Question

【題目】已知橢圓的長(zhǎng)軸長(zhǎng)為4，且經(jīng)過(guò)點(diǎn).

（1）求橢圓的方程；

（2）直線的斜率為，且與橢圓相交于，兩點(diǎn)（異于點(diǎn)），過(guò)作的角平分線交橢圓于另一點(diǎn).

（i）證明：直線與坐標(biāo)軸平行；

（ii）當(dāng)時(shí)，求四邊形的面積

Answer 1

【答案】（1）；（2）（i）見(jiàn)解析，（ii）

【解析】

（1）根據(jù)題意，將點(diǎn)代入橢圓方程即可求解.

（2）（i）利用分析法，只需證直線的方程為或，只需證，斜率都存在，且滿足即可，設(shè)直線：，，，將直線與橢圓聯(lián)立，消，利用韋達(dá)定理求出即可證出；（ii）可知直線和的傾斜角應(yīng)該分別為，，即斜率分別為1和-1，不妨令，，求出直線的方程，將直線方程與橢圓方程聯(lián)立，求出點(diǎn)的坐標(biāo)，同理求出點(diǎn)，再利用三角形的面積公式即可求解.

（1）解：，將代入橢圓方程，得，

解得，故橢圓的方程為.

（2）（i）證明：∵平分，欲證與坐標(biāo)軸平行，

即證明直線的方程為或，

只需證，斜率都存在，且滿足即可.

當(dāng)或斜率不存在時(shí)，即點(diǎn)或點(diǎn)為，

經(jīng)檢驗(yàn)，此時(shí)直線與橢圓相切，不滿足題意，故，斜率都存在.

設(shè)直線：，，，

聯(lián)立，

，∴，

由韋達(dá)定理得，，

，

，得證.

（ii）解：若，即，

則可知直線和的傾斜角應(yīng)該分別為，，

即斜率分別為1和-1，不妨就令，，

則：，即，

，

已知是其一個(gè)解，故，∴，∴，

同理，可得，

，

因?yàn)?/span>，故的方程只能是.

設(shè)直線的傾斜角為，與所成角為，故，

而，故，∴，

又，故.