椭圆
的离心率为
,且过点
直线
与椭圆M交于A、C两点,直线
与椭圆M交于B、D两点,四边形ABCD是平行四边形
(1)求椭圆M的方程;
(2)求证:平行四边形ABCD的对角线AC和BD相交于原点O;
(3)若平行四边形ABCD为菱形,求菱形ABCD的面积的最小值
(1)
;(2)详见解析;(3)最小值为
试题分析:(1)依题意有
,再加上
,解此方程组即可得
的值,从而得椭圆
的方程(2)由于四边形ABCD是平行四边形,所以ABCD的对角线AC和BD的中点重合
利用(1)所得椭圆方程,联立方程组
消去
得:
,显然点A、C的横坐标是这个方程的两个根,由此可得线段
的中点为
同理可得线段
的中点为
,由于中点重合,所以
,解得:
或
(舍)这说明
和
都过原点即相交于原点
(3)由于对角线过原点且该四边形为菱形,所以其面积为
由方程组
易得点A的坐标(用
表示),从而得
(用
表示);同理可得
(由于
,故仍可用
表示)这样就可将
表示为
的函数,从而求得其最小值
试题解析:(1)依题意有
,又因为
,所以得
故椭圆
的方程为
3分
(2)依题意,点
满足
所以
是方程
的两个根
得
所以线段
的中点为
同理,所以线段
的中点为
5分
因为四边形
是平行四边形,所以