问题 解答题
已知椭圆E的焦点坐标为F1(-2,0),点M(-2,
2
)在椭圆E上.
(1)求椭圆E的方程;
(2)设Q(1,0),过Q点引直线l与椭圆E交于A,B两点,求线段AB中点P的轨迹方程;
(3)O为坐标原点,⊙O的任意一条切线与椭圆E有两个交点C,D且
OC
OD
,求⊙O的半径.
答案

(Ⅰ)∵椭圆E:

x2
a2
+
y2
b2
=1(a,b>0)经过M(-2,
2
),一个焦点坐标为F1(-2,0),

a2=8
b2=4
,椭圆E的方程为
x2
8
+
y2
4
=1
;(5分)

(Ⅱ)当直线l的斜率存在时,设直线l与椭圆E的两个交点为A(x1,y1),B(x2,y2),相交所得弦的中点P(x,y),∴

x12
8
+
y12
4
=1①
x22
8
+
y22
4
=1②

①-②得,

(x1+x2)(x1-x2)
8
+
(y1+y2)(y1-y2)
4
=0,

∴弦AB的斜率k=

y1-y2
x1-x2
=-
4
8
x1+x2
y1+y2
=-
x
2y
,(y≠0).,

∵A,B,P,Q四点共线,∴kAB=kPQ,即-

x
2y
=
y
x-1
,(y≠0且x≠1),

经检验(0,0),(1,0)符合条件,

∴线段AB中点P的轨迹方程是x2+2y2-x=0.(10分)

(Ⅲ)当⊙O的切线斜率存在时,设⊙O的切线方程为y=kx+m,

y=kx+m
x2
8
+
y2
4
=1
得(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0,

设C(x3,y3),D(x4,y4),则

x3+x4=-
4km
1+2k2
x3x4=
2m2-8
1+2k2

OC
OD
,∴x3x4+y3y4=0,即
2m2-8
1+2k2
+
m2-8k2
1+2k2
=0

∴3m2-8k2-8=0,即k2=

3m2-8
8

∵直线y=kx+m为⊙O的一条切线,∴圆的半径r=

|m|
1+k2

r2=

m2
1+k2
=
m2
1+
3m2-8
8
=
8
3

经检验,当⊙O的切线斜率不存在时也成立.∴r=

2
6
3
.(14分)

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