設(shè)橢圓E:x22+y2=1,直線l1經(jīng)過(guò)點(diǎn)M(m,0),直線l2經(jīng)過(guò)點(diǎn)N(n,0),直線l1∥直線l2,且直線l1、l2分別與橢圓E相交于A,B兩點(diǎn)和C,D兩點(diǎn).
(Ⅰ)若M,N分別為橢圓E的左、右焦點(diǎn),且直線l1⊥x軸,求四邊形ABCD的面積;
(Ⅱ)若直線l1的斜率存在且不為0,四邊形ABCD為平行四邊形,求證:m+n=0;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的條件下,判斷四邊形ABCD能否為矩形,說(shuō)明理由.
E
:
x
2
2
+
y
2
=
1
【考點(diǎn)】直線與橢圓的綜合.
【答案】(Ⅰ)2;
(Ⅱ)證明:由題可設(shè),l1:x=ty+m(t∈R),A(x1,y1),B(x2,y2),
由
得,(t2+2)y2+2mty+m2-2=0,
∴,且Δ=4m2t2-4(t2+2)(m2-2)>0,即t2-m2+2>0,
∴
=
=2,
同理可得,
∵四邊形ABCD為平行四邊形,
∴|AB|=|CD|,即m2=n2,
由m≠n,故m=-n,即m+n=0,即得證;
(Ⅲ)不能為矩形,理由如下:
點(diǎn)O到直線l1,直線l2的距離分別為,
由(Ⅱ)可知,m=-n,
∴點(diǎn)O到直線l1,直線l2的距離相等,
根據(jù)橢圓的對(duì)稱性,原點(diǎn)O應(yīng)為平行四邊形ABCD的對(duì)稱中心,
假設(shè)平行四邊形ABCD為矩形,則|OA|=|OB|,
那么,則,
∴x1=x2,這是直線l1⊥x軸,這與直線l1的斜率存在矛盾,故假設(shè)不成立,即平行四邊形ABCD不為矩形.
2
(Ⅱ)證明:由題可設(shè),l1:x=ty+m(t∈R),A(x1,y1),B(x2,y2),
由
x = ty + m |
x 2 + 2 y 2 = 2 |
∴
y
1
+
y
2
=
-
2
mt
t
2
+
2
,
y
1
y
2
=
m
2
-
2
t
2
+
2
∴
|
AB
|
=
1
+
t
2
?
(
y
1
+
y
2
)
2
-
4
y
1
y
2
=
1
+
t
2
?
(
2
mt
t
2
+
2
)
2
-
4
?
m
2
-
2
t
2
+
2
=2
2
?
1
+
t
2
t
2
+
2
?
t
2
-
m
2
+
2
同理可得
|
CD
|
=
2
2
?
1
+
t
2
t
2
+
2
?
t
2
-
n
2
+
2
∵四邊形ABCD為平行四邊形,
∴|AB|=|CD|,即m2=n2,
由m≠n,故m=-n,即m+n=0,即得證;
(Ⅲ)不能為矩形,理由如下:
點(diǎn)O到直線l1,直線l2的距離分別為
|
m
|
1
+
t
2
,
|
n
|
1
+
t
2
由(Ⅱ)可知,m=-n,
∴點(diǎn)O到直線l1,直線l2的距離相等,
根據(jù)橢圓的對(duì)稱性,原點(diǎn)O應(yīng)為平行四邊形ABCD的對(duì)稱中心,
假設(shè)平行四邊形ABCD為矩形,則|OA|=|OB|,
那么
x
1
2
+
y
1
2
=
x
2
2
+
y
2
2
x
1
2
+
1
-
x
1
2
2
=
x
2
2
+
1
-
x
2
2
2
∴x1=x2,這是直線l1⊥x軸,這與直線l1的斜率存在矛盾,故假設(shè)不成立,即平行四邊形ABCD不為矩形.
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:449引用:3難度:0.7
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