问题 解答题
设离心率e=
1
2
的椭圆M:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的左、右焦点分别为F1、F2,P是x轴正半轴上一点,以PF1为直径的圆经过椭圆M短轴端点,且该圆和直线x+
3
y+3=0
相切,过点P直线椭圆M相交于相异两点A、C.
(Ⅰ)求椭圆M的方程;
(Ⅱ)若相异两点A、B关于x轴对称,直线BC交x轴与点Q,求Q点坐标.
答案

(Ⅰ)设以PF1为直径的圆经过椭圆M短轴端点N,

∴|NF1|=a,∠PNF1=

π
2
,∵e=
1
2
,∴a=2c,

∠NF1P=

π
3
,|F1P|=2a.

∴F2(c,0)是以PF1为直径的圆的圆心,

∵该圆和直线x+

3
y+3=0相切,

2c=

|c+3|
1+(
3
)
2

c=1,a=2,b=

3

∴椭圆M的方程为:

x2
4
+
y2
3
=1.

(Ⅱ)设点A(x1,y1),C(x2,y2),则点B(x1,-y1),

设直线PA的方程为y=k(x-3),联立方程组

x2
4
+
y2
3
=1
y=k(x-3).

化简整理得(4k2+3)x2-24k2x+36k2-12=0,

由△=(24k22-4•(3+4k2)•(36k2-12)>0得k2

3
5

x1+x2=

24k2
4k2+3
x1x2=
36k2-12
4k2+3

直线BC的方程为:y+y1=

y2+y1
x2-x1
(x-x1),

令y=0,则x=

y1x2+y2x1
y1+y2
=
2x1x2-3(x1+x2)
x1+x2-6
=
72k2-24
4k2+3
-
72k2
4k2+3
24k2
4k2+3
-6
=
4
3

∴Q点坐标为(

4
3
,0).

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