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- 2021-07-01 发布
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2016-2017学年湖南省张家界市民族中学高二(上)期中数学试卷(文科)
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.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.如图在复平面内,复数z1,z2对应的点分别是A,B,则复数的值是( )
A.﹣1+2i B.﹣2﹣2i C.1+2i D.1﹣2i
3.10名工人某天生产同一零件,生产的件数是15,17,14,10,15,17,17,16,14,12,设其平均数为a,中位数为b,众数为c,则有( )
A.a>b>c B.b>c>a C.c>a>b D.c>b>a
4.执行如图所示的程序框图,如果输入m=30,n=18,则输出的m的值为( )
A.0 B.6 C.12 D.18
5.有五条线段长度分别为1、3、5、7、9,从这5条线段中任取3条,则所取3条线段能构成一个三角形的概率为( )
A. B. C. D.
6.已知命题:p:对任意x∈R,总有|x|≥0,q:x=1是方程x+2=0的根;则下列命题为真命题的是( )
A.p∧¬q B.¬p∧q C.¬p∧¬q D.p∧q
7.当a=3时,下面程序运行后输出结果是( )
A.9 B.3 C.6 D.10
8.在区间[﹣2,3]上随机选取一个数X,则X≤1的概率为( )
A. B. C. D.
9.已知以下列联表,且已知P(K2≥6.635)≈0.010,根据此列联表求得随机变量K2的观测值k≈16.373>6.635,那么以下说法正确的是( )
患心脏病
患其它病
总计
秃顶
214
175
389
不秃顶
451
597
1048
总计
665
772
1437
A.秃顶与患心脏病一定有关系
B.在犯错误的概率不超过0.010的前提下,认为秃顶与患心脏病有关系
C.我们有1%的把握认为秃顶与患心脏病有关系
D.在犯错误的概率不超过0.010的前提下,认为秃顶与患心脏病没有关系
10.某同学使用计算器求30个数据的平均数时,错将其中一个数据105输入为15,那么由此求出的平均数与实际平均数的差是( )
A.35 B.﹣3 C.3 D.﹣0.5
11.已知样本9,10,11,x,y的平均数是10,标准差是,则xy=( )
A.96 B.99 C.100 D.91
12.设双曲线的半焦距为C,直线L过(a,0),(0,b)两点,已知原点到直线L的距离为,则双曲线的离心率为( )
A.2 B.2或 C. D.
二、填空题
13.已知z=4﹣3i,则|z|= .
14.已知数列{an}的第1项为a1=1,且an+1=(n=1,2,3,4,…),通过计算a1,a2,a3,a4,猜想这个数列的通项公式为an= .
15.双曲线的渐近线方程为x±2y=0,焦距为10,这双曲线的方程为 .
16.秦九韶,中国古代数学家,对中国数学乃至世界数学的发展做出了杰出贡献.世界各国从小学、中学到大学的数学课程,几乎都接触到他的定理、定律和解题原则.美国著名科学史家萨顿(G•Sarton,1884﹣1956)说过,秦九韶是“他那个民族,他那个时代,并且确实也是所有时代最伟大的数学家之一“.他所创立的秦九韶算法,直到今天,仍是多项式求值比较先进的算法.尤其是他本人做梦都没想到的是可以用计算机算法编写程序,减少CPU运算时间.请你解决下面一题:已知一个5次多项式为f(x)=4x5+2x4+3.5x3﹣2.6x2+1.7x+0.8,用秦九韶算法求这个多项式当x=5时的值为 .
三、解答题(共6个小题,共70分):
17.(10分)已知p:|x﹣4|≤6,q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),若¬p是¬q的必要而不充分条件,求实数m的取值范围.
18.(12分)P为双曲线﹣=1上一点,F1、F2为左、右焦点,若∠F1PF2=60°,求△F1PF2的面积.
19.(12分)从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i个家庭的月收入xi
(单位:千元)与月储蓄yi(单位:千元)的数据资料,算得,,,.
(Ⅰ)求家庭的月储蓄y对月收入x的线性回归方程y=bx+a;
(Ⅱ)判断变量x与y之间是正相关还是负相关;
(Ⅲ)若该居民区某家庭月收入为7千元,预测该家庭的月储蓄.
附:线性回归方程y=bx+a中,,,其中,为样本平均值,线性回归方程也可写为.
20.(12分)某高中有高一新生500名,分成水平相同的A,B两类进行教学实验.为对比教学效果,现用分层抽样的方法从A、B两类学生中分别抽取了40人、60人进行测试.
(Ⅰ)求该学校高一新生A、B两类学生各多少人?
(Ⅱ)经过测试,得到以下三个数据图表:
图一:75分以上A、B两类参加测试学生成绩的茎叶图(茎、叶分别是十位和个位上的数字)(如图1)
图二:100名测试学生成绩的频率分布直方图2;
表一:100名测试学生成绩频率分布表;
组号
分组
频数
频率
1
[55,60)
5
0.05
2
[60,65)
20
0.20
3
[65,70)
4
[70,75)
35
0.35
5
[75,80)
6
[80,85)
合计
100
1.00
①先填写频率分布表(表一)中的六个空格,然后将频率分布直方图(图二)补充完整;
②该学校拟定从参加考试的79分以上(含79分)的B类学生中随机抽取2人代表学校参加市比赛,求抽到的2人分数都在80分以上的概率.
21.(12分)从椭圆+=1(a>b>0)上一点P向x轴作垂线,垂足恰为右焦点F2,A是椭圆与x轴负半轴的交点,B是椭圆与y轴正半轴的交点,且AB∥OP,|F1A|=﹣,
(1)求此椭圆的方程.
(2)过右焦点F2作倾斜角为60°的直线交椭圆于M,N两点,求△OMN的面积.
22.(12分)已知P是圆C:(x+1)2+y2=16.上任意一点,A(1,0),线段PA的垂直平分线与PC相交于点Q.
(1)求点Q的轨迹方程;
(2)已知直线y=kx+m与点Q的轨迹方程相交于M,N两点,且满足•=0,求证: +定值.
2016-2017学年湖南省张家界市民族中学高二(上)期中数学试卷(文科)
参考答案与试题解析
一、选择题(共12小题,每小题5分,满分60分)
1.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
【考点】命题的否定.
【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.如图在复平面内,复数z1,z2对应的点分别是A,B,则复数的值是( )
A.﹣1+2i B.﹣2﹣2i C.1+2i D.1﹣2i
【考点】复数代数形式的乘除运算.
【分析】由图得到复数z1,z2,代入后利用复数代数形式的除法运算化简求值.
【解答】解:由图可知,z1=﹣2﹣i,z2=i,
则=.
故选:A.
【点评】本题考查了复数代数形式的除法运算,考查了复数的基本概念,是基础题.
3.10名工人某天生产同一零件,生产的件数是15,17,14,10,15,17,17,16,14,12,设其平均数为a,中位数为b,众数为c,则有( )
A.a>b>c B.b>c>a C.c>a>b D.c>b>a
【考点】众数、中位数、平均数.
【分析】先由已知条件分别求出平均数a,中位数b,众数c,由此能求出结果.
【解答】解:由已知得:a=(15+17+14+10+15+17+17+16+14+12)=14.7;
b==15;
c=17,
∴c>b>a.
故选:D.
【点评】本题考查平均数为,中位数,众数的求法,是基础题,解题时要认真审题.
4.执行如图所示的程序框图,如果输入m=30,n=18,则输出的m的值为( )
A.0 B.6 C.12 D.18
【考点】程序框图.
【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m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:如果输入m=30,n=18,
第一次执行循环体后,r=12,m=18,n=12,不满足输出条件;
第二次执行循环体后,r=6,m=12,n=6,不满足输出条件;
第三次执行循环体后,r=0,m=6,n=0,满足输出条件;
故输出的m值为6,
故选:B
【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,是中档题.
5.有五条线段长度分别为1、3、5、7、9,从这5条线段中任取3条,则所取3条线段能构成一个三角形的概率为( )
A. B. C. D.
【考点】几何概型.
【分析】由题意知本题是一个古典概型,试验发生包含的所有事件是从五条线段中取三条共有C53种结果,而满足条件的事件是3、5、7;3、7、9;5、7、9,三种结果,根据古典概型公式得到结果.
【解答】解:由题意知本题是一个古典概型,
∵试验发生包含的所有事件是从五条线段中取三条共有C53种结果,
而满足条件的事件是3、5、7;3、7、9;5、7、9,三种结果,
∴由古典概型公式得到P==,
故选B.
【点评】本题考查古典概型,古典概型要求能够列举出所有事件和发生事件的个数,本题可以列举出所有事件,概率问题同其他的知识点结合在一起,实际上是以概率问题为载体,主要考查的是另一个知识点.
6.已知命题:p:对任意x∈R,总有|x|≥0,q:x=1是方程x+2=0的根;则下列命题为真命题的是( )
A.p∧¬q B.¬p∧q C.¬p∧¬q D.p∧q
【考点】复合命题的真假.
【分析】判定命题p,q的真假,利用复合命题的真假关系即可得到结论.
【解答】解:根据绝对值的性质可知,对任意x∈R,总有|x|≥0成立,即p为真命题,
当x=1时,x+2=3≠0,即x=1不是方程x+2=0的根,即q为假命题,
则p∧¬q,为真命题,
故选:A.
【点评】本题主要考查复合命题的真假关系的应用,先判定p,q的真假是解决本题的关键,比较基础.
7.当a=3时,下面程序运行后输出结果是( )
A.9 B.3 C.6 D.10
【考点】输入、输出语句.
【分析】首先分析程序含义,判断执行过程,对于当a=3时,根据程序先判断后执行 y=2a,或y=a2 最后计算求出y的值即可.
【解答】解:本程序含义为:
输入a
如果a<10,执行:y=2a
否则,执行:y=a2
因为a=3
由y=2a,可得,y=6
故程序运行后输出结果是6
故选C.
【点评】本题选择选择结构的程序语句,根据两个执行语句分别计算.属于基础题
8.在区间[﹣2,3]上随机选取一个数X,则X≤1的概率为( )
A. B. C. D.
【考点】几何概型.
【分析】利用几何槪型的概率公式,求出对应的区间长度,即可得到结论.
【解答】解:在区间[﹣2,3]上随机选取一个数X,
则﹣2≤X≤3,
则X≤1的概率P=,
故选:B.
【点评】本题主要考查几何槪型的概率的计算,求出对应的区间长度是解决本题的关键,比较基础.
9.已知以下列联表,且已知P(K2≥6.635)≈0.010,根据此列联表求得随机变量K2的观测值k≈16.373>6.635,那么以下说法正确的是( )
患心脏病
患其它病
总计
秃顶
214
175
389
不秃顶
451
597
1048
总计
665
772
1437
A.秃顶与患心脏病一定有关系
B.在犯错误的概率不超过0.010的前提下,认为秃顶与患心脏病有关系
C.我们有1%的把握认为秃顶与患心脏病有关系
D.在犯错误的概率不超过0.010的前提下,认为秃顶与患心脏病没有关系
【考点】独立性检验的应用.
【分析】根据数据计算得随机变量K2的观测值,对照2×2列联表中数据,即可得出统计结论.
【解答】解:由2×2列联表数据计算得随机变量K2的观测值是k≈16.373>6.635,
通过对照表中数据得,P(K2≥6.635)≈0.010,
∴在犯错误的概率不超过0.010的前提下,认为秃顶与患心脏病有关系.
故选:B.
【点评】本题考查了应用2×2列联表中的数据,得出统计结论的应用问题,是基础题目.
10.某同学使用计算器求30个数据的平均数时,错将其中一个数据105输入为15,那么由此求出的平均数与实际平均数的差是( )
A.35 B.﹣3 C.3 D.﹣0.5
【考点】众数、中位数、平均数.
【分析】
在输入的过程中错将其中一个数据105输入为15少输入90,在计算过程中共有30个数,所以少输入的90对于每一个数来说少3,求出的平均数与实际平均数的差可以求出.
【解答】解:∵在输入的过程中错将其中一个数据105输入为15
少输入90,
而=3
∴平均数少3,
∴求出的平均数减去实际的平均数等于﹣3.
故选B.
【点评】本题考查平均数的性质,求数据的平均值和方差是研究数据常做的,平均值反映数据的平均水平,而方差反映数据的波动大小,从两个方面可以准确的把握数据的情况.
11.已知样本9,10,11,x,y的平均数是10,标准差是,则xy=( )
A.96 B.99 C.100 D.91
【考点】极差、方差与标准差;众数、中位数、平均数.
【分析】先由平均数的公式列出x+y=20,然后根据方差的公式列方程,求出x和y的值即可求出xy的值.
【解答】解:根据平均数及方差公式,可得:
9+10+11+x+y=10×5,
(9﹣10)2+(10﹣10)2+(11﹣10)2+(x﹣10)2+(y﹣10)2=2×5
化简得,
x+y=20
(x﹣10)2+(y﹣10)2=8
∴x=8,y=12
或x=12,y=8
则xy=96
故选A.
【点评】本题主要考查了平均数和方差等概念,以及解方程组,属于基础题.
12.设双曲线的半焦距为C,直线L过(a,0),(0,b)两点,已知原点到直线L的距离为,则双曲线的离心率为( )
A.2 B.2或 C. D.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】直线l的方程为,原点到直线l的距离为,∴,据此求出a,b,c间的数量关系,从而求出双曲线的离心率.
【解答】解:∵直线l的方程为,c2=a2+b2∴原点到直线l的距离为,
∴,
∴16a2b2=3c4,
∴16a2(c2﹣a2)=3c4,∴16a2c2﹣16a4=3c4,
∴3e4﹣16e2+16=0,
解得或e=2.
∵0<b<a,∴(e=2舍去).
故选D.
【点评】本题考查双曲线性质.主要考查求双曲线的离心率常用的方法,注意椭圆中三参数的关系是:a2=b2+c2双曲线中三参数的关系:c2=b2+a2.的不同之处.
二、填空题
13.已知z=4﹣3i,则|z|= 5 .
【考点】复数求模.
【分析】利用复数模的计算公式即可得出.
【解答】解:|z|==5.
故答案为:5.
【点评】本题考查了复数模的计算公式,属于基础题.
14.已知数列{an}的第1项为a1=1,且an+1=(n=1,2,3,4,…),通过计算a1,a2,a3,a4,猜想这个数列的通项公式为an= .
【考点】数列递推式.
【分析】根据题意,由数列中a1的值以及an+1=,计算可得a2=,a3=,a4=,分析可得a1=1=,a2==,a3==,a4==,进而归纳可得答案.
【解答】解:根据题意,数列{an}中a1=1,且an+1=,
则a2===,
a3===,
a4==,
分析可得a1=1=,
a2==,
a3==,
a4==,
故可以归纳出an=,
故答案为:an=.
【点评】本题考查数列的表示方法,涉及归纳推理的运用,关键是正确计算该数列的前4项,并分析发现规律.
15.双曲线的渐近线方程为x±2y=0,焦距为10,这双曲线的方程为 或=1 .
【考点】双曲线的标准方程;双曲线的简单性质.
【分析】分别看焦点在x轴和y轴时,整理直线方程求得双曲线方程中a和b的关系式,进而根据焦距求得a和b的另一关系式,联立求得a和b,则双曲线的方程可得.
【解答】解:当焦点在x轴时,求得a=,b=,双曲线方程为
当焦点在y轴时,求得a=,b=,双曲线方程为=1
∴双曲线的方程为或=1
【点评】本题主要考查了双曲线的标准方程.解题的关键是熟练掌握双曲线方程中的a,b和c的关系,并灵活运用.
16.秦九韶,中国古代数学家,对中国数学乃至世界数学的发展做出了杰出贡献.世界各国从小学、中学到大学的数学课程,几乎都接触到他的定理、定律和解题原则.美国著名科学史家萨顿(G•Sarton,1884﹣1956)说过,秦九韶是“他那个民族,他那个时代,并且确实也是所有时代最伟大的数学家之一“.他所创立的秦九韶算法,直到今天,仍是多项式求值比较先进的算法.尤其是他本人做梦都没想到的是可以用计算机算法编写程序,减少CPU运算时间.请你解决下面一题:已知一个5次多项式为f(x)=4x5+2x4+3.5x3﹣2.6x2+1.7x+0.8,用秦九韶算法求这个多项式当x=5时的值为 14131.8 .
【考点】秦九韶算法.
【分析】利用秦九韶算法即可得出.
【解答】解:由秦九韶算法计算多项式f(x)=4x5+2x4+3.5x3﹣2.6x2+1.7x+0.8
=((((4x+2)x+3.5)x﹣2.6)x+1.7)x+0.8,
当x=5时,f(x)=14131.8.
故答案为14131.8.
【点评】本题考查了秦九韶算法,属于基础题.
三、解答题(共6个小题,共70分):
17.(10分)(2016春•梁园区校级期末)已知p:|x﹣4|≤6,q:x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),若¬p是¬q的必要而不充分条件,求实数m的取值范围.
【考点】必要条件、充分条件与充要条件的判断.
【分析】由绝对值不等式及一元二次不等式的解法,得到p,q的等价命题.又由¬p是¬q的必要而不充分条件的等价命题为:p是q的充分不必要条件,再由判断充要条件的方法,我们可知命题“x∈A”是命题“x∈B”的充分不必要条件,则AB,进而得到m的取值范围.
【解答】解:由题知,若¬p是¬q的必要不充分条件的等价命题为:p是q的充分不必要条件.
由|x﹣4|≤6,解得﹣2≤x≤10,
∴p:﹣2≤x≤10;
由x2﹣2x+1﹣m2≤0(m>0),整理得[x﹣(1﹣m)][x﹣(1+m)]≤0
解得 1﹣m≤x≤1+m,
∴q:1﹣m≤x≤1+m
又∵p是q的充分不必要条件
∴,∴m≥9,
∴实数m的取值范围是[9,+∞).
【点评】本题考查的判断充要条件的方法,但解题的关键是绝对值不等式及一元二次不等式的解法.我们可以根据充要条件的定义进行判断,也可根据命题“x∈A”是命题“x∈B”的充分不必要条件,则AB.
18.(12分)(2016秋•张家界期中)P为双曲线﹣=1上一点,F1、F2为左、右焦点,若∠F1PF2=60°,求△F1PF2的面积.
【考点】双曲线的简单性质.
【分析】由题意可得 F2(5,0),F1 (﹣5,0),余弦定理可得 PF1•PF2=64,由S=PF1•PF2sin60°,即可求得△F1PF2的面积.
【解答】解:由题意可得 F2(5,0),F1 (﹣5,0),由余弦定理可得
100=PF12+PF22﹣2PF1•PF2cos60°=(PF1﹣PF2)2+PF1•PF2=36+PF1•PF2,
∴PF1•PF2=64.
△F1PF2的面积S=PF1•PF2sin60°=×64×=16.
【点评】本题主要考查双曲线的简单性质,属于基础题.
19.(12分)(2013•重庆)从某居民区随机抽取10个家庭,获得第i个家庭的月收入xi(单位:千元)与月储蓄yi(单位:千元)的数据资料,算得,,,.
(Ⅰ)求家庭的月储蓄y对月收入x的线性回归方程y=bx+a;
(Ⅱ)判断变量x与y之间是正相关还是负相关;
(Ⅲ)若该居民区某家庭月收入为7千元,预测该家庭的月储蓄.
附:线性回归方程y=bx+a中,,,其中,为样本平均值,线性回归方程也可写为.
【考点】线性回归方程.
【分析】(Ⅰ)由题意可知n,,,进而可得,,代入可得b值,进而可得a值,可得方程;
(Ⅱ)由回归方程x的系数b的正负可判;
(Ⅲ)把x=7代入回归方程求其函数值即可.
【解答】解:(Ⅰ)由题意可知n=10, ===8, ===2,
故lxx==720﹣10×82=80,lxy==184﹣10×8×2=24,
故可得b=═=0.3,a==2﹣0.3×8=﹣0.4,
故所求的回归方程为:y=0.3x﹣0.4;
(Ⅱ)由(Ⅰ)可知b=0.3>0,即变量y随x的增加而增加,故x与y之间是正相关;
(Ⅲ)把x=7代入回归方程可预测该家庭的月储蓄为y=0.3×7﹣0.4=1.7(千元).
【点评】本题考查线性回归方程的求解及应用,属基础题.
20.(12分)(2016•衡阳三模)某高中有高一新生500名,分成水平相同的A,B两类进行教学实验.为对比教学效果,现用分层抽样的方法从A、B两类学生中分别抽取了40人、60人进行测试.
(Ⅰ)求该学校高一新生A、B两类学生各多少人?
(Ⅱ)经过测试,得到以下三个数据图表:
图一:75分以上A、B两类参加测试学生成绩的茎叶图(茎、叶分别是十位和个位上的数字)(如图1)
图二:100名测试学生成绩的频率分布直方图2;
表一:100名测试学生成绩频率分布表;
组号
分组
频数
频率
1
[55,60)
5
0.05
2
[60,65)
20
0.20
3
[65,70)
4
[70,75)
35
0.35
5
[75,80)
6
[80,85)
合计
100
1.00
①先填写频率分布表(表一)中的六个空格,然后将频率分布直方图(图二)补充完整;
②该学校拟定从参加考试的79分以上(含79分)的B类学生中随机抽取2人代表学校参加市比赛,求抽到的2人分数都在80分以上的概率.
【考点】古典概型及其概率计算公式;频率分布直方图.
【分析】(Ⅰ)由题知A类学生有人则B类学生有500﹣200=300人
(Ⅱ)通过读频率分布直方图可轻易获取所要解答.
【解答】解析:(Ⅰ)由题知A类学生有(人)…2分
则B类学生有500﹣200=300(人)…3人
(Ⅱ)①表一:
组号
分组
频数
频率
1
[55,60)
5
0.05
2
[60,65)
20
0.20
3
[65,70)
25
0.25
4
[70,75)
35
0.35
5
[75,80)
10
0.10
6
[80,85)
5
0.05
合计
100
1.00
…6分
图二:
…9分
②79分以上的B类学生共4人,记80分以上的三人分别是{1,2,3},79分的学生为{a}.
从中抽取2人,有:12,13,1a,23,2a,3a,共6种抽法;…10分
抽出的2人均在80分以上有::12,13,23,共3种抽法.…11分
则抽到2人均在80分以上的概率为.…12分.
【点评】本题主要考查频率分布直方图,属简单题目.
21.(12分)(2016秋•张家界期中)从椭圆+=1(a>b>0)上一点P向x轴作垂线,垂足恰为右焦点F2,A是椭圆与x轴负半轴的交点,B是椭圆与y轴正半轴的交点,且AB∥OP,|F1A|=﹣,
(1)求此椭圆的方程.
(2)过右焦点F2作倾斜角为60°的直线交椭圆于M,N两点,求△OMN的面积.
【考点】椭圆的简单性质.
【分析】(1)设出椭圆方程,求出AB,OP所在直线的斜率,由斜率相等得到b=c,再由,|F1A|=﹣得a﹣c=﹣,然后结合隐含条件求得a,b的值,则椭圆方程可求.
(2)利用点到直线的距离公式求出点O到直线的距离为d,弦长公式求出|MN|,则△OMN的面积s=|MN•d.
【解答】解:(1)∵AB∥OP,A(﹣a,0),B(0,b),P(c,),
∴kAB=kOP,即,也就是b=c ①,又∵|F1A|=﹣得a﹣c=﹣②,且a2=b2+c2③.
联立①②③可得:a=,b=.
所以椭圆方程为;
(2)F2(,0),直线方程为y=(x﹣),代入椭圆方程并整理得:7x2﹣12x+20=0,
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1x2=,x1+x2=,
点O到直线的距离为d=,
|MN|=,∴△OMN的面积s=|MN|•d=.
【点评】本题考查了直线与椭圆的位置关系,及运算能力,属于中档题.
22.(12分)(2016秋•张家界期中)已知P是圆C:(x+1)2+y2=16.上任意一点,A(1,0),线段PA的垂直平分线与PC相交于点Q.
(1)求点Q的轨迹方程;
(2)已知直线y=kx+m与点Q的轨迹方程相交于M,N两点,且满足•=0,求证: +定值.
【考点】直线与圆的位置关系.
【分析】(1)根据线段中垂线的性质可得|QA|=|QP|,又|QC|+|QP|=4(半径),|QC|+|QA|=4>|AC|=2根据椭圆的定义判断轨迹椭圆,求出a、b值,即得椭圆的标准方程;
(2)将y=kx+m代入并整理得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0,利用•=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0,可得7m2=12(k2+1).即可证明结论.
【解答】解:(1)由圆的方程可知,圆心C(﹣1,0),半径等于4,设点Q的坐标为(x,y ),
∵线段PA的垂直平分线与PC相交于点Q,
∴|QA|=|QP|.
又|QC|+|QP|=4(半径),
∴|QC|+|QA|=4>|AC|=2.
∴点Q满足椭圆的定义,且2a=4,2c=2,
∴a=2,c=1,
∴b=,
∴点M的轨迹方程为.
(2)将y=kx+m代入并整理得:(3+4k2)x2+8kmx+4m2﹣12=0
设M(x1,y1),N(x2,y2),则x1+x2=﹣,x1x2=,
有•=x1x2+y1y2=x1x2+(kx1+m)(kx2+m)=0,
可得7m2=12(k2+1).
设点O到直线MN的距离为h,则h=,
在△OMN中,由等面积法知|MN|h=|OM||ON|
所以, +===.
【点评】本题考查椭圆的定义、椭圆的标准方程,考查直线与椭圆的位置关系,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.