已知椭圆 $C:\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1,a>b>0$,离心率为 $\dfrac{\sqrt2}{2}$,点 $Q\left(b,\dfrac ab\right)$ 在椭圆上,$O$ 为坐标原点.
【难度】
【出处】
【标注】
  1. 求椭圆 $C$ 的方程;
    标注
    答案
    $\dfrac{x^2}{8}+\dfrac{y^2}{4}=1$
    解析
    由于椭圆离心率为 $\dfrac{\sqrt2}{2}$,所以 $\dfrac ab=\sqrt2$,所以$$\dfrac12+\dfrac2{b^2}=1,$$所以 $b=2,a=2\sqrt2$.所以所求椭圆方程为$$\dfrac{x^2}{8}+\dfrac{y^2}{4}=1.$$
  2. 已知点 $P,M,N$ 为椭圆 $C$ 上的三点,若四边形 $OPMN$ 为平行四边形,证明四边形 $OPMN$ 的面积 $S$ 为定值,并求该定值.
    标注
    答案
    为定值 $2\sqrt6$
    解析
    根据题意设 $P(2\sqrt2\cos\alpha,2\sin\alpha)$,$N(2\sqrt2\cos\beta,2\sin\beta)$,则 $M(2\sqrt2(\cos\alpha+\cos\beta),2(\sin\alpha+\sin\beta))$,由于 $M$ 在椭圆上,所以其坐标满足椭圆方程 $C$,所以有$$(\cos\alpha+\cos\beta)^2+(\sin\alpha+\sin\beta)^2=1,$$即$$\cos(\alpha-\beta)=-\dfrac12,$$记平行四边形 $OPMN$ 的面积为 $S$,则由面积坐标公式可得$$S=|2\sqrt2\cos\alpha\cdot 2\sin\beta-2\sin\alpha\cdot 2\sqrt2\cos\beta|=4\sqrt2|\sin(\alpha-\beta)|=2\sqrt6.$$
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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