(本小题满分13分)
如图,为坐标原点,椭圆的左、右焦点分别为,,离心率为;双曲线的左、右焦点分别为,,离心率为。已知,且。
(Ⅰ)求,的方程;
(Ⅱ)过作的不垂直于轴的弦,为的中点,当直线与交于,两点时,求四边形面积的最小值。
(1)因为,所以,
即,因此,从而,,
于是,所以,。
故,的方程分别为,。
(2)因为不垂直于轴,且过点,
故可设直线的方程为。
由得。
已知此方程的判别式大于,设,,
则,是上述方程的两个实根,
所以,。
因此,
于是的中点为,
故直线的斜率为,的方程为,即。
由得,所以,且,,
从而。
设点到直线的距离为,则点到直线的距离也为,
所以。
因为点、在直线的异侧,
所以,
于是,
又因为,
故四边形的面积
。
而,故当时,取得最小值。
综上所述,四边形的面积的最小值为。
本题主要考查椭圆及双曲线。
(1)利用已知条件即可求出,从而可求出椭圆及双曲线的标准方程;
(2)设出直线方程,与椭圆方程联立,解出交点坐标,用未知数表示出所求图形的面积,利用未知数的取值范围即可求出所求图象面积的最小值。