2023届全国100所名校单元测试卷数学必修一高一

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10．已知F₁，F₂为椭圆$\frac{{x}^{2}}{{a}^{2}}$+$\frac{{y}^{2}}{16}$=1的左、右焦点，M为椭圆上一点，且△MF₁F₂的内切圆的周长等于3π，若满足条件的点M恰好有2个，则a²=25．试题答案

分析设△MF₁F₂的内切圆的半径等于r，由圆的周长求得r的值，由椭圆的定义可得：|MF₁|+|MF₂|=2a，然后利用△MF₁F₂的面积相等列式求得a²．

解答解：设△MF₁F₂的内切圆的半径等于r，则由题意可得：2πr=3π，∴r=$\frac{3}{2}$．
由椭圆的定义可得：|MF₁|+|MF₂|=2a，
又c²=a²-b²=a²-16，∴c=$\sqrt{{a}^{2}-16}$，
∵满足条件的点M恰好有2个，∴M是椭圆的短轴顶点，即|y_M|=4，
△MF₁F₂的面积等于$\frac{1}{2}$2c•|y_M|=4$\sqrt{{a}^{2}-16}$．
又△MF₁F₂的面积等于$\frac{1}{2}$（|MF₁|+|MF₂|+2c）r=（a+c）r=$\frac{3}{2}（a+\sqrt{{a}^{2}-16}）$．
由$\frac{3}{2}（a+\sqrt{{a}^{2}-16}）$=4$\sqrt{{a}^{2}-16}$．
解得：a²=25．
故答案为：25．