解题思路:设所求双曲线的方程是x2α2−y2β2=−1,由题设知c2=α2+β2=a2-b2.由方程组x2b2+y2a2=1x2α2−y2c2−α2=−1,解得交点的坐标满足x2=b2α2c2,y2=a2(1−α2c2),即|x|=bαc,|y|=α1−α2c2.由此可推出相应的四边形顶点坐标.
设所求双曲线的方程是
x2
α2−
y2
β2=−1
由题设知c2=α2+β2=a2-b2.
由方程组
x2
b2+
y2
a2=1
x2
α2−
y2
c2−α2=−1
解得交点的坐标满足x2=
b2α2
c2,y2=a2(1−
α2
c2),即|x|=
bα
c,|y|=α
1−
α2
c2.
由椭圆和双曲线关于坐标轴的对称性知,以它们的交点为顶点的四边形是长方形,其面积S=4|xy|=4ab•
α
c
1−
α2
c2
因为S与
α2
c2(1−
α2
c2)同时达到最大值,
所以当(
a
c)2=
1
2时达到最大值2ab
这时α2=
1
2c2=
1
2(a2−b2),β2=
1
2c2=
1
2(a2−b2),
因此,满足题设的双曲线方程是
x2
1
2(a2−b2)−
y2
1
2(a2−b2)=−1.
相应的四边形顶点坐标是(
2
2b,
2
2a),(−
2
2b,
2
2a),(−
2
2b,−
2
2a),(
2
2b,−
2
2a).
点评:
本题考点: 直线与圆锥曲线的综合问题.
考点点评: 本题考查圆锥曲线的综合应用,解题时要认真审题,仔细解答.