问题 解答题
设椭圆
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1,F2.点P(a,b)满足|PF2|=|F1F2|.
(Ⅰ)求椭圆的离心率e;
(Ⅱ)设直线PF2与椭圆相交于A,B两点,若直线PF2与圆(x+1)2+(y-
3
)
2
=16相交于M,N两点,且|MN|=
5
8
|AB|,求椭圆的方程.
答案

(Ⅰ)设F1(-c,0),F2(c,0)    (c>0).

由题得|PF2|=|F1F2|,即

(a-c)2+b2
=2c,整理得2(
c
a
)
2
+
c
a
-1=0,得
c
a
=-1(舍),或
c
a
=
1
2

所以e=

1
2

(Ⅱ)由(Ⅰ)知a=2c,b=

3
c,可得椭圆方程为3x2+4y2=12c2,直线方程PF2为y=
3
(x-c).

A,B的坐标满足方程组

3x2+4y2=12c2
y=
3
(x-c)

消y并整理得5x2-8xc=0,

解得x=0,x=

8
5
c,得方程组的解为
x=0
y=-
3
c
x=
8
5
c
y=
3
3
5
c

不妨设A(

8
5
c,
3
3
5
c),B(0,-
3
c).

所以|AB|=

(
8
5
)
2
+(
3
3
c
5
+
3
c) 
2
=
16
5
c,于是|MN|=
5
8
|AB|=2c.

圆心(-1,

3
)到直线PF2的距离d=
|-
3
-
3
-
3
c|
2

因为d2+(

|MN|
2
)2=42,所以
3
4
(2+c)2+c2=16,整理得c=-
26
7
(舍)或c=2.

所以椭圆方程为

x2
16
+
y2
12
=1.

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