已知椭圆C:x2a2+y2b2=1(a>b>0)的离心率为22,点Q(b , ab)在椭圆上,O为坐标原点.
(1)求椭圆C的方程;
(2)已知点P,M,N为椭圆C上的三点,若四边形OPMN为平行四边形,证明四边形OPMN的面积S为定值,并求该定值.
C
:
x
2
a
2
+
y
2
b
2
=
1
(
a
>
b
>
0
)
2
2
Q
(
b
,
a
b
)
【考点】直线与椭圆的综合.
【答案】(1);
(2)证明:当直线PN的斜率k不存在时,PN方程为:或,
从而有,
所以四边形OPMN的面积为
;
当直线PN的斜率k存在时,
设直线PN方程为:y=kx+m(m≠0),P(x1,y1),N(x2,y2);
将PN的方程代入C整理得:(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0,
所以,,
,
由得:,
将M点坐标代入椭圆C方程得:m2=1+2k2;
点O到直线PN的距离为,
,
四边形OPMN的面积为
.
综上,平行四边形OPMN的面积S为定值.
x
2
8
+
y
2
4
=
1
(2)证明:当直线PN的斜率k不存在时,PN方程为:
x
=
2
x
=
-
2
从而有
|
PN
|
=
2
3
所以四边形OPMN的面积为
S
=
1
2
|
PN
|
•
|
OM
|
=
1
2
×
2
3
×
2
2
=
2
6
当直线PN的斜率k存在时,
设直线PN方程为:y=kx+m(m≠0),P(x1,y1),N(x2,y2);
将PN的方程代入C整理得:(1+2k2)x2+4kmx+2m2-8=0,
所以
x
1
+
x
2
=
-
4
km
1
+
2
k
2
x
1
•
x
2
=
2
m
2
-
8
1
+
2
k
2
y
1
+
y
2
=
k
(
x
1
+
x
2
)
+
2
m
=
2
m
1
+
2
k
2
由
OM
=
OP
+
ON
M
(
-
4
km
1
+
2
k
2
,
2
m
1
+
2
k
2
)
将M点坐标代入椭圆C方程得:m2=1+2k2;
点O到直线PN的距离为
d
=
|
m
|
1
+
k
2
|
PN
|
=
1
+
k
2
|
x
1
-
x
2
|
四边形OPMN的面积为
S
=
d
•
|
PN
|
=
|
m
|
•
|
x
1
-
x
2
|
=
1
+
2
k
2
•
|
x
1
-
x
2
|
=
16
k
2
-
8
m
2
+
32
=
2
6
综上,平行四边形OPMN的面积S为定值
2
6
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/5 11:0:15组卷:716引用:7难度:0.1
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