【题目】设椭圆
,直线
经过点
,直线
经过点
,直线
直线
,且直线
分别与椭圆
相交于
两点和
两点.
(Ⅰ)若
分别为椭圆
的左、右焦点,且直线
轴,求四边形
的面积;
(Ⅱ)若直线
的斜率存在且不为0,四边形
为平行四边形,求证:
;
(Ⅲ)在(Ⅱ)的条件下,判断四边形
能否为矩形,说明理由.
【答案】(Ⅰ)
;(Ⅱ)证明见解析;(Ⅲ)不能,证明见解析
【解析】
(Ⅰ)计算得到故
,
,
,
,计算得到面积.
(Ⅱ) 设
为
,联立方程得到
,计算
,同理
,根据
得到
,得到证明.
(Ⅲ) 设
中点为
,根据点差法得到
,同理
,故
,得到结论.
(Ⅰ)
,
,故
,
,
,
.
故四边形
的面积为
.
(Ⅱ)设
为
,则
,故
,
设
,
,故
,
,
同理可得
,
,故
,
即
,
,故
.
(Ⅲ)设
中点为
,则
,
,
相减得到
,即
,
同理可得:
的中点
,满足
,
故
,故四边形
不能为矩形.