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

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  • 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:

    (舍)这说明

    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

    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