BC=3.故選:D.

【點評】本題考查了余弦定理,考查了方程思想,屬基礎(chǔ)題.

9.(5分)記S“為等比數(shù)列{/}的前"項和.若S?=4,S4=6,則S$=()

A.7B.8C.9D.10

【解答】解:???$,為等比數(shù)列{4}的前〃項和,邑=4,邑=6,

由等比數(shù)列的性質(zhì),可知與,54-52,$6-S4成等比數(shù)列,

.-.4,2,七一6成等比數(shù)列,,22=4(56-6),解得$6=7.故選:A.

【點評】本題考查了等比數(shù)列的性質(zhì),考查方程思想和運算求解能力,是基礎(chǔ)題.

10.(5分)將3個1和2個0隨機排成一行,則2個0不相鄰的概率為()

A.0.3B.0.5C.0.6D.0.8

【解答】解:將3個I和2個0隨機排成一行的方法可以是:00111,01011,01101,OHIO,10011,10101,

10110,11001,11010,11100,共10種排法,

其中2個0不相鄰的排列方法可以是:01011,01101,01110,10101,10110,11010,共6種方法,滿足題

意的概率為色=0.6,故選:C.

10

【點評】本題主要考查古典概型計算公式,排列組合公式在古典概型計算中的應用,屬于基礎(chǔ)題.

八cosa

1.(5分)若2£(0,工))?tan2a—,則tana=()

22-sina

A席B好c,正D.叵

A.---

15533

cosa得sin2acosa即2sinacosa_cosa

【解答】解:由tan2a=一,

2-sinacos2a2-sina1-Isir^a2-sina

?.,ae(0,^),:.cosa^O,則2$出0;(2—$1110)=1-2$M2£,解得sina=;,

則cosor=Jl-sin2a=tana=-S'na=.故選:A.

4cosaJ1515

4

【點評】本題考查三角函數(shù)的恒等變換與化簡求值,考查倍角公式的應用,是基礎(chǔ)題.

12.(5分)設(shè),(x)是定義域為尺的奇函數(shù),且/(l+x)=/(—x).若/(_g)=g,則/《)=()

A.--B.--C.-D.-

3333

【解答】解:由題意得/(一%)=一/(%),X/(I+x)=/(-x)=-/(x),

所以/(2+x)=/(x),又/(_g)=g,則/e=〃2-g)=/(-g)=g.故選:C.

【點評】本題主要考查了利用函數(shù)的奇偶性求解函數(shù)值,解題的關(guān)鍵是進行合理的轉(zhuǎn)化,屬于基礎(chǔ)題.

二、填空題:本題共4小題,每小題5分,共20分。

13.(5分)若向量5滿足|菊=3,\a-b\=5,ab=\,則|5|=_3&_.

【解答】解:由題意,可得0-5)2=1一2濟6+52=25,

因為|。|=3,a-b=\,所以9-2x1+斤=25,所以戶=18,|6|="7^=30.故答案為:3夜.

【點評】本題考查了平面向量數(shù)量積的性質(zhì)及其運算和向量的模,屬于基礎(chǔ)題.

14.(5分)已知一個圓錐的底面半徑為6,其體積為30萬,則該圓錐的側(cè)面積為_39萬

【解答】解:由圓錐的底面半徑為6,其體積為30乃,

設(shè)圓錐的高為〃,貝Ugx(萬x62)x/7=3O/r,解得/j=g,所以圓錐的母線長/=Jgy+62ng,

所以圓錐的側(cè)面積5=乃〃=乃x6x"=391.故答案為:39%.

2

【點評】本題考查了圓錐的側(cè)面積公式和圓錐的體積公式,考查了方程思想,屬于基礎(chǔ)題.

15.(5分)已知函數(shù)f(x)=2cos(Ox+e)的部分圖像如圖所示,則/(馬

【解答】解:由圖可知,/(x)的最小正周期7=:(者—()=萬,所以。吟=2,因為八。)=0,所以由

五點作圖法可得2*2+夕=四,解得夕=一生,所以f(x)=2cos(2x-e),

3266

所以/(乙)=2cos(2xM—馬=-2cos^=—G.故答案為:.

2266

【點評】本題主要考查由);=48式5+0的部分圖象確定其解析式,考查數(shù)形結(jié)合思想與運算求解能力,

屬于基礎(chǔ)題.

16.(5分)已知片,工為橢圓C:菽+?=1的兩個焦點,P,。為C上關(guān)于坐標原點對稱的兩點,且

1321=1461,則四邊形PKOK的面積為8.

【解答】解:因為P,。為C上關(guān)于坐標原點對稱的兩點,且IPQR6巴

所以四邊形尸片。鳥為矩形,設(shè)|尸/"=相,|?居|=〃,

由橢圓的定義可得II咫|+|「鳥\\=m+n=2a=8,所以>+2而+"=64,

因為即加2+“2=48,所以,”=8,

所以四邊形的面積為|P£||PR|=M〃=8.故答案為:8.

【點評】本題主要考查橢圓的性質(zhì),橢圓的定義,考查方程思想與運算求解能力,屬于中檔題.

三、解答題:共70分。解答應寫出文字說明、證明過程或演算步驟。第17?21題為必考題,每個試題考

生都必須作答。第22、23題為選考題,考生根據(jù)要求作答。(一)必考題:共60分。

17.(12分)甲、乙兩臺機床生產(chǎn)同種產(chǎn)品,產(chǎn)品按質(zhì)量分為一級品和二級品,為了比較兩臺機床產(chǎn)品的質(zhì)

量,分別用兩臺機床各生產(chǎn)了200件產(chǎn)品,產(chǎn)品的質(zhì)量情況統(tǒng)計如下表:

一級品二級品合計

甲機床15050200

乙機床12080200

合計270130400

(1)甲機床、乙機床生產(chǎn)的產(chǎn)品中一級品的頻率分別是多少?

(2)能否有99%的把握認為甲機床的產(chǎn)品質(zhì)量與乙機床的產(chǎn)品質(zhì)量有差異?

_n(ad-be)2

(a+b)(c4-d)(a+c){b+d)

Pg.k)0.0500.0100.001

k3.8416.63510.828

【解答】解:由題意,可得甲機床、乙機床生產(chǎn)總數(shù)均為200件,

因為甲的一級品的頻數(shù)為150,所以甲的一級品的頻率為變=3;

2004

因為乙的一級品的頻數(shù)為120,所以乙的一級品的頻率為當=?;

2005

n(ad-be)2

(2)根據(jù)2x2列聯(lián)表,可得犬=

(a+b)(c+d)(a+c)(b+d)

400(150x80-50xl20)2

?10.256>6.635.

270x130x200x200

所以有99%的把握認為甲機床的產(chǎn)品質(zhì)量與乙機床的產(chǎn)品質(zhì)量有差異.

【點評】本題考查了統(tǒng)計與概率中的獨立性檢驗,屬于基礎(chǔ)題.

18.(12分)記S“為數(shù)列的前〃項和,已知a“>0,出=3《,且數(shù)列{四}是等差數(shù)列,證明:是

等差數(shù)列.

【解答】證明:設(shè)等差數(shù)列{四}的公差為",

由題意得=8;#7=J%+。2=J,%=,

則d=后-6=2瓜-M-如,所以厄=如+(〃-1)國="瓜,

所以5a=①;

當”..2時,有S,i=(〃-1)%②.

由①②,得an=Sn-S“_|=-1)?4=(2〃-l)q③,

經(jīng)檢驗,當〃=1時也滿足③.

所以““=(2〃-1)4,nsN+,

當.2時,an-a?_t=(2n-1)^-(2n-3)q=2q,

所以數(shù)列{““}是等差數(shù)列.

【點評】本題考查了等差數(shù)列的概念和性質(zhì),涉及邏輯推理,數(shù)學運算等數(shù)學學科核心素養(yǎng),屬于中檔題.

19.(12分)已知直三棱柱ABC-A8c中,側(cè)面用8田為正方形,AB=BC=2,E,尸分別為AC和CC;

的中點,BF±4B1-

(1)求三棱錐尸-EBC的體積:

(2)已知。為棱A4上的點,證明:BFLDE.

【解答】解:(1)在直三棱柱ABC—ASG中,BBJAB],又B/_LAS,BBQBF=B,BBt,Bfu平

面BCC4,..A4,平面BCGq,-.■AB//AlBt,r.AB_L平面BCC#,:.ABLBC,又AB=BC=2,故

AC=y]22+2r=272,CE=>f2=BE,而側(cè)面A4內(nèi)8為正方形,CF=|cC,=1AB=1,

V=-5A£BC-CF=1X^XV2XV2X1=1,即三棱錐F-E3C的體積為:;

(2)證明:如圖,取BC中點G,連接EG,B8,設(shè)B°nBF=H,

?.?點E是AC的中點,點G是BC的中點,:.EGUAB,EG!!AB//B.D,

G、B.。四點共面,由(1)可得43_L平面8CC|A,二EG_L平面,:.BFLEG,

f,P11

tanZCBF=——=-,tanZBB,G=——=-,且這兩個角都是銳角,/.NCBF=ABB,G,

BC2'BB、21

/.ZBHBI=NBGBi+NCBF=ZBGB,+NBB、G=90°,BF±BXG,

又EGngG=G,EG,BQu平面EG3Q,r.平面EGBQ,

又£>Eu平面EG8Q,:.BFYDE.

【點評】本題主要考查三棱錐體積的求法以及線線,線面間的垂直關(guān)系,考查運算求解能力及邏輯推理能

力,屬于中檔題.

20.(12分)設(shè)函數(shù)/(xh/x?+ar-3/nx+l,其中a>0.

(1)討論f(x)的單調(diào)性;

(2)若y=/(x)的圖像與x軸沒有公共點,求。的取值范圍.

【解答】解:(1)/'(X)=2片彳+a—「=2—+ax-3=(2ar+3)(七1),%>())

XXX

因為a>0,所以所以在(0」)上,r(x)<0,/(X)單調(diào)遞減,

2aaa

在d,+oo)上,r(x)>o,/(X)單調(diào)遞增.

a

綜上所述,在(0」)上單調(diào)遞減,在d,+oo)上/(X)單調(diào)遞增.

aa

(2)由(1)可知,=/(-)=a2x(I)2+ax--3//1-+1=3+3/??Z7,

aaaa

因為y=/(x)的圖像與X軸沒有公共點,所以3+3/w>0,所以“>工,

所以。的取值范圍為d,+8).

e

【點評】本題考查導數(shù)的綜合應用,解題中需要理清思路,屬于中檔題.

21.(12分)拋物線C的頂點為坐標原點O,焦點在x軸上,直線/:x=l交C于P,。兩點,5.OPA-OQ.己

知點M(2,0),且與/相切.

(1)求C,QM的方程;

(2)設(shè)A,4,4是C上的三個點,直線AA2,AA均與相切.判斷直線A?3與0M的位置關(guān)系,

并說明理由.

【解答】解:(1)因為x=l與拋物線有兩個不同的交點,故可設(shè)拋物線C的方程為:y2=2px(p>0),令x=l,

貝!Iy=±y/Tp,

根據(jù)拋物線的對稱性,不妨設(shè)P在x軸上方,。在X軸下方,故P(l,而),Q(l,-而),

因為OP_LOQ,故1+歷x(一廊)=Onp=;,拋物線C的方程為:y2=x,

因為。M與/相切,故其半徑為1,故0知:。-2)2+>2=1.

(2)設(shè)4(占,%),4(%,%),4(&,%)?

當A,4,4其中某一個為坐標原點時(假設(shè)A為坐標原點時),

設(shè)直線44方程為丘-丫=0,根據(jù)點〃(2,0)到直線距離為1可得/2k,=],解得%=土立,聯(lián)立直線AA,

Jl+223

與拋物線方程可得x=3,此時直線4A,與0M的位置關(guān)系為相切,

當A,A,,A都不是坐標原點時,即彳產(chǎn)犬2Hw,直線A4的方程為x-(y+y?)y+*%=。,

此時有,92+)\%1=],即(£一])$+2必必+3—4=0,

力+(乂+%)2

同理,由對稱性可得,(y:-l)y;+2%%+3-y;=0,

所以丫2,為是方程(4-1)/+2乂1+3-才=0的兩根,

依題意有,直線A2A3的方程為x-(%+為)y+y2y3=。,

(2+^L-

(2+%為y犬-1

令M到直線&A3的距離為d,則有d2=

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