问题 解答题
已知椭圆G:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的离心率为
2
2
,F1,F2为椭圆G的两个焦点,点P在椭圆G上,且△PF1F2的周长为4+4
2

(Ⅰ)求椭圆G的方程
(Ⅱ)设直线l与椭圆G相交于A、B两点,若
OA
OB
(O为坐标原点),求证:直线l与圆x2+y2=
8
3
相切.
答案

(Ⅰ)由已知得,

c
a
=
2
2
且2a+2c=4+4
2

解得a=2

2
,c=2,

又b2=a2-c2=4,

所以椭圆G的方程为

x2
8
+
y2
4
=1;

(Ⅱ)证明:由题意可知,直线l不过坐标原点,设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2)(y1>y2),

(ⅰ)当直线l⊥x轴时,直线l的方程为x=m(m≠0)且-2

2
<m<2
2

则x1=m,y1=

4-
m2
2
,x2=m,y2=-
4-
m2
2

OA
OB
,∴x1x2+y1+y2=0,

m2-(4-

m2
2
)=0,解得m=±
2
6
3

故直线l的方程为x=±

2
6
3

因此,点O(0,0)到直线l的距离为d=

2
6
3

又圆x2+y2=

8
3
的圆心为O(0,0),半径r=
2
6
3
=d,

所以直线l与圆x2+y2=

8
3
相切;

(ⅱ)当直线l不垂直于x轴时,设直线l的方程为y=kx+m,

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

x1+x2=

-4km
1+2k2
x1x2=
2m2-8
1+2k2

y1y2=(kx1+m)(kx2+m)=k2x1x2+mk(x1+x2)+m2=

m2-8k2
1+2k2

OA
OB
,∴x1x2+y1y2=0,

2m2-8
1+2k2
+
m2-8k2
1+2k2
=0,即3m2-8k2-8=0,3m2=8k2+8,①

又圆x2+y2=

8
3
的圆心为O(0,0),半径r=
2
6
3

圆心O到直线l的距离为d=

|m|
1+k2

d2=(

|m|
1+k2
)2=
m2
1+k2
=
3m2
3(1+k2)
②,

将①式带入②式得

d2=

8k2+8
3(1+k2)
=
8
3

所以d=

2
6
3
=r,

因此,直线l与圆x2+y2=

8
3
相切.

完形填空
问答题