- 303.50 KB
- 2021-06-02 发布
2017-2018学年黑龙江省大庆中学高二(上)期末数学试卷(文科)
一、选择题:本大题共12小题,每小题5分,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求.
1.(5分)命题“∀x∈R,x2≠x”的否定是( )
A.∀x∉R,x2≠x B.∀x∈R,x2=x C.∃x∉R,x2≠x D.∃x∈R,x2=x
2.(5分)抛物线x2=20y的焦点坐标为( )
A.(﹣5,0) B.(5,0) C.(0,5) D.(0,﹣5)
3.(5分)已知椭圆的左焦点为F1(﹣3,0),则m=( )
A.16 B.9 C.4 D.3
4.(5分)如图所示,程序框图的输出结果是( )
A.8 B.5 C.4 D.3
5.(5分)在区间[1,5]上任取一个数,则此数不大于3的概率是( )
A. B. C. D.
6.(5分)如表提供了某厂节能降耗改造后在生产A产品过程中记录的产量x(吨)与相应的生产能耗y(吨)的几组对应数据,根据表中提供的数据,求出y关于x的线性回归方程为=0.7x+0.35,则下列结论错误的是( )
x
3
4
5
6
y
2.5
t
4
4.5
A.线性回归直线一定过点(4.5,3.5)
B.产品的生产能耗与产量呈正相关
C.t的取值必定是3.15
D.A产品每多生产1吨,则相应的生产能耗约增加0.7吨
7.(5分)函数 f ( x)=sin x+ex,则 f'(0)的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.0
8.(5分)已知方程表示焦点在x轴上的椭圆,则m的取值范围是( )
A.m>2或m<﹣1 B.m>﹣2 C.﹣1<m<2 D.m>2或﹣2<m<﹣1
9.(5分)函数f(x)=(x﹣3)ex的单调增区间是( )
A.(﹣∞,2) B.(2,+∞) C.(1,4) D.(0,3)
10.(5分)过双曲线的右焦点F作x轴的垂线,与Ω在第一象限的交点为M,且直线AM的斜率大于2,其中A为Ω的左顶点,则Ω的离心率的取值范围为( )
A.(1,3) B.(3,+∞) C. D.
11.(5分)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若=3,则|QF|=( )
A. B. C.3 D.2
12.(5分)已知f(x)=lnx﹣+,g(x)=﹣x2﹣2ax+4,若对∀x1∈(0,2],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2)成立,则a的取值范围是( )
A.[﹣,+∞) B.[,+∞) C.[﹣,] D.(﹣∞,]
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.(5分)离心率为2且与椭圆+=1有共同焦点的双曲线方程是 .
14.(5分)某高校在今年的自主招生考试成绩中随机抽取100名考生的笔试成绩,分为5组制出频率分布直方图如图所示.
组别
成绩
人数
频率
1
[75,80)
5
0.05
2
[80,85)
35
0.35
3
[85,90)
a
b
4
[90,95)
c
d
5
[95,100)
10
0.1
则a= ,d= .
15.(5分)曲线y=xex+2x+1在点(0,1)处的切线方程为 .
16.(5分)已知函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在极大值又存在极小值,则实数m的取值范围是 .
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(17题10分,18-22每题满分70分)
17.(10分)已知等差数列{an}中,a1+a4=10,a5=10.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)已知,求数列{bn}的前n项和Sn.
18.(12分)已知△ABC的周长为,且.
(1)求边BC的长;
(2)若△ABC的面积为,求角A的度数.
19.(12分)为了解学生对“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴中国梦的“关注度”(单位:天),某中学团委在全校采用随机抽样的方法抽取了80名学生(其中男女人数各占一半)进行问卷调查,并进行了统计,按男女分为两组,再将每组学生的月“关注度”分为6组:[0,5),[5,10),[10,15),[15,20),[20,25),[25,30],得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求a的值;
(2)求抽取的80名学生中月“关注度”不少于15天的人数;
(3)在抽取的80名学生中,从月“关注度”不少于25天的人中随机抽取2人,求至少抽取到1名女生的概率.
20.(12分)如图所示,正方形ABCD与直角梯形ADEF所在平面互相垂直,∠ADE=90°,AF∥DE,DE=DA=2AF=2.
(Ⅰ)求证:AC⊥平面BDE;
(Ⅱ)求证:AC∥平面BEF;
(Ⅲ)求四面体BDEF的体积.
21.(12分)已知函数f(x)=ln(x﹣1)﹣k(x﹣1)+1.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≤0恒成立,试确定实数k的取值范围.
22.(12分)已知椭圆C:经过
,且椭圆C的离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设斜率存在的直线l与椭圆C交于P,Q两点,O为坐标原点,OP⊥OQ,且l与圆心为O的定圆W相切,求圆W的方程.
2017-2018学年黑龙江省大庆中学高二(上)期末数学试卷(文科)
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,在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求.
1.(5分)命题“∀x∈R,x2≠x”的否定是( )
A.∀x∉R,x2≠x B.∀x∈R,x2=x C.∃x∉R,x2≠x D.∃x∈R,x2=x
【分析】根据全称命题的否定是特称命题,利用特称命题写出命题的否定命题.
【解答】解:根据全称命题的否定是特称命题,
∴命题的否定是:∃x0∈R,=x0.
故选:D.
【点评】本题考查了全称命题的否定,要注意命题的否定与命题的否命题是两个完全不同的命题,全称命题的否定是特称命题.
2.(5分)抛物线x2=20y的焦点坐标为( )
A.(﹣5,0) B.(5,0) C.(0,5) D.(0,﹣5)
【分析】直接利用抛物线的标准方程求解焦点坐标即可.
【解答】解:抛物线x2=20y的焦点坐标为(0,5).
故选:C.
【点评】本题考查抛物线的焦点坐标的求法,简单性质的应用,考查计算能力.
3.(5分)已知椭圆的左焦点为F1(﹣3,0),则m=( )
A.16 B.9 C.4 D.3
【分析】利用椭圆的焦点坐标,列出方程求解即可.
【解答】解:椭圆的左焦点为F1(﹣3,0),
可得25﹣m2=9,解得m=4.
故选:C.
【点评】本题考查椭圆的简单性质的应用,是基本知识的考查.
4.(5分)如图所示,程序框图的输出结果是( )
A.8 B.5 C.4 D.3
【分析】由已知中的程序语句可知:该程序的功能是利用循环结构计算并输出变量y的值,模拟程序的运行过程,分析循环中各变量值的变化情况,可得答案.
【解答】解:模拟程序的运行,可得
x=1,y=1
满足条件x≤4,执行循环体,x=2,y=2
满足条件x≤4,执行循环体,x=4,y=3
满足条件x≤4,执行循环体,x=8,y=4
不满足条件x≤4,退出循环,输出y的值为4.
故选:C.
【点评】本题考查了程序框图的应用问题,解题时应模拟程序框图的运行过程,以便得出正确的结论,是基础题.
5.(5分)在区间[1,5]上任取一个数,则此数不大于3的概率是( )
A. B. C. D.
【分析】根据题意先确定是几何概型中的长度类型,由“此数不大于3“求出构成事件的区域长度,再求出在区间[1,5]上任取一个数x构成的区域长度,计算长度比即可.
【解答】解:由于此数不大于3,所求事件构成的区域长度为:3﹣1=2,
在区间[1,5]上任取一个数x构成的区域长度为5﹣1=4,
则此数不大于3的概率是P==,
故选:C.
【点评】本题考查了几何概型的概率计算问题,思路是先求试验的全部构成的长度和构成事件的区域长度,再求比值.
6.(5分)如表提供了某厂节能降耗改造后在生产A产品过程中记录的产量x(吨)与相应的生产能耗y(吨)的几组对应数据,根据表中提供的数据,求出y关于x的线性回归方程为=0.7x+0.35,则下列结论错误的是( )
x
3
4
5
6
y
2.5
t
4
4.5
A.线性回归直线一定过点(4.5,3.5)
B.产品的生产能耗与产量呈正相关
C.t的取值必定是3.15
D.A产品每多生产1吨,则相应的生产能耗约增加0.7吨
【分析】根据回归直线的性质分别进行判断即可.
【解答】解:=(3+4+5+6)==4.5,
则=0.7×4.5+0.35=3.5,即线性回归直线一定过点(4.5,3.5),故A正确,
∵0.7>0,∴产品的生产能耗与产量呈正相关,故B正确,
∵=(2.5+t+4+4.5)=3.5,得t=3,故C错误,
A产品每多生产1吨,则相应的生产能耗约增加0.7吨,故D正确
故选:C
【点评】本题主要考查命题的真假判断,根据回归直线的性质分别进行判断是解决本题的关键.比较基础.
7.(5分)函数 f ( x)=sin x+ex,则 f'(0)的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.0
【分析】先求导,再代值计算即可
【解答】解:f ( x)=sinx+ex,
∴f′( x)=cosx+ex,
∴f′(0)=cos0+e0=1+1=2,
故选:B
【点评】本题考查了导数的运算和导数值得求法,属于基础题.
8.(5分)已知方程表示焦点在x轴上的椭圆,则m的取值范围是( )
A.m>2或m<﹣1 B.m>﹣2 C.﹣1<m<2 D.m>2或﹣2<m<﹣1
【分析】先根据椭圆的焦点在x轴上m2>2+m,同时根据2+m>0,两个范围取交集即可得出答案.
【解答】解:椭圆的焦点在x轴上
∴m2>2+m,即m2﹣2﹣m>0
解得m>2或m<﹣1
又∵2+m>0
∴m>﹣2
∴m的取值范围:m>2或﹣2<m<﹣1
故选D
【点评】本题主要考查椭圆的标准方程的问题.即对于椭圆标准方程,当焦点在x轴上时,a>b;当焦点在y轴上时,a<b.
9.(5分)函数f(x)=(x﹣3)ex的单调增区间是( )
A.(﹣∞,2) B.(2,+∞) C.(1,4) D.(0,3)
【分析】首先对f(x)=(x﹣3)ex求导,可得f′(x)=(x﹣2)ex,令f′(x)>0,求解可得答案.
【解答】解:f′(x)=(x﹣3)′ex+(x﹣3)(ex)′=(x﹣2)ex,令f′(x)>0,即(x﹣2)ex>0,解得x>2.
故选:B.
【点评】本题考查导数的计算与应用,注意导数计算公式的正确运用与导数与单调性的关系.
10.(5分)过双曲线的右焦点F作x轴的垂线,与Ω在第一象限的交点为M,且直线AM的斜率大于2,其中A为Ω的左顶点,则Ω的离心率的取值范围为( )
A.(1,3) B.(3,+∞) C. D.
【分析】利用已知条件,求出相关的坐标,通过直线的斜率列出不等式,然后求解双曲线的离心率的范围.
【解答】解:双曲线的右焦点F(c,0)作x轴的垂线,与Ω在第一象限的交点为M(c,),且直线AM的斜率大于2,其中A为Ω的左顶点(﹣a,0),
可得:,即b2>2ac+2a2,可得:c2>2ac+3a2,
即:e2﹣2e﹣3>0,因为e>1,解得e>3.
则Ω的离心率的取值范围为:(3,+∞).
故选:B.
【点评】本题考查双曲线的简单性质的应用,考查转化思想以及计算能力.
11.(5分)已知抛物线C:y2=8x的焦点为F,准线为l,P是l上一点,Q是直线PF与C的一个交点,若=3,则|QF|=( )
A. B. C.3 D.2
【分析】设l与x轴的交点为M,过Q向准线l作垂线,垂足为N,由=3,可得=,又|MF|=p=4,根据抛物线的定义即可得出.
【解答】解:设l与x轴的交点为M,过Q向准线l作垂线,垂足为N,
∵=3,
∴=,又|MF|=p=4,
∴|NQ|=,
∵|NQ|=|QF|,
∴|QF|=.
故选:A.
【点评】本题考查了抛物线的定义标准方程及其性质、向量的共线,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.
12.(5分)已知f(x)=lnx﹣+,g(x)=﹣x2﹣2ax+4,若对∀x1∈(0,2],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2)成立,则a的取值范围是( )
A.[﹣,+∞) B.[,+∞) C.[﹣,] D.(﹣∞,]
【分析】由题意,要使对∀x1∈(0,2],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2)成立,只需f(x1)min≥g(x2)min,且x1∈(0,2],x2∈[1,2],然后利用导数研究它们的最值即可.
【解答】解:因为f′(x)===,
易知当x∈(0,1)时,f′(x)<0,当x∈(1,2)时,f′(x)>0,
所以f(x)在(0,1)上递减,在[1,2]上递增,故f(x)min=f(1)=.
对于二次函数g(x)=)=﹣x2﹣2ax+4,该函数开口向下,所以其在区间[1,2]上的最小值在端点处取得,
所以要使对∀x1∈(0,2],∃x2∈[1,2],使得f(x1)≥g(x2)成立,只需f(x1)min≥g(x2)min,
即或,所以或.
解得.
故选A.
【点评】本题考查了不等式恒成立问题以及不等式有解问题的综合思路,概念性很强,注意理解.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分.
13.(5分)离心率为2且与椭圆+=1有共同焦点的双曲线方程是 ﹣=1 .
【分析】根据题意,求出椭圆的焦点,分析可得双曲线的焦点在x轴上,且c=4,可设双曲线的方程为﹣=1,由离心率公式和c的值可得a的值,进而计算可得b的值,将a、b的值代入双曲线的方程,即可得答案.
【解答】解:根据题意,椭圆+=1的焦点为(±4,0),
又由双曲线与椭圆有共同焦点,则双曲线的焦点在x轴上,且c=4,
设其方程为﹣=1,
又由双曲线的离心率e=2,即e==2,则a=2,
b2=c2﹣a2=16﹣4=12,
则双曲线的方程为:﹣=1;
故答案为:﹣=1.
【点评】本题考查双曲线的几何性质,注意先求出椭圆的焦点,方便设出双曲线的方程.
14.(5分)某高校在今年的自主招生考试成绩中随机抽取100名考生的笔试成绩,分为5组制出频率分布直方图如图所示.
组别
成绩
人数
频率
1
[75,80)
5
0.05
2
[80,85)
35
0.35
3
[85,90)
a
b
4
[90,95)
c
d
5
[95,100)
10
0.1
则a= 30 ,d= 0.2 .
【分析】由频率分布表和频率分布直方图的性质直接求解.
【解答】解:由频率分布表和频率分布直方图得:
a=0.06×100×5=30,
d=0.04×5=0.2.
故答案为:30,0.2.
【点评】本题考查频率分布表、频率分布直方图的应用,考查学生分析数据的能力,考查数形结合思想,是基础题.
15.(5分)曲线y=xex+2x+1在点(0,1)处的切线方程为 y=3x+1 .
【分析】根据导数的几何意义求出函数y在x=0处的导数,从而求出切线的斜率,再用点斜式写出切线方程,化成斜截式即可;
【解答】解:y′=ex+x•ex+2,y′|x=0=3,
∴切线方程为y﹣1=3(x﹣0),∴y=3x+1.
故答案为:y=3x+1
【点评】本题考查了导数的几何意义,同时考查了导数的运算法则,本题属于基础题.
16.(5分)已知函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在极大值又存在极小值,则实数m的取值范围是 m<﹣3或m>6 .
【分析】求出函数f(x)的导函数,根据已知条件,导函数必有两个不相等的实数根,只须令导函数的判别式大于0,求出m的范围即可.
【解答】解:∵函数f(x)=x3+mx2+(m+6)x+1既存在极大值,又存在极小值
f′(x)=3x2+2mx+m+6=0,它有两个不相等的实根,
∴△=4m2﹣12(m+6)>0
解得m<﹣3或m>6
故答案为:m<﹣3或m>6.
【点评】本题主要考查了函数在某点取得极值的条件.导数的引入,为研究高次函数的极值与最值带来了方便.
三、解答题:解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.(17题10分,18-22每题满分70分)
17.(10分)已知等差数列{an}中,a1+a4=10,a5=10.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)已知,求数列{bn}的前n项和Sn.
【分析】(1)直接利用已知条件建立方程组求出数列的通项公式.
(2)利用裂项相消法求出数列的和.
【解答】解:(1)等差数列{an}中,设首项为a1,公差为d,
由于:a1+a4=10,a5=10.
则:,
解得:,
所以:an=2+2(n﹣1)=2n,
(2)由于:an=2n,
所以:=,
则:,
=1﹣,
=.
【点评】
本题考查的知识要点:等差数列的通项公式的求法,裂项相消法在数列求和中的应用.
18.(12分)已知△ABC的周长为,且.
(1)求边BC的长;
(2)若△ABC的面积为,求角A的度数.
【分析】(1)利用正弦定理结合三角形的周长,化简求解即可.
(2)利用三角形的面积以及(1)的结果,利用余弦定理,转化求解即可.
【解答】(1)由题意及正弦定理,得.
∵,∴,
∴BC=1.
(2)∵,∴.
又∵,由余弦定理,
得==,
∴A=60°.
【点评】本题考查正弦定理以及余弦定理的应用,三角形的面积以及周长的求法,考查计算能力.
19.(12分)为了解学生对“两个一百年”奋斗目标、实现中华民族伟大复兴中国梦的“关注度”(单位:天),某中学团委在全校采用随机抽样的方法抽取了80名学生(其中男女人数各占一半)进行问卷调查,并进行了统计,按男女分为两组,再将每组学生的月“关注度”分为6组:[0,5),[5,10),[10,15),[15,20),[20,25),[25,30],得到如图所示的频率分布直方图.
(1)求a的值;
(2)求抽取的80名学生中月“关注度”不少于15天的人数;
(3)在抽取的80名学生中,从月“关注度”不少于25天的人中随机抽取2人,求至少抽取到1名女生的概率.
【分析】(1)由频率分布直方图中小矩形面积之和为1,能求出a的值.
(2)在所抽取的女生中,月“关注度”不少于15天的频率为0.5,从而月“关注度”不少于15天的女生有20人.在所抽取的男生中,月“关注度”不少于15天的概率为0.75,从而月“关注度”不少于15天的男生有30人.由此能求出抽取的80名学生中月“关注度”不少于15天的人数.
(3)记“在抽取的80名学生中,从月“关注度”不少于25天的人中随机抽取2人,至少抽到1名女生”为事件A,在抽取的女生中,月“关注度”不少于25天的频率为0.01×5=0.05,人数为0.05×40=2人,分别记为a1,a2.在抽取的男生中,月“关注度”不少于25天的频率为0.10,人数为4人,分别记为b1,b2,b3,b4,在抽取的80名学生中,共有6人月“关注度”不少于25天,从中随机抽取2人,利用列举法能出至少抽取到1名女生的概率.
【解答】解:(1)由频率分布直方图,知(0.01+0.01+0.03+0.08+a+0.02)×5=1,
解得a=0.05.
(2)在所抽取的女生中,月“关注度”不少于15天的频率为(0.06+0.03+0.01)×5=0.5,
所以月“关注度”不少于15天的女生有0.5×40=20(人).
在所抽取的男生中,月“关注度”不少于15天的概率为(0.08+0.05+0.02)×5=0.75,
所以月“关注度”不少于15天的男生有0.75×40=30(人).
故抽取的80名学生中月“关注度”不少于15天的人数共有50人.
(3)记“在抽取的80名学生中,从月“关注度”不少于25天的人中随机抽取2人,
至少抽到1名女生”为事件A,
在抽取的女生中,月“关注度”不少于25天的频率为0.01×5=0.05,人数为0.05×40=2人,分别记为a1,a2.
在抽取的男生中,月“关注度”不少于25天的频率为0.02×5=0.10,人数为0.10×40=4人,分别记为b1,b2,b3,b4,
则在抽取的80名学生中,共有6人月“关注度”不少于25天,从中随机抽取2人,
所有可能的结果为:
(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a1,b4),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),
(a2,b4),(b1,b2),(b1,b3),(b1,b4),(b2,b3),(b2,b4),(b3,b4)共15种,
而事件A包含的结果有:
(a1,a2),(a1,b1),(a1,b2),(a1,b3),(a1,b4),(a2,b1),(a2,b2),(a2,b3),(a2,b4)共9种,
所以至少抽取到1名女生的概率.
【点评】本题考查频率及频率分布直方图,频数、概率等有关知识,考查运用统计知识解决简单实际问题的能力,数据处理能力和运用意识.
20.(12分)如图所示,正方形ABCD与直角梯形ADEF所在平面互相垂直,∠ADE=90°,AF∥DE,DE=DA=2AF=2.
(Ⅰ)求证:AC⊥平面BDE;
(Ⅱ)求证:AC∥平面BEF;
(Ⅲ)求四面体BDEF的体积.
【分析】(Ⅰ)欲证AC⊥平面BDE,只需证明AC垂直平面BDE中的两条相交直线即可,因为AC与BD是正方形ABCD的对角线,所以AC⊥
BD,再正DE垂直AC所在的平面,得到AC垂直DE,而BD,DE是平面BDE中的两条相交直线,问题得证.
(Ⅱ)欲证AC∥平面BEF,只需证明AC平行平面BEF中的一条直线即可,利用中位线的性质证明OG平行DE且等于DE的一半,根据已知AF平行DE且等于DE的一半,所以OG与AF平行且相等,就可得到AC平行FG,而FG为平面BEF中的一条直线,问题得证.
(Ⅲ)四面体BDEF可以看做以△DEF为底面,以点B为顶点的三棱锥,底面三角形DEF的底边DE=2,高DA=2,三棱锥的高为AB,长度等于2,再代入三棱锥的体积公式即可.
【解答】解:(Ⅰ)证明:∵平面ABCD⊥平面ADEF,∠ADE=90°,
∴DE⊥平面ABCD,∴DE⊥AC.
∵ABCD是正方形,∴AC⊥BD,
∴AC⊥平面BDE
(Ⅱ)证明:设AC∩BD=O,取BE中点G,连接FG,OG,∵OG为△BDE的中位线
∴OG
∵AF∥DE,DE=2AF,∴AFOG,
∴四边形AFGO是平行四边形,
∴FG∥AO.
∵FG⊂平面BEF,AO⊄平面BEF,
∴AO∥平面BEF,即AC∥平面BEF.(Ⅲ)∵平面ABCD⊥平面ADEF,AB⊥AD,
∴AB⊥平面ADEF.
∵AF∥DE,∠ADE=90°,DE=DA=2AF=2,
∴△DEF的面积为,
∴四面体BDEF的体积==.
【点评】本题主要考查了在空间几何体中证明线面垂直,线面平行,计算三棱锥的体积,综合考查了学生的识图能力,空间想象力,计算能力.
21.(12分)已知函数f(x)=ln(x﹣1)﹣k(x﹣1)+1.
(1)求函数f(x)的单调区间;
(2)若f(x)≤0恒成立,试确定实数k的取值范围.
【分析】(1)函数f(x)的定义域为(1,+∞),,对k分类讨论即可得出单调性.
(2)由f(x)≤0得,令,求导利用其单调性可得其最大值.
【解答】解:(1)函数f(x)的定义域为(1,+∞),,
当k≤0时,,函数f(x)的递增区间为(1,+∞),
当k>0时,,
当时,f'(x)>0,当时,f'(x)<0,
所以函数f(x)的递增区间为,函数f(x)的递减区间为.
(2)由f(x)≤0得,
令,则,
当1<x<2时,y'>0,当x>2时,y'<0,所以
的最大值为y(2)=1,故k≥1.
【点评】本题考查了利用导数研究函数的单调性极值与最值、方程与不等式的解法、分类讨论方法,考查了推理能力与计算能力,属于难题.
22.(12分)已知椭圆C:经过,且椭圆C的离心率为.
(1)求椭圆C的方程;
(2)设斜率存在的直线l与椭圆C交于P,Q两点,O为坐标原点,OP⊥OQ,且l与圆心为O的定圆W相切,求圆W的方程.
【分析】(1)由题意可知:b=,根据椭圆的离心率即可求得a的值,即可求得椭圆C的方程;
(2)设直线l的方程,代入椭圆方程,利用韦达定理及向量的坐标运算,求得3m2=(k2+1),根据点到直线的距离公式,即可求得圆W的方程.
【解答】解:(1)因为C经过点(0,),所以b2=2,又因为椭圆C的离心率为e===,则a2=4,
所以椭圆C的方程为:.
(2)设P(x1,y1)Q(x2,y2)l的方程为y=kx+m,
由,整理得(1+2k2)x2+4kmx+2m2﹣4=0,,
由OP⊥OQ,则•=0,即x1x2+y1y2=0,即(1+k2)x1x2+km(x1+x2)+m2==,
∴3m2=4k2+4=4(k2+1),
△=16k2m2﹣4(1+2k2)(2m2﹣4)=8(4k2﹣m2+2)>0成立,
因为l与圆心为O的定圆W相切 所以O到l的距离
即定圆W的方程为.
【点评】本题考查椭圆的标准方程及性质,考查直线与椭圆的位置关系,考查韦达定理及向量的坐标运算,点到直线的距离公式的应用,考查计算能力,属于中档题.