问题 解答题
椭圆C:
x2
a2
+
y2
b2
=1(a>b>0)
的两个焦点为F1,F2,点P在椭圆C上,且PF1F1F2,|PF1|=
4
3
,|PF2|=
14
3
.

(Ⅰ)求椭圆C的方程;
(Ⅱ)若直线l过圆x2+y2+4x-2y=0的圆心,交椭圆C于A,B两点,且A、B关于点M对称,求直线l的方程.
答案

(Ⅰ)因为点P在椭圆C上,所以2a=|PF1|+|PF2|=6,a=3.

在Rt△PF1F2中,|F1F2|=

|PF2|2-|PF1|2
=2
5

故椭圆的半焦距c=

5

从而b2=a2-c2=4,

所以椭圆C的方程为

x2
9
+
y2
4
=1.

(Ⅱ)解法一:

设A,B的坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2).

已知圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=5,

所以圆心M的坐标为(-2,1).

从而可设直线l的方程为

y=k(x+2)+1,

代入椭圆C的方程得

(4+9k2)x2+(36k2+18k)x+36k2+36k-27=0.

因为A,B关于点M对称.

所以

x1+x2
2
=-
18k2+9k
4+9k2
=-2.

解得k=

8
9

所以直线l的方程为y=

8
9
(x+2)+1,

即8x-9y+25=0.

(经检验,所求直线方程符合题意)

(Ⅱ)解法二:

已知圆的方程为(x+2)2+(y-1)2=5,

所以圆心M的坐标为(-2,1).

设A,B的坐标分别为(x1,y1),(x2,y2).

由题意x1≠x2

x12
9
+
y12
4
=1,①
x22
9
+
y22
4
=1
,②

由①-②得

(x1-x2)(x1+x2)
9
+
(y1-y2)(y1+y2)
4
=0.③

因为A、B关于点M对称,

所以x1+x2=-4,y1+y2=2,

代入③得

y1-y2
x1-x2
=
8
9

即直线l的斜率为

8
9

所以直线l的方程为y-1=

8
9
(x+2),

即8x-9y+25=0.

(经检验,所求直线方程符合题意.)

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