设椭圆E:x22+y2=1,直线l1经过点M(m,0),直线l2经过点N(n,0),直线l1∥直线l2,且直线l1、l2分别与椭圆E相交于A,B两点和C,D两点.
(Ⅰ)若M,N分别为椭圆E的左、右焦点,且直线l1⊥x轴,求四边形ABCD的面积;
(Ⅱ)若直线l1的斜率存在且不为0,四边形ABCD为平行四边形,求证:m+n=0;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,判断四边形ABCD能否为矩形,说明理由.
E
:
x
2
2
+
y
2
=
1
【考点】直线与椭圆的综合.
【答案】(Ⅰ)2;
(Ⅱ)证明:由题可设,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,
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴|AB|=|CD|,即m2=n2,
由m≠n,故m=-n,即m+n=0,即得证;
(Ⅲ)不能为矩形,理由如下:
点O到直线l1,直线l2的距离分别为,
由(Ⅱ)可知,m=-n,
∴点O到直线l1,直线l2的距离相等,
根据椭圆的对称性,原点O应为平行四边形ABCD的对称中心,
假设平行四边形ABCD为矩形,则|OA|=|OB|,
那么,则,
∴x1=x2,这是直线l1⊥x轴,这与直线l1的斜率存在矛盾,故假设不成立,即平行四边形ABCD不为矩形.
2
(Ⅱ)证明:由题可设,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
∵四边形ABCD为平行四边形,
∴|AB|=|CD|,即m2=n2,
由m≠n,故m=-n,即m+n=0,即得证;
(Ⅲ)不能为矩形,理由如下:
点O到直线l1,直线l2的距离分别为
|
m
|
1
+
t
2
,
|
n
|
1
+
t
2
由(Ⅱ)可知,m=-n,
∴点O到直线l1,直线l2的距离相等,
根据椭圆的对称性,原点O应为平行四边形ABCD的对称中心,
假设平行四边形ABCD为矩形,则|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,这是直线l1⊥x轴,这与直线l1的斜率存在矛盾,故假设不成立,即平行四边形ABCD不为矩形.
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:456引用:3难度:0.7
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