已知 $A,B,C$ 是椭圆 $E:\dfrac{x^2}4+y^2=1$ 上的三个点,$O$ 为坐标原点.
1、当 $B$ 是 $E$ 的右顶点,且四边形 $OABC$ 为菱形时,求此菱形的面积.
2、当点 $B$ 不是 $E$ 的顶点时,判断四边形 $OABC$ 是否可能是菱形,并说明理由.
解析
1、本题考查椭圆的基本量与方程,求解各顶点坐标再求面积即可.
此时 $B(2,0)$,$A,C$ 的坐标为 $\left(1,\dfrac{\sqrt 3}2\right)$,因此菱形的面积为 $\sqrt 3$.
2、本题考查椭圆的性质,利用椭圆的垂径定理证明对角线垂直和平分无法同时成立即可. 四边形 $OABC$ 不可能为菱形.
用反证法证明如下: 假设四边形 $OABC$ 是菱形.当点 $B$ 不是 $W$ 的顶点时,直线 $OB$ 和直线 $AC$ 的斜率都存在.菱形 $OABC$ 中 $OB$ 平分 $AC$,由椭圆的“垂径定理”得直线 $AC$ 与直线 $OB$ 的斜率之积为 $-\dfrac 14$,从而 $AC$ 与 $OB$ 不垂直,与四边形 $OABC$ 是菱形矛盾. 因此四边形 $OABC$ 不可能为菱形.