Trong mặt phẳng với hệ tọa độ Oxy, cho hình thoi ABCD có AC = 2BD và đường tròn tiếp xúc với các cạnh của hình thoi có phương trình x2 + y2 = 4. Viết phương trình chính tắc của elip (E) đi qua các đỉnh A, B, C, D của hình thoi. Biết A thuộc Ox.
Giả sử (E): + = 1 (a > b > 0). Hình thoi ABCD có AC = 2BD và A, B, C, D thuộc (E) suy ra OA = 2OB.
Không mất tính tổng quát , ta có thể xem A(a; 0) và B(0; ). Gọi H là hình chiếu vuông góc của O trên AB, suy ra OH là bán kính của đường tròn (C): x2 + y2 = 4.
Ta có: = = + = + .
Suy ra a2 = 20, do đó b2 = 5. Vậy phương trình chính tắc của (E) là + =1.