(1) 由题意, 椭圆上任意一点到两焦点的距离之和为 2a=4, 所以 a=2.
离心率 e=ac=22, 解得 c=2.
由 b2=a2−c2=4−2=2, 得 b=2.
故 E 的方程为 4x2+2y2=1.
(2) 易知直线 x0x+2y0y−4=0 是椭圆 E 在点 M(x0,y0) 处的切线方程.
将 y=2 代入切线方程, 得 x0x+4y0−4=0, 解得 xA=x04−4y0, 所以 A(x04−4y0,2).
将 y=−2 代入切线方程, 得 x0x−4y0−4=0, 解得 xB=x04+4y0, 所以 B(x04+4y0,−2).
因为 M(x0,y0) 在椭圆上, 所以 4x02+2y02=1, 即 x02=4−2y02.
计算 ∣OA∣:
∣OA∣=(x04−4y0)2+4=x0216(1−y0)2+4x02=4−2y0216−32y0+16y02+16−8y02=2(2−y02)8(2−y0)2=2−y022∣2−y0∣.
计算 ∣OB∣:
∣OB∣=(x04+4y0)2+4=x0216(1+y0)2+4x02=4−2y0216+32y0+16y02+16−8y02=2(2−y02)8(2+y0)2=2−y022∣2+y0∣.
所以 ∣OB∣∣OA∣=∣2+y0∣∣2−y0∣.
另一方面, 因为 A,M,B 三点共线 (都在切线 x0x+2y0y−4=0 上), △OAM 和 △OBM 在公共顶点 O 上的高相等 (均为点 O 到直线 AB 的距离), 所以面积比等于底边比:
S2S1=∣BM∣∣AM∣.
计算 ∣AM∣:
∣AM∣=(x0−x04−4y0)2+(2−y0)2=x02(x02−4+4y0)2+(2−y0)2=4−2y02(−2y02+4y0)2+(2−y0)2
=2(2−y02)4y02(2−y0)2+(2−y0)2=∣2−y0∣2−y022y02+1=∣2−y0∣2−y022−y02+2y02=∣2−y0∣2−y022+y02.
计算 ∣BM∣:
∣BM∣=(x0−x04+4y0)2+(y0+2)2=x02(x02−4−4y0)2+(y0+2)2=4−2y02(−2y02−4y0)2+(y0+2)2
=2(2−y02)4y02(y0+2)2+(y0+2)2=∣y0+2∣2−y022y02+1=∣y0+2∣2−y022+y02.
所以 S2S1=∣BM∣∣AM∣=∣2+y0∣∣2−y0∣.
综上, S2S1=∣OB∣∣OA∣, 两者相等.