已知椭圆E：x2a2+y2b2=1（a＞b＞0）过点P（3，1），其左、右焦点分

问题解答题

已知椭圆E：

=1（a＞b＞0）过点P（3，1），其左、右焦点分别为F₁，F₂，且

F1P

•

F2P

=-6．
（1）求椭圆E的方程；
（2）若M，N是直线x=5上的两个动点，且F₁M⊥F₂N，圆C是以MN为直径的圆，其面积为S，求S的最小值以及当S取最小值时圆C的方程．

答案

（1）设点F₁，F₂的坐标分别为（-c，0），（c，0）（c＞0），

则

F1P

=(3+c，1)，

F2P

=(3-c，1)，

故

F1P

•

F2P

=(3+c)(3-c)+1=10-c2=-6，可得c=4，

所以2a=|PF1|+|PF2|=

(3+4)2+12

(3-4)2+12

，

故a=3

，b2=a2-c2=18-16=2，

所以椭圆E的方程为

=1．　　　　　　

（2）设M，N的坐标分别为（5，m），（5，n），

则

F1M

=(9，m)，

F2N

=(1，n)，又

F1M

⊥

F2N

，

可得

F1M

•

F2N

=9+mn=0，即mn=-9，

又|MN|=|m-n|=|m|+|n|≥2

|m|•|n|

=6，（当且仅当|m|=|n|时取等号）

故Smin=π(

)2=9π，且当S取最小值时，

有m=3，n=-3或m=-3，n=3，

此时圆C的方程为（x-5）²+y²=9．