问题 解答题
已知椭圆C中心在坐标原点O焦点在x上,F1,F2分别是椭圆C左、右焦点,M椭圆短轴的一个端点,过F1的直线l椭圆交于A、B两点,△MF1F2的面积为4,△ABF2的周长为8
2

(1)求椭圆C的方程;
(2)设点Q的坐标为(1,0)存在椭圆上的点P及以Q为圆心的一个圆,使得该圆与直线PF1,PF2都相切.若存在,求出点P坐标及圆的方程;若不存在,请说明理由.
答案

(1)由题意设椭圆的方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),

因为M是椭圆短轴的一个端点,过F1的直线l与椭圆交于A、B两点,△MF1F2的面积为4,△ABF2的周长为8

2

所以,4a=8

2
1
2
×b×2c=4

bc=4
b2+c2=8

∴b=c=2,a=2

2

∴所求的椭圆方程为

x2
8
+
y2
4
=1.

(2)假设存在椭圆上的点P及以Q为圆心的一个圆,使得该圆与直线PF1,PF2都相切.

设圆Q的半径为r,点P(x0,y0),

因为圆Q与直线PF1,PF2都相切,所以PQ为∠F1PF2的角平分线,

|PF1|
|PF2|
=
|QF1|
|QF2|
,∴
|PF1|
4
2
=
|QF1|
4

|PF1|=

2
|QF1|

∵|QF1|=3,∴|PF1|=3

2

(x0+2)2+y02=18
x02
8
+
y02
4
=1
解得x0=2,y0
2

当P(2,

2
)时,直线PF1的方程为:x-2
2
y+2=0,Q到直线PF1的距离=
|1+2|
3
=1
;直线PF2的方程为x-2=0,该圆与直线PF2相切;当P(2,-
2
)时,直线PF1的方程为:x+2
2
y+2=0,Q到直线PF1的距离=
|1+2|
3
=1
;直线PF2的方程为x-2=0,该圆与直线PF2相切;

所以存在椭圆上的点P及以Q为圆心的一个圆,使得该圆与直线PF1,PF2都相切,点P(2,±

2
),圆的方程为:(x-1)2+y2=1.

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