问题 解答题
已知椭圆C1
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的右焦点为F,上顶点为A,P为C1上任一点,MN是圆C2:x2+(y-3)2=1的一条直径,若与AF平行且在y轴上的截距为3-
2
的直线l恰好与圆C2相切.
(Ⅰ)已知椭圆C1的离心率;
(Ⅱ)若
PM
PN
的最大值为49,求椭圆C1的方程.
答案

(Ⅰ)由题意可知直线l的方程为bx+cy-(3-

2
)c=0,

因为直线与圆c2:x2+(y-3)2=1相切,所以d=

|3c-3c+
2c
|
b2+c2
=1,即a2=2c2

从而e=

2
2
;(6分)

(Ⅱ)设P(x,y)、圆C2的圆心记为C2,则

x2
2c2
+
y2
c2
=1(c>0),又
PM
PN
=(
PC2
+
C2M)
•(
PC2
+
C2N
)=
PC2
2
-
C2N
2
=x2+(3-y)2-1=-(y+3)2+2c2+17(-c≤y≤c).(8分)

j当c≥3时,(

PM
PN
)MAX=17+2c2=49,解得c=4,此时椭圆方程为
x2
32
+
y2
16
=1

k当0<c<3时,(

PM
PN
)MAX=-(-c+3)2+17+2c2=49,

解得c=5

2
-3但c=5
2
-3>3
,故舍去.

综上所述,椭圆的方程为

x2
32
+
y2
16
=1.(14分)

单项选择题
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