이차곡선_타원의 정의_난이도 중

그림과 같이 타원 $\dfrac{x^2}{a^2}+y^2=1 \;(a>\sqrt{2})$ 의 두 초점을 $\rm F, \; F'$ 이라 하자. 이 타원이 선분 $\rm FF'$ 을 지름으로 하는 원과 만나는 점 중 제2사분면에 있는 점을 $\rm P$ 라 하고, 직선 $\rm PF'$ 이 이 타원과 만나는 점 중 $\rm P$ 가 아닌 점을 $\rm Q$ 라 하자. 점 $\rm F'$ 이 선분 $\rm PQ$ 를 $2:1$ 로 내분할 때, $20a^2$ 의 값을 구하시오. (단, 점 $\rm F$ 의 $x$ 좌표는 양수이다.)

정답 $45$