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全*品*高*考*网, 用后离不了!2016-2017学年辽宁省盘锦高中高二(上)期中数学试卷(文科)
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.等差数列{an}中,若a2+a8=15﹣a5,则a5的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
2.“若x,y∈R且x2+y2=0,则x,y全为0”的否命题是( )
A.若x,y∈R且x2+y2≠0,则x,y全不为0
B.若x,y∈R且x2+y2≠0,则x,y不全为0
C.若x,y∈R且x,y全为0,则x2+y2=0
D.若x,y∈R且xy≠0,则x2+y2≠0
3.若点(2,﹣3)不在不等式组表示的平面区域内,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,0) B.(﹣1,+∞) C.(0,+∞) D.(﹣∞,﹣1)
4.下列命题错误的是( )
A.“x>2”是“x2﹣3x+2>0”的充分不必要条件
B.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1”的逆否命题为“若x=1,则x2﹣3x+2≠0”
C.对命题:“对∀k>0,方程x2+x﹣k=0有实根”的否定是:“∃k>0,方程x2+x﹣k=0无实根”
D.若命题P:x∈A∪B,则¬P是x∉A且x∉B
5.已知椭圆的焦点是F1、F2,P是椭圆上的一个动点,如果延长F1P到Q,使得|PQ|=|PF2|,那么动点Q的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线的一支 D.抛物线
6.已知各项均为正数的等比数列{an}中,a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
7.如果实数x、y满足,目标函数z=kx+y的最大值为12,最小值3,那么实数k的值为( )
A.2 B.﹣2 C. D.不存在
8.已知椭圆的两个焦点为F1(﹣,0),F2(,0),P是此椭圆上的一点,且PF1⊥PF2,|PF1|•|PF2|=2,则该椭圆的方程是( )
A. +y2=1 B. +y2=1 C.x2+=1 D.x2+=1
9.命题“∀x∈[1,2],x2﹣a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥4 B.a≤4 C.a≥5 D.a≤5
10.椭圆上上一点p到两焦点距离之积为m,则m取最大值时,p点的坐标是( )
A.或 B.或
C.(5,0)或(﹣5,0) D.(0,3)或(0,﹣3)
11.过椭圆上一点H作圆x2+y2=2的两条切线,点A,B为切点,过A,B的直线l与x轴,y轴分布交于点P,Q两点,则△POQ面积的最小值为( )
A. B. C.1 D.
12.已知等差数列{an}的公差d不为0,等比数列{bn}的公比q是小于1的正有理数.若a1=d,b1=d2,且是正整数,则q等于( )
A. B. C. D.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把正确答案写在答题卡上.
13.已知变量x,y满足,则的取值范围是 .
14.在各项为正数的等比数列{an}中,已知a3+a4=11a2a4,且前2n项的和等于它的前2n项中偶数项之和的11倍,则数列{an}的通项公式an= .
15.设椭圆的左、右焦点分别是F1,F2,如果在椭圆上存在一点p,使∠F1PF2为钝角,则椭圆离心率的取值范围是 .
16.已知ab=,a,b∈(0,1),则+的最小值为 .
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤,解答过程书写在答题卡的对应位置.(共70分.)
17.设条件p:“|x﹣a|≤1”,条件q:“(x﹣2)(x﹣3)≤0”
(1)当a=0时,判断p是q的什么条件;
(2)若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
18.已知数列{an}是各项均为正数的等比数列,且a1+a2=2(+),a3+a4=32(+).
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=an2+log2an,求数列{bn}的前n项和Sn.
19.已知直线y=﹣x+1与椭圆相交于A、B两点,且线段AB的中点在直线l:x﹣2y=0上.
(Ⅰ)求此椭圆的离心率;
(Ⅱ)若椭圆的右焦点关于直线l的对称点在圆x2+y2=4上,求此椭圆的方程.
20.已知命题p:∃x0∈[﹣1,1],满足x02+x0﹣a+1>0,命题q:∀t∈(0,1),方程x2+=1都表示焦点在y轴上的椭圆.若命题p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数a的取值范围.
21.设数列{an}的前n项和为Sn,已知2Sn=3n+3.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{bn}满足anbn=log3an,数列{bn}的前n项和为Tn.求|Tn﹣|.
22.已知椭圆E的中心在坐标原点,焦点在x轴上,且经过两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若椭圆E的左、右焦点分别是F、H,过点H的直线l:x=my+1与椭圆E交于M、N两点,则△FMN的内切圆的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及直线l的方程;若不存在,请说明理由.
2016-2017学年辽宁省盘锦高中高二(上)期中数学试卷(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,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.等差数列{an}中,若a2+a8=15﹣a5,则a5的值为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【考点】等差数列的通项公式.
【分析】由等差数列的性质化简已知的式子,从而求出a5的值.
【解答】解:由题意得,a2+a8=15﹣a5,
所以由等差数列的性质得a2+a8=2a5=15﹣a5,
解得a5=5,
故选:C.
2.“若x,y∈R且x2+y2=0,则x,y全为0”的否命题是( )
A.若x,y∈R且x2+y2≠0,则x,y全不为0
B.若x,y∈R且x2+y2≠0,则x,y不全为0
C.若x,y∈R且x,y全为0,则x2+y2=0
D.若x,y∈R且xy≠0,则x2+y2≠0
【考点】四种命题.
【分析】否定“若x,y∈R且x2+y2=0,则x,y全为0”的题设,得到否命题的题设,再否定“若x,y∈R且x2+y2=0,则x,y全为0”的结论,得到否命题的结论.由此能够得到命题“若x,y∈R且x2+y2=0,则x,y全为0”的否命题.
【解答】解:先否定“若x,y∈R且x2+y2=0,则x,y全为0”的题设,
得到否命题的题设“若x,y∈R且x2+y2≠0”,
再否定“若x,y∈R且x2+y2=0,则x,y全为0”的结论,
得到否命题的结论“则x,y不全为0”.
由此得到命题“若x,y∈R且x2+y2=0,则x,y全为0”的否命题是:
若x,y∈R且x2+y2≠0,则x,y不全为0.
故选B.
3.若点(2,﹣3)不在不等式组表示的平面区域内,则实数a的取值范围是( )
A.(﹣∞,0) B.(﹣1,+∞) C.(0,+∞) D.(﹣∞,﹣1)
【考点】简单线性规划.
【分析】直接利用已知条件判断点与不等式的关系,然后求解即可.
【解答】解:点(2,﹣3)不在不等式组表示的平面区域内,
可知(2,﹣3)满足x﹣y≥0,满足x+y﹣2≤0,
所以不满足ax﹣y﹣1≤0,即2a+3﹣1>0,解得a>﹣1.
故选:B.
4.下列命题错误的是( )
A.“x>2”是“x2﹣3x+2>0”的充分不必要条件
B.命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1”的逆否命题为“若x=1,则x2﹣3x+2≠0”
C.对命题:“对∀k>0,方程x2+x﹣k=0有实根”的否定是:“∃k>0,方程x2+x﹣k=0无实根”
D.若命题P:x∈A∪B,则¬P是x∉A且x∉B
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】A、解出不等式“x2﹣3x+2>0的解集,再根据充分必要条件进行判断;
B、根据逆否命题的定义,进行判断;
C、根据否命题的定义,进行判断;
D、D中的x∈A∪B即x∈A或B,否命题中同时不或否定为且.
【解答】解:x2﹣3x+2=(x﹣)2﹣若x>2,则x﹣>,所以(x﹣)2﹣>0,所以x>2是x2﹣3x+2>0的充分条件,由x2﹣3x+2>0,得x<1,x>2,所以x>2是x2﹣3x+2>0的不必要条件,故A正确.
命题“若x2﹣3x+2=0,则x=1”的逆否命题是,“若x≠1,则x2﹣3x+2≠0”,故B不正确.
“对∀k>0,方程x2+x﹣k=0有实根”的否定是,“∃x>0,方程x2+x﹣k=0无实根”故C正确.
命题p:x∈A∪B,即x∈A或x∈B,所以其否定为x∉A且x∉B,故D正确.
故选B;
5.已知椭圆的焦点是F1、F2,P是椭圆上的一个动点,如果延长F1P到Q,使得|PQ|=|PF2|,那么动点Q的轨迹是( )
A.圆 B.椭圆 C.双曲线的一支 D.抛物线
【考点】椭圆的简单性质;轨迹方程.
【分析】已知椭圆的焦点和椭圆上的一个动点,由椭圆定义有|PF1|+|PF2|=2a,又|PQ|=|PF2|,代入上式,可得|F1Q|=2a.再由圆的定义得到结论.
【解答】解:∵|PF1|+|PF2|=2a,
|PQ|=|PF2|,
∴|PF1|+|PF2|=|PF1|+|PQ|=2a.
即|F1Q|=2a.
∴动点Q到定点F1的距离等于定长2a,
∴动点Q的轨迹是圆.
故选A
6.已知各项均为正数的等比数列{an}中,a1a2a3=5,a7a8a9=10,则a4a5a6=( )
A.4 B.5 C.6 D.7
【考点】等比数列的性质.
【分析】由等比数列的性质知,a1a2a3,a4a5a6,a7a8a9成等比数列,即可得出结论.
【解答】解:由等比数列的性质知,a1a2a3,a4a5a6,a7a8a9成等比数列,
所以a4a5a6=5.
故选:B.
7.如果实数x、y满足,目标函数z=kx+y的最大值为12,最小值3,那么实数k的值为( )
A.2 B.﹣2 C. D.不存在
【考点】简单线性规划.
【分析】先画出可行域,得到角点坐标.再通过对斜率的分类讨论得到最大最小值点,与原题相结合即可得到答案.
【解答】解:可行域如图:得:A(1,4.4),B(5,2),C(1,1).
所以:l1:x﹣4y+3=0的斜率k1=;L2:3x+5y﹣25=0的斜率k2=﹣.
①当﹣k∈(0,)时,C为最小值点,A为最大值点;
②当﹣k>时,C为最小值点,A为最大值点,;
③当﹣<﹣k<0时,C为最小值点,A为最大值点,;
④当﹣k<﹣时,C为最小值点,B为最大值点,
由④得k=2,其它情况解得不符合要求.
故k=2.
故选:A.
8.已知椭圆的两个焦点为F1(﹣,0),F2(,0),P是此椭圆上的一点,且PF1⊥PF2,|PF1|•|PF2|=2,则该椭圆的方程是( )
A. +y2=1 B. +y2=1 C.x2+=1 D.x2+=1
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】根据已知条件得:,所以,这样即可根据椭圆的定义求出a2,因为c2=5,所以可求出b2,所以椭圆的标准方程就可求出.
【解答】解:如图,根据已知条件知:,
∵|PF1||PF2|=2;
∴=;
∴a2=6,b2=6﹣5=1;
∴椭圆的标准方程为:.
故选:A.
9.命题“∀x∈[1,2],x2﹣a≤0”为真命题的一个充分不必要条件是( )
A.a≥4 B.a≤4 C.a≥5 D.a≤5
【考点】命题的真假判断与应用.
【分析】本题先要找出命题为真命题的充要条件{a|a≥4},从集合的角度充分不必要条件应为{a|a≥4}的真子集,由选择项不难得出答案.
【解答】解:命题“∀x∈[1,2],x2﹣a≤0”为真命题,可化为∀x∈[1,2],a≥x2,恒成立
即只需a≥(x2)max=4,即“∀x∈[1,2],x2﹣a≤0”为真命题的充要条件为a≥4,
而要找的一个充分不必要条件即为集合{a|a≥4}的真子集,由选择项可知C符合题意.
故选C
10.椭圆上上一点p到两焦点距离之积为m,则m取最大值时,p点的坐标是( )
A.或 B.或
C.(5,0)或(﹣5,0) D.(0,3)或(0,﹣3)
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】根据椭圆的方程,得|PF1|+|PF2|=2a=10,结合基本不等式可知:当且仅当|PF1|=|PF2|=5时,点P到两焦点的距离之积为m有最大值25,并且此时点P位于椭圆短轴的顶点处,可得点P坐标为(0,3)或(0,﹣3).
【解答】解:∵椭圆方程,∴椭圆的a=5,b=3
设椭圆的左右焦点分别为F1、F2,得|PF1|+|PF2|=2a=10
∵|PF1|+|PF2|≥2
∴点P到两焦点的距离之积m满足:m=|PF1|×|PF2|≤()2=25
当且仅当|PF1|=|PF2|=5时,m有最大值25
此时,点P位于椭圆短轴的顶点处,得P(0,3)或(0,﹣3)
故选:D
11.过椭圆上一点H作圆x2+y2=2的两条切线,点A,B为切点,过A,B的直线l与x轴,y轴分布交于点P,Q两点,则△POQ面积的最小值为( )
A. B. C.1 D.
【考点】圆与圆锥曲线的综合;椭圆的简单性质.
【分析】由点H在椭圆上,知H(3cosθ,2sinθ),由过椭圆上一点H(3cosθ,2sinθ)作圆x2+y2=2的两条切线,点A,B为切点,知直线AB的方程为:(3cosθ)x+(2sinθ)y=2,由此能求出△POQ面积最小值.
【解答】解:∵点H在椭圆上,∴H(3cosθ,2sinθ),
∵过椭圆上一点H(3cosθ,2sinθ)作圆x2+y2=2的两条切线,点A,B为切点,
∴直线AB的方程为:(3cosθ)x+(2sinθ)y=2,
∵过A,B的直线l与x轴,y轴分布交于点P,Q两点,
∴P(,0),Q(0,),
∴△POQ面积S==×,
∵﹣1≤sin2θ≤1,
∴当sin2θ=1时,△POQ面积取最小值.
12.已知等差数列{an}的公差d不为0,等比数列{bn}的公比q是小于1的正有理数.若a1=d,b1=d2,且是正整数,则q等于( )
A. B. C. D.
【考点】数列的应用.
【分析】确定的表达式,利用是正整数,q是小于1的正有理数,即可求得结论.
【解答】解:根据题意:a2=a1+d=2d,a3=a1+2d=3d,b2=b1q=d2q,b3=b1q2=d2q2
∴=
∵是正整数,q是小于1的正有理数.
令=t,t是正整数,则有q2+q+1=
∴q=
对t赋值,验证知,当t=8时,有q=符合题意
故选C.
二、填空题:本大题共4小题,每小题5分,共20分.把正确答案写在答题卡上.
13.已知变量x,y满足,则的取值范围是 [,] .
【考点】简单线性规划.
【分析】作出可行域,变形目标函数可得=1+表示可行域内的点与A(﹣2,﹣1)连线的斜率与1的和,数形结合可得.
【解答】解:作出所对应的区域(如图阴影),
变形目标函数可得==1+,
表示可行域内的点与A(﹣2,﹣1)连线的斜率与1的和,
由图象可知当直线经过点B(2,0)时,目标函数取最小值1+=;
当直线经过点C(0,2)时,目标函数取最大值1+=;
故答案为:[,]
14.在各项为正数的等比数列{an}中,已知a3+a4=11a2a4,且前2n项的和等于它的前2n项中偶数项之和的11倍,则数列{an}的通项公式an= .
【考点】等比数列的通项公式.
【分析】由前2n项的和等于它的前2n项中偶数项之和的11倍,得到前两项的关系,设a1=m,比例为k,求出k的值,进而求出m的值,即可确定出数列的通项公式.
【解答】解:由前2n项的和等于它的前2n项中偶数项之和的11倍,得:a1+a2=11a2,即a2=0.1a1,
设a1=m,比例为k,可得k=0.1,
则有a3+a4=m(k2+k3)=11a2a4=11m2k4,即1+k=11mk2,
∴1.1=11m×0.01,即m=10,
则an=10×0.1n﹣1=,
故答案为:
15.设椭圆的左、右焦点分别是F1,F2,如果在椭圆上存在一点p,使∠F1PF2为钝角,则椭圆离心率的取值范围是 .
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】由∠F1PF2为钝角,得到 •<0有解,转化为c2>x02+y02有解,求出x02+y02的最小值后求得椭圆离心率的取值范围.
【解答】解:设P(x0,y0),则|x0|<a,
又∠F1PF2为钝角,当且仅当 •<0有解,
即c2>x02+y02有解,即c2>(x02+y02)min.
又y02=b2﹣x02,
∴x02+y02=b2+x02∈[b2,a2),
即(x02+y02)min=b2.
故c2>b2,c2>a2﹣c2,
∴>,即e>,
又0<e<1,
∴<e<1.
故答案为:.
16.已知ab=,a,b∈(0,1),则+的最小值为 4+ .
【考点】基本不等式在最值问题中的应用.
【分析】先根据条件消掉b,即将b=代入原式得+,再裂项并用贴“1”法,最后运用基本不等式求其最小值.
【解答】解:因为ab=,所以,b=,
因此, +=+
=+=+
=++2=2(+)+2
=(+)[(4a﹣1)+(4﹣4a)]+2
= [1+2++]+2
≥(3+2)+2=4+,
当且仅当:a=,取“=”,
即, +的最小值为:4+,
故答案为:4+.
三、解答题:解答应写出文字说明,证明过程或演算步骤,解答过程书写在答题卡的对应位置.(共70分.)
17.设条件p:“|x﹣a|≤1”,条件q:“(x﹣2)(x﹣3)≤0”
(1)当a=0时,判断p是q的什么条件;
(2)若p是q的必要不充分条件,求实数a的取值范围.
【考点】二次函数的性质;必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】(1)将a=0代入,分别求出条件p,q对应的x的范围,根据充要条件的定义,可得答案;
(2)若p是q的必要不充分条件,a﹣1≤2,且a+1≥3,解得实数a的取值范围.
【解答】解:(1)当a=0时,条件p:“|x|≤1”⇔“﹣1≤x≤1”,
条件q:“(x﹣2)(x﹣3)≤0”⇔“2≤x≤3”,
此时p是q的既不充分也不必要条件
(2)条件p:“|x﹣a|≤1”⇔“a﹣1≤x≤a+1”,
若p是q的必要不充分条件,则a﹣1≤2,且a+1≥3,
解得:a∈[2,3].
18.已知数列{an}是各项均为正数的等比数列,且a1+a2=2(+),a3+a4=32(+).
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)设bn=an2+log2an,求数列{bn}的前n项和Sn.
【考点】等比数列的通项公式;数列的求和;数列递推式.
【分析】(1)由题意,化简已知可得a1a2=2,a3a4=32,两式相比可得公比,进而得首项,易得通项公式;
(2)结合(1)可得数列{bn}的通项公式,由分组求和可得.
【解答】解:(1)∵,
,
又因为数列{an}各项均为正数.
∴a1a2=2,a3a4=32,
∴,∴q=2
又a1a2=a1•a1q=2,∴a1=1
∴
(2)由(1)可知,
∴bn=an2+log2an,
∴bn=4n﹣1+n﹣1,
前n项和Sn=(1+4+42+…+4n﹣1)+(0+1+2+…+n﹣1)
=+n(n﹣1)
=+n(n﹣1).
19.已知直线y=﹣x+1与椭圆相交于A、B两点,且线段AB的中点在直线l:x﹣2y=0上.
(Ⅰ)求此椭圆的离心率;
(Ⅱ)若椭圆的右焦点关于直线l的对称点在圆x2+y2=4上,求此椭圆的方程.
【考点】直线与圆锥曲线的综合问题;椭圆的标准方程.
【分析】(Ⅰ)设出A、B两点的坐标,由方程组得关于x的一元二次方程;由根与系数的关系,可得x1+x2,y1+y2;从而得线段AB的中点坐标,代入直线l的方程x﹣2y=0,得出a、c的关系,从而求得椭圆的离心率.
(Ⅱ)设椭圆的右焦点坐标为F(b,0),F关于直线l:x﹣2y=0的对称点为(x0,y0),则由互为对称点的连线被对称轴垂直平分,可得方程组,解得x0、y0;代入圆的方程 x02+y02=4,得出b的值,从而得椭圆的方程.
【解答】解:(Ⅰ)设A、B两点的坐标分别为A(x1,y1),B(x2,y2),
则由得:(a2+b2)x2﹣2a2x+a2﹣a2b2=0,
由根与系数的关系,得,
且判别式△=4a2b2(a2+b2﹣1)>0,即a2+b2﹣1>0(*);
∴线段AB的中点坐标为().
由已知得,
∴a2=2b2=2(a2﹣c2),∴a2=2c2;故椭圆的离心率为.
(Ⅱ)由(Ⅰ)知b=c,从而椭圆的右焦点坐标为F(b,0),
设F(b,0)关于直线l:x﹣2y=0的对称点为(x0,y0),
则且,
解得.
由已知得 x02+y02=4,∴,
∴b2=4,代入(Ⅰ)中(*)满足条件
故所求的椭圆方程为.
20.已知命题p:∃x0∈[﹣1,1],满足x02+x0﹣a+1>0,命题q:∀t∈(0,1),方程x2+=1都表示焦点在y轴上的椭圆.若命题p∨q为真命题,p∧q为假命题,求实数a的取值范围.
【考点】复合命题的真假.
【分析】在命题p中,因为∃x0∈[﹣1,1],满足,所以只要的最大值满足不等式即可,这样求出该最大值,即可得到a的取值范围.同样根据命题q中的方程表示椭圆,求出a的取值范围.容易判断命题p和q中一真一假,所以分p真,q假和p假,q真讨论,求对应的a的取值范围,然后求这两种情况的并集即可.
【解答】解:因为∃x0∈[﹣1,1],满足,所以只须;
∵,∴x0=1时,的最大值为3﹣a,∴3﹣a>0,所以命题p:a<3;
因为∀t∈(0,1),方程都表示焦点在y轴上的椭圆,所以t2﹣(2a+2)t+a2+2a+1>1即t2﹣(2a+2)t+a2+2a=(t﹣a)(t﹣(a+2))>0对t∈(0,1)恒成立,只须a+2≤0或a≥1,得a≤﹣2或a≥1;
根据已知条件知,p和q中一真一假:
若p真q假,得,即﹣2<a<1;
若p假q真,得,得a≥3
综上所述,﹣2<a<1,或a≥3;
∴a的取值范围为(﹣2,1)∪[3,+∞).
21.设数列{an}的前n项和为Sn,已知2Sn=3n+3.
(Ⅰ)求数列{an}的通项公式;
(Ⅱ)若数列{bn}满足anbn=log3an,数列{bn}的前n项和为Tn.求|Tn﹣|.
【考点】数列的求和;数列递推式.
【分析】(Ⅰ)当n≥2时,通过an=Sn﹣Sn﹣1计算即得结论;
(Ⅱ)通过(I)、利用对数性质可知数列{bn}的通项公式,进而利用错位相减法计算即得结论.
【解答】解:(Ⅰ)∵2Sn=3n+3,
∴当n≥2时,an=Sn﹣Sn﹣1=(3n+3)﹣(3n﹣1+3)=3n﹣1,
又∵a1=S1=(3+3)=3不满足上式,
∴an=;
(Ⅱ)由(I)可知bn==,
∴Tn=+++…+,
∴Tn=+++…++,
两式错位相减得: Tn=+﹣+++…+﹣
=﹣+(+++…+)﹣
=+﹣
=﹣,
∴Tn=﹣,
∴|Tn﹣|=.
22.已知椭圆E的中心在坐标原点,焦点在x轴上,且经过两点.
(1)求椭圆E的方程;
(2)若椭圆E的左、右焦点分别是F、H,过点H的直线l:x=my+1与椭圆E交于M、N两点,则△FMN的内切圆的面积是否存在最大值?若存在,求出这个最大值及直线l的方程;若不存在,请说明理由.
【考点】直线与圆锥曲线的关系;椭圆的标准方程.
【分析】(1)设椭圆E的方程为,由椭圆E经过A(﹣2,0)、两点,知,由此能求出椭圆E的方程.
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),设y1>0,y2<0,设△FMN的内切圆的半径为R,则S△FMN=4R,当S△FMN最大时,R也最大,△FMN的内切圆的面积也最大,由此能求出△FMN的内切圆的面积的最大值及直线l的方程.
【解答】解:(1)设椭圆E的方程为,
∵椭圆E经过A(﹣2,0)、两点,
∴,
∴a2=4,b2=3
∴椭圆E的方程为+=1.…
(2)设M(x1,y1),N(x2,y2),设y1>0,y2<0,
如图,设△FMN的内切圆的半径为R,
则S△FMN=(|MN|+|MF|+|NF|)R
= [(|MF|+|MH|)+(|NF|+|NH|)]R=4R,
当S△FMN最大时,R也最大,△FMN的内切圆的面积也最大,
∵S△FMN=|FH||y1|+|FH||y2|,|FH|=2c=2,
∴S△FMN=|y1|+|y2|=y1﹣y2.
由,得(3m2+4)y2+6my﹣9=0,
则△=(6m)2+4×9(3m2+4)>0恒成立,
,
∴,
∴…
设,则t≥1,且m2=t﹣1,
∴,
设,则,
∵t≥1,∴f'(t)<0,
∴函数f(t)在[1,+∞)上是单调减函数,
∴f(t)max=f(1)=3,即S△FMN的最大值是3.
∴4R≤3,R,即R的最大值是,
∴△FMN的内切圆的面积的最大值是,
此时m=0,直线l的方程是x=1.