题目内容
如图,F是椭圆
+=1(a>b>0)的一个焦点,A,B是椭圆的两个顶点,椭圆的离心率为
.点C在x轴上,BC⊥BF,B,C,F三点确定的圆M恰好与直线l
1:
x+y+3=0相切.
(Ⅰ)求椭圆的方程:
(Ⅱ)过点A的直线l
2与圆M交于PQ两点,且
•=-2,求直线l
2的方程.

(Ⅰ)∵F是椭圆
+=1(a>b>0)的一个焦点,A,B是椭圆的两个顶点,
椭圆的离心率为
,
∴
=,∴
=1-=
,∴b=
a,c=
a,
设F(-c,0),B(0,
a)=(0,
c),
∵k
BF=
=
,BC⊥BF,
∴k
BC=-
,∴
=
,∴x
C=
b=
a•=
a=3c,
∴C(3c,0),
设圆M的方程为x
2+y
2+Dx+Ey+F=0,
把B(0,
c),C(3c,0),F(-c,0)代入,得:
| 3c2+cE+F=0 | 9c2+3cD+F=0 | c2-cD+F=0 |
| |
,
解得D=-2c,E=0,F=-3c
2,
∴圆M的方程为(x-c)
2+y
2=4c
2,
∵圆M与直线l
1:x+
y+3=0相切,
∴
=2c,解得c=1,
∴a=2,b=
,
∴所求的椭圆方程为
+=1.
(Ⅱ)∵A是椭圆方程为
+=1的左顶点,∴A(-2,0),
∵圆M的方程为(x-1)
2+y
2=1,
∴过点A斜率不存在的直线与圆不相交,
∴设直线l
2的方程为y=k(x+2),
∵
•=-2,又|
|=|
|=2,
∴cos<
,>=
=-
,
∴∠PMQ=120°,
圆心M到直线l
2的距离d=
r=1,
∴
=1,解得k=
±,
∴直线l
2的方程为y=
±(x+2).
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