问题 解答题
已知椭圆G的中心是原点O,对称轴是坐标轴,抛物线y2=4
3
x
的焦点是G的一个焦点,且离心率e=
3
2

(I)求椭圆G的方程;
(II)已知圆M的方程是x2+y2=R2(1<R<2),设直线l与圆M和椭圆G都相切,且切点分别为A,B.求当R为何值时,|AB|取得最大值?并求出最大值.
答案

(I)依题意可设椭圆G的方程为

x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0),则

因为抛物线y2=4

3
x的焦点坐标为(
3
,0)
,所以c=
3

又因为e=

3
2
,所以
c
a
=
3
2
,所以a=2,b=
a2-c2
=1

故椭圆G的方程为

x2
4
+y2=1.…(5分)

(II)由题意知直线l的斜率存在,所以可设直线l:y=kx+m,即kx-y+m=0

∵直线l和圆M相切,∴

|m|
k2+1
=R,即m2=R2(k2+1)①

联立方程组

y=kx+m
x2
4
+y2=1
消去y整理可得(1+4k2)x2+8kmx+4m2-4=0,

∵直线l和椭圆G相切,∴△=64k2m2-4(1+4k2)(4m2-4)=0,即m2=4k2+1②

由①②可得k2=

R2-1
4-R2
m2=
3R2
4-R2

设点B的坐标为(x0,y0),则有x02=

4m2-4
1+4k2
=
16R2-16
3R2
y02=1-
x02
4
=
4-R2
3R2

所以|OB|2=x02+y02=

15R2-12
3R2
=5-
4
R2

所以|AB|2=|OB|2-|OA|2=5-

4
R2
-R2=5-(R2+
4
R2
)≤5-2
R2
4
R2
=1

等号仅当R2=

4
R2
,即R=
2
取得

故当R=

2
时,|AB|取得最大值,最大值为1.…(14分)

单项选择题
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