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2013年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷):理数第19题

(2013北京卷计算题)

(14分)

已知是椭圆上的三个点,是坐标原点。

(1)当点的右顶点,且四边形为菱形时,求此菱形的面积;

(2)当点不是的顶点时,判断四边形是否可能为菱形,并说明理由。

【出处】
2013年普通高等学校招生全国统一考试(北京卷):理数第19题
【答案】

(1)椭圆 的右顶点 的坐标为

 因为四边形为菱形,所以互相垂直平分。

所以可设,代入椭圆方程得:,即:

所以菱形的面积为: 。

(2)假设四边形为菱形,因为点 不是的顶点,且直线不过原点,所以可设的方程为

 由 ,消并整理得 :。设

所以的中点为

因为的交点,所以直线的斜率为。因为,所以不垂直。

所以不是菱形,与假设矛盾。所以当点不是的顶点时,四边形不可能是菱形。

【解析】

本题主要考查圆锥曲线、曲线与方程。

(1)是菱形等价于垂直平分;是菱形时点横坐标为,从而可得出四点坐标;

(2)设出的直线方程,与椭圆方程联立,由韦达定理和中点公式可得的中点坐标,即也是的中点,从而得到的斜率为,与菱形的条件矛盾,即不存在。 

【考点】
圆锥曲线曲线与方程
【标签】
定义法直接法函数与方程的思想综合与分析法
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