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    2022-2023学年河南省南阳市高二(上)期末数学试卷

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    2022-2023学年河南省南阳市高二(上)期末数学试卷

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    这是一份2022-2023学年河南省南阳市高二(上)期末数学试卷,共21页。试卷主要包含了填空题,解答题等内容,欢迎下载使用。


    1.(5分)过点(﹣1,2)且与直线y=2x+1垂直的直线方程为( )
    A.2x﹣y+4=0B.x﹣2y+5=0C.2x+y=0D.x+2y﹣3=0
    2.(5分)在空间四边形ABCD中,点M,G分别是BC和CD的中点,则=( )
    A.B.C.D.
    3.(5分)设随机变量X~B(2,p),Y~B(4,p),若,则D(Y)=( )
    A.B.C.D.
    4.(5分)直线3x+y﹣a=0截圆x2+y2+2x﹣4y﹣5=0所得的弦长为,则实数a的值为( )
    A.﹣1B.1C.﹣3D.3
    5.(5分)将甲,乙等5名志愿者全部分派到4个核酸采样点协助工作(每个采样点至少1人),其中甲,则不同的分派方案共有( )
    A.120种B.216种C.240种D.432种
    6.(5分)与圆(x﹣3)2+(y﹣2)2=4相切,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线有( )
    A.1条B.2条C.3条D.4条
    7.(5分)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别为D1C1,B1C1的中点,则直线AC与平面EFC所成的角的正弦值为( )
    A.B.C.D.
    8.(5分)5个人排成一列,已知甲排在乙的前面,则甲、乙两人不相邻的概率为( )
    A.B.C.D.
    9.(5分)已知点A(0,1,1),B(1,2,1),C(2,1,3),则平面ABC的方程为( )
    A.x﹣y﹣z+2=0B.x﹣y+z=0C.x+y+z+2=0D.x﹣y﹣z=0
    10.(5分)已知双曲线C:x2﹣y2=1的左,右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与双曲线C仅有一个公共点P,则|PF2|=( )
    A.B.C.D.
    11.(5分)若,则=( )
    A.22022+2B.22022﹣2C.22022+1D.22022﹣1
    12.(5分)已知抛物线C:y2=2px的(p>0)焦点为F,准线为l,B两点,若在直线l上存在一点M,则直线m的斜率为( )
    A.B.C.D.
    二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
    13.(5分)已知随机变量ξ服从正态分布N(10,σ2),若P(ξ≤3a+1)=0.5 .
    14.(5分)若展开式的二项式系数和为32,则展开式中的常数项为 .(用数字作答)
    15.(5分)如图,已知四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD是边长为1的正方形,且∠C1CD=∠C1CB=,DD1=2,则||= .
    16.(5分)已知O为坐标原点,F为双曲线(a>0,b>0)的左焦点,且△POF是等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为 .
    三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
    17.(10分)某车间生产一批零件,现从中随机抽取10个,测量其内径的数据如下(单位:mm),192,193,200,202,204,208,标准差为σ.
    (1)求μ和σ;
    (2)已知这批零件的内径X(单位:mm)服从正态分布N(μ,σ2),若该车间又新购一台设备,安装调试后,测量其内径(单位:mm)分别为:181,198,204,如果你是该车间的负责人,以原设备生产性能为标准
    参考数据:若X~N(μ,σ2),则:P(μ﹣σ<X≤μ+σ)≈0.6826,P(μ﹣2σ<X≤μ+2σ),P(μ﹣3σ<X≤μ+3σ)≈0.9974,0.99744≈0.99.
    18.(12分)已知四个点:A(﹣2,0),B(6,0),C(﹣1,7),D(5,﹣1).
    (1)从A,B,C,D四点中选3个点确定一个三角形,求出该三角形的外接圆M的方程;
    (2)过点E(3,1)作直线l交圆M于P,Q两点,求直线l的方程.
    19.(12分)已知点P到点F(2,0)的距离比它到直线x=﹣1的距离大1.
    (1)求点P的轨迹C的方程;
    (2)点M为轨迹C上任意一点,过点M作圆N:(x﹣6)2+y2=4的切线,切点分别为A,B,求四边形MANB面积的最小值.
    20.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是直角梯形,PB⊥平面ABCD,BC=2BD=4AD=4.
    (1)证明:PD⊥CD;
    (2)若PB=2,求二面角P﹣CD﹣A的平面角的大小.
    21.(12分)本次数学考试中共有12个选择题,每小题5分,共60分,B,C,D四个选项中,只有一项是符合题目要求的.本次考试的12个选择题中,另外2个题只能随意猜;乙同学会其中的9个,另外1个题能排除1个错误选项.
    (1)设甲同学在本次考试中选择题得分为X,求X的分布列及均值;
    (2)设乙同学在本次考试中选择题得分为Y,求Y的分布列及均值;
    (3)求甲同学和乙同学在本次考试中选择题得分相同的概率.
    22.(12分)已知椭圆C:(a>b>0)的离心率,且短轴长为2.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    (2)已知点F为椭圆C的左焦点,斜率存在的直线l与椭圆C交于P,Q两点
    ①试证明:直线l过定点,并求出该定点的坐标;
    ②求△FPQ面积的最大值.
    2022-2023学年河南省南阳市高二(上)期末数学试卷
    参考答案与试题解析
    一、选择题,本大题共12小题,每小题5分,共60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.(5分)过点(﹣1,2)且与直线y=2x+1垂直的直线方程为( )
    A.2x﹣y+4=0B.x﹣2y+5=0C.2x+y=0D.x+2y﹣3=0
    【分析】利用两直线互相垂直斜率的关系及点斜式即可求解.
    【解答】解:与直线y=2x+1垂直的直线的斜率,
    ∴所求的直线方程为,即为x+2y﹣3=0,
    故选:D.
    【点评】本题主要考查了直线垂直条件的应用,属于基础题.
    2.(5分)在空间四边形ABCD中,点M,G分别是BC和CD的中点,则=( )
    A.B.C.D.
    【分析】根据向量加法的三角形法则即可求解.
    【解答】解:由题意可知,,
    故.
    故选:C.
    【点评】本题主要考查向量的线性运算,属于基础题.
    3.(5分)设随机变量X~B(2,p),Y~B(4,p),若,则D(Y)=( )
    A.B.C.D.
    【分析】根据随机变量X~B(2,p)和,写出概率的表示式,得到关于p的方程,解出p的值,再根据Y~B(4,p),由二项分布的方差公式求得到结果.
    【解答】解:∵随机变量X~B(2,p),
    ∴,解得,
    ∴,∴.
    故选:D.
    【点评】本题考查二项分布的概率与方差,属基础题.
    4.(5分)直线3x+y﹣a=0截圆x2+y2+2x﹣4y﹣5=0所得的弦长为,则实数a的值为( )
    A.﹣1B.1C.﹣3D.3
    【分析】根据弦长等于直径确定直线过圆心即可求解.
    【解答】解:圆x2+y2+5x﹣4y﹣5=5的圆心为(﹣1,2),
    半径,
    因为直线截圆所得的弦长为,
    所以直线3x+y﹣a=0经过圆的圆心(﹣3,2),
    所以﹣3+2﹣a=0,解得a=﹣1.
    故选:A.
    【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,考查转化能力,属于基础题.
    5.(5分)将甲,乙等5名志愿者全部分派到4个核酸采样点协助工作(每个采样点至少1人),其中甲,则不同的分派方案共有( )
    A.120种B.216种C.240种D.432种
    【分析】先分成四组,再排列即可求解.
    【解答】解:依题意,
    情况一:甲,乙单独作为一组,
    则有种方案;
    情况二:甲与其他三人中的一人作为一组,剩余乙和其他6人作为3组,
    则有种方案;
    情况三:乙与其他三人中的一人作为一组,剩余甲和其他2人作为3组,
    则有种方案,
    所以总共的方案为:72+72+72=216种.
    故选:B.
    【点评】本题主要考查排列、组合与简单的计数问题,考查运算求解能力,属于基础题.
    6.(5分)与圆(x﹣3)2+(y﹣2)2=4相切,且在两坐标轴上的截距互为相反数的直线有( )
    A.1条B.2条C.3条D.4条
    【分析】在两坐标轴上的截距互为相反数的直线,斜率为1或直线过原点,由直线与圆相切,圆心到直线的距离等于半径,列出方程求解即可.
    【解答】解:圆(x﹣3)2+(y﹣3)2=4,圆心坐标为(6,半径为r=2,
    满足题意的直线方程斜率可以为1,设直线方程为x﹣y=a,
    因为直线与圆相切,所以圆心到直线的距离d=r,即 ,
    ∴此时满足条件的直线有两条:和;
    满足题意的直线可以过原点时,直线倾斜角为90°时显然不与圆相切,
    设直线方程为y=kx,
    因为直线与圆相切,
    所以圆心到直线的距离d=r,即,解得k=0或,
    直线为x轴,不合题意;
    综上所述:满足条件的直线有三条.
    故选:C.
    【点评】本题主要考查直线与圆的位置关系,考查转化能力,属于基础题.
    7.(5分)如图,在正方体ABCD﹣A1B1C1D1中,点E,F分别为D1C1,B1C1的中点,则直线AC与平面EFC所成的角的正弦值为( )
    A.B.C.D.
    【分析】建立空间直角坐标系,设正方体的棱长为1,设平面EFC的法向量=(x,y,z),则,解得x,y,z,进而可得的坐标,则直线AC与平面EFC所成的角的正弦值为|cs<,>|,即可得出答案.
    【解答】解:如图建立空间直角坐标系,
    设正方体的棱长为1,
    则E(,0,1),,1),5,0),1,4),
    所以=(,,=(,0,=(﹣1,8,
    设平面EFC的法向量=(x,y,
    所以,
    不妨令z=4,则x=2,
    所以=(2,5),
    所以cs<,>==,
    所以直线AC与平面EFC所成的角的正弦值为,
    故选:B.
    【点评】本题考查线面所成的角,解题中需要理清思路,属于中档题.
    8.(5分)5个人排成一列,已知甲排在乙的前面,则甲、乙两人不相邻的概率为( )
    A.B.C.D.
    【分析】利用插空法,结合古典概率模型求解即可.
    【解答】解:5个人全排列且甲排在乙的前面有种方法,
    将剩余三人排成一列有种排法,
    让甲、乙选择两个空位插空种方法,
    所以甲、乙两人不相邻的安排方法有,
    其中甲排在乙的前面的有种方法,
    所以甲、乙两人不相邻的概率为.
    故选:C.
    【点评】本题主要考查古典概型的概率公式,属于基础题.
    9.(5分)已知点A(0,1,1),B(1,2,1),C(2,1,3),则平面ABC的方程为( )
    A.x﹣y﹣z+2=0B.x﹣y+z=0C.x+y+z+2=0D.x﹣y﹣z=0
    【分析】设平面的方程为ax+by+cz+d=0,代入A,B,C三点的坐标求系数即可.
    【解答】解:设平面ABC的方程为ax+by+cz+d=0,a,b,c不同时为0,
    代入A,B,C三点的坐标,得,c=﹣a,
    所以平面ABC的方程为x﹣y﹣z+6=0.
    故选:A.
    【点评】本题主要考查空间中的点的坐标,属于基础题.
    10.(5分)已知双曲线C:x2﹣y2=1的左,右焦点分别为F1,F2,过F1的直线与双曲线C仅有一个公共点P,则|PF2|=( )
    A.B.C.D.
    【分析】利用已知条件求出过F1且与双曲线仅有一个交点的直线方程,将该直线与双曲线联立求得点P的坐标,最后利用双曲线的定义求出|PF2|即可.
    【解答】解:由已知得c2=a2+b6=1+1=6,∴左焦点F1的坐标为,
    ∵过F1的直线与双曲线C仅有一个公共点P,
    ∴该直线与双曲线的渐近线y=x或y=﹣x平行,
    ∴不妨设该直线方程为,
    将直线与双曲线联立,
    解得,即,
    ∴,
    又|PF2|﹣|PF1|=7,∴,
    故选:C.
    【点评】本题考查双曲线的几何性质,直线与双曲线的位置关系,属中档题.
    11.(5分)若,则=( )
    A.22022+2B.22022﹣2C.22022+1D.22022﹣1
    【分析】根据二项展开式,令x=0,求出,再令x=2即可求解.
    【解答】解:令x=0,则(﹣1)2023﹣(﹣7)2022=a0,即,
    再令x=2,可得,
    所以.
    故选:A.
    【点评】本题主要考查二项式定理,属于基础题.
    12.(5分)已知抛物线C:y2=2px的(p>0)焦点为F,准线为l,B两点,若在直线l上存在一点M,则直线m的斜率为( )
    A.B.C.D.
    【分析】设直线m的方程为,,AB的中点为Q,结合题意,可得且MQ⊥AB,将直线方程与抛物线方程联立,利用韦达定理和弦长公式即可求解.
    【解答】解:设直线m的方程为,,
    A(x1,y2),B(x2,y2),AB的中点为Q,
    联立,可得y3﹣2pty﹣p2=8,
    ∴y1+y2=3pt,,
    ∴,
    ∴,
    要使△MAB是等边三角形,则且MQ⊥AB,
    ∴,
    ∴,,
    将②式代入①式整理,可得t6﹣4t2﹣2=2,
    ∴(t2+1)6(t2﹣2)=6,
    ∴t2=2,∴,
    ∴直线m的斜率为,
    故选:B.
    【点评】本题考查抛物线的几何性质,直线与抛物线的位置关系,设而不求法与韦达定理的应用,方程思想,属中档题.
    二、填空题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
    13.(5分)已知随机变量ξ服从正态分布N(10,σ2),若P(ξ≤3a+1)=0.5 3 .
    【分析】由正态分布曲线的特点可知,得正态曲线关于x=10对称,且P(X≤10)=0.5,结合题意得到a的值.
    【解答】解:∵随机变量ξ~N(10,σ2),
    ∴正态曲线关于x=10对称,且P(X≤10)=0.2,
    由P(ξ≤3a+1)=4.5,可知3a+6=10.
    故答案为:3.
    【点评】本题考查正态曲线的性质,方程思想,属基础题.
    14.(5分)若展开式的二项式系数和为32,则展开式中的常数项为 40 .(用数字作答)
    【分析】根据二项式系数和为2n=32,求出n,即可求出二项式展开式中常数项.
    【解答】解:因为二项式系数和为2n=32,解得n=5,
    又,
    令k=7,则常数项为.
    故答案为:40.
    【点评】本题主要考查二项式定理,属于基础题.
    15.(5分)如图,已知四棱柱ABCD﹣A1B1C1D1的底面ABCD是边长为1的正方形,且∠C1CD=∠C1CB=,DD1=2,则||= .
    【分析】记,,,利用基底表示所求向量,然后将向量的模转化为数量积计算即可.
    【解答】解:设 ,,,则 ,
    底面ABCD是边长为1的正方形,且,DD3=2,
    则有,,,,,,
    则 ,
    所以.
    故答案为:.
    【点评】本题考查向量法求解两点间距离问题,向量的线性运算,向量数量积的性质,属中档题.
    16.(5分)已知O为坐标原点,F为双曲线(a>0,b>0)的左焦点,且△POF是等腰直角三角形,则该双曲线的离心率为 或 .
    【分析】双曲线的右焦点为F2,由已知条件计算PF,PF2,运用双曲线的定义和离心率公式,计算即可.
    【解答】解:设双曲线的右焦点为F2,
    当∠PFO=90°时,如图2,
    △POF为等腰直角三角形,所以|PF|=|OF|=c6|=2c,
    所以,,
    则双曲线的离心率为.
    当∠OPF=90°时,如图2,
    又△POF为等腰直角三角形,所以5|=2c,
    在△PFF2中,,由余弦定理得,
    所以,,
    双曲线的离心率为 .
    故答案为:或.
    【点评】本题主要考查双曲线的性质,考查分类讨论思想与运算求解能力,属于中档题.
    三、解答题(本大题共6小题,共70分.解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤)
    17.(10分)某车间生产一批零件,现从中随机抽取10个,测量其内径的数据如下(单位:mm),192,193,200,202,204,208,标准差为σ.
    (1)求μ和σ;
    (2)已知这批零件的内径X(单位:mm)服从正态分布N(μ,σ2),若该车间又新购一台设备,安装调试后,测量其内径(单位:mm)分别为:181,198,204,如果你是该车间的负责人,以原设备生产性能为标准
    参考数据:若X~N(μ,σ2),则:P(μ﹣σ<X≤μ+σ)≈0.6826,P(μ﹣2σ<X≤μ+2σ),P(μ﹣3σ<X≤μ+3σ)≈0.9974,0.99744≈0.99.
    【分析】(1)利用公式计算出平均数和方差,进而求出标准差;
    (2)计算出五个零件的内径中恰有1个不在(μ﹣3σ,μ+3σ]的概率约为0.01485,而又试产的5个零件中内径出现了1个不在(μ﹣3σ,μ+3σ]内,根据3σ原则,得到结论.
    【解答】解:(1),,
    故;
    (2)由题意得:X~N(200,36),即P(182<X≤218)≈0.9974,
    所以五个零件的内径中恰有1个不在(μ﹣5σ,μ+3σ]的概率为,
    又试产的8个零件中内径出现了1个不在(μ﹣3σ,μ+2σ]内,
    所以小概率事件出现了,根据3σ原则.
    【点评】本题主要考查正态分布的对称性,属于基础题.
    18.(12分)已知四个点:A(﹣2,0),B(6,0),C(﹣1,7),D(5,﹣1).
    (1)从A,B,C,D四点中选3个点确定一个三角形,求出该三角形的外接圆M的方程;
    (2)过点E(3,1)作直线l交圆M于P,Q两点,求直线l的方程.
    【分析】(1)利用圆的一般方程,待定系数法求解;
    (2)根据弦长公式求出直线l的距离为1,再根据点到直线距离公式求解.
    【解答】解:(1)设所求圆方程为x2+y2+Dx+Ey+F=2,
    (i)选A(﹣2,0),3),7),
    则有,解得,
    所以所求圆方程为x2+y6﹣4x﹣6y﹣12=5;
    (ii)选A(﹣2,0),4),﹣1),
    则有,解得,
    所以所求圆方程为x2+y6﹣4x﹣6y﹣12=4;
    (iii)选A(﹣2,0),3),﹣1),
    则有,解得,
    所以所求圆方程为x2+y2﹣4x﹣6y﹣12=7;
    (iiii)选B(6,0),3),﹣1),
    则有,解得,
    所以所求圆方程为x2+y2﹣2x﹣6y﹣12=0.
    (2)由(1)可知圆心为(2,3),
    设圆心(2,3)到直线l的距离为d,
    因为解得d=1,
    若直线l的斜率不存在,则方程为x=8,
    此时圆心到直线x=3的距离为3﹣6=1满足题意;
    若直线l的斜率存在,则设方程为y﹣1=k(x﹣4),
    即kx﹣y+1﹣3k=6,
    因为圆心到直线的距离解得,
    所以直线l的方程为即3x+5y﹣13=0.
    综上直线l的方程为x=3或5x+4y﹣13=0.
    【点评】本题考查圆的的方程的求解,直线与圆的位置关系,方程思想,属中档题.
    19.(12分)已知点P到点F(2,0)的距离比它到直线x=﹣1的距离大1.
    (1)求点P的轨迹C的方程;
    (2)点M为轨迹C上任意一点,过点M作圆N:(x﹣6)2+y2=4的切线,切点分别为A,B,求四边形MANB面积的最小值.
    【分析】(1)设点P(x,y),由条件公式列等式化简可得轨迹方程;
    (2)求|MN|的最小值,由此可求四边形MANB面积的最小值.
    【解答】解:(1)设P(x,y)为曲线上任意一点,
    因为点P到点F(2,0)的距离比它到直线x=﹣6的距离大1.
    所以,
    当x≥﹣1时,化简可得y2=6x,
    当x<﹣1时,化简可得y2=7x﹣4,又4x﹣3<0,
    所以点P的轨迹C的方程为y2=8x;
    (2)由圆N:(x﹣6)2+y7=4可得N(6,3),
    设点M的坐标为,t∈R,
    则,
    所以当t=±5时,|MN|取最小值,又
    所以当t=±4时,|MA|取最小值,
    又四边形MANB面积,
    所以,当且仅当点M的坐标为(2,﹣4)时等号成立,
    所以四边形MANB面积的最小值为.
    【点评】本题主要考查了动点的轨迹方程,考查了抛物线的定义和性质,属于中档题.
    20.(12分)如图,在四棱锥P﹣ABCD中,底面ABCD是直角梯形,PB⊥平面ABCD,BC=2BD=4AD=4.
    (1)证明:PD⊥CD;
    (2)若PB=2,求二面角P﹣CD﹣A的平面角的大小.
    【分析】(1)B为坐标原点建立空间直角坐标系,写出相关点的坐标,得到相关向量,计算即可;
    (2)求出平面ACD的法向量,求出平面ACD的法向量,利用空间向量夹角公式即可得到二面角大小.
    【解答】解:(1)证明:∵∠ABC=∠BAD=90°,∴AB⊥AC,
    又PB⊥平面ABCD,AB,
    ∴PB⊥AB,PB⊥BC,
    故以B为坐标原点,BC,BP为x,y,
    ∵BC=2BD=4AD=8,∴BC=4,AD=1,∴,
    则,
    ∴,
    ∴,∴PD⊥CD;
    (2)由(1)知,
    平面ACD的法向量取,,
    设平面ACD的法向量,
    则,即,取,
    ∴,由图易得此二面角的平面角为锐角,
    ∴二面角P﹣CD﹣A的平面角的大小为.
    【点评】本题考查向量法证明存在问题,向量法求解二面角问题,属中档题.
    21.(12分)本次数学考试中共有12个选择题,每小题5分,共60分,B,C,D四个选项中,只有一项是符合题目要求的.本次考试的12个选择题中,另外2个题只能随意猜;乙同学会其中的9个,另外1个题能排除1个错误选项.
    (1)设甲同学在本次考试中选择题得分为X,求X的分布列及均值;
    (2)设乙同学在本次考试中选择题得分为Y,求Y的分布列及均值;
    (3)求甲同学和乙同学在本次考试中选择题得分相同的概率.
    【分析】(1)由题意可知,X所有可能的值为50,55,60,分别求出对应的概率,再结合期望公式,即可求解;
    (2)由题意可知,Y所有可能的值为45,50,55,60,分别求出对应的概率,再结合期望公式,即可求解;
    (3)根据已知条件,结合(1)(2)的分布列,即可求解.
    【解答】解:(1)甲有2题不会,每题猜对的概率为,
    由题意可知,X所有可能的值为50,60,
    P(X=50)=,
    P(X=55)=,
    P(X=60)=,
    故X的分布列为:
    故E(X)=;
    (2)乙同学会其中的8个,其它3个题中有2个题各能排除7个错误选项,每题猜对的概率为,
    另外1个题能排除5个错误选项,不妨设为B题,猜错的概率为,
    由题意可知,Y所有可能取值为45,55,
    Y=45,即乙不会的3题均猜错,
    P(Y=45)=,
    Y=50,即乙不会的3题中1题猜对,
    若猜对A题,概率为,
    若猜对B题,概率为,
    故P(Y=50)=,
    Y=55,即乙不会的3题中2题猜对,
    若猜对2道A题,则概率为,
    若猜对1道A题,1道B题,
    故P(Y=55)=,
    Y=60,即乙不会的7题均猜对,
    P(Y=60)==,
    故Y的分布列为:
    故E(Y)==;
    (3)甲同学和乙同学在本次考试中选择题得分相同的概率P=P(X=50,Y=50)+P(X=55,Y=60)=.
    【点评】本题主要考查离散型随机变量分布列的求解,以及期望公式的应用,属于中档题.
    22.(12分)已知椭圆C:(a>b>0)的离心率,且短轴长为2.
    (1)求椭圆C的标准方程;
    (2)已知点F为椭圆C的左焦点,斜率存在的直线l与椭圆C交于P,Q两点
    ①试证明:直线l过定点,并求出该定点的坐标;
    ②求△FPQ面积的最大值.
    【分析】(1)由椭圆离心率和短轴长,列方程组解出a,b,可得椭圆C的标准方程;
    (2)①设直线l的方程,代入椭圆方程,利用已知条件结合韦达定理,求解直线所过定点的坐标;
    ②求弦长和点F到直线距离,把△FPQ的面积表示出来,通过换元和基本不等式,求解△FPQ面积的最大值.
    【解答】解:(1)由题知,解得b=1,,
    故椭圆C的标准方程为:;
    (2)①:证明:设直线l的方程为x=my+n(m≠0),代入 
    (m2+2)y3+2mny+(n2﹣4)=0,设P(x1,y3),Q(x2,y2),
    则,,左焦点F(﹣1,
    若直线x=﹣4上任意一点到直线FP和FQ的距离始终相等,直线FP和FQ关于直线x=﹣1对称,
    有kFP+kFQ=0,则,
    即y1(x2+3)+y2(x1+4)=0,y1(my4+n+1)+y2(my7+n+1)=0,
    故5my1y2+(n+2)(y1+y2)=3,
    即 ,则n=﹣2,
    故直线l过定点,该定点的坐标为(﹣5.
    ②:由①得,Δ=8(m2﹣6)>0,m2>6,
    又,
    F到PQ的距离,故,
    设 (当且仅当t=8,即,
    所以△FPQ面积的最大值为 .
    【点评】本题考查椭圆方程的求解,椭圆的几何性质,直线与椭圆的位置关系,弦长公式的应用,基本不等式的应用,属中档题.
    声明:试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2023/12/11 23:16:43;用户:18086013149;邮箱:18086013149;学号:27613231X
     50
     55
     60
     P
     
     
    Y
     45
     50
     55
     60
     P
     
     
     

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