内容正文:
双曲线的几何性质与离心率
离心率与几何性质
由条件求双曲线的离心率
把图形参数化之前,先把两条可以直接用的结论备好。设双曲线 ,焦点 ,渐近线 。由点到直线的距离公式可得 到渐近线的距离等于 ;过 作渐近线的垂线,垂足到原点的距离等于 ,垂足坐标是 。这两条把「垂足」与「基本量」直接锁死,凡是出现「过焦点作渐近线的垂线」的图形,两个长度都能当场写出,不必再解一次方程组。
离心率题的主战场是焦点三角形。设 是双曲线上一点, 的三边分别是两条焦半径和焦距 ,其中两条焦半径由定义联系起来(差为 )。于是只要再给出一个角的余弦、一个比例或者一个直角条件,就能用余弦定理把整组边长解出来。这里有一处不对称必须留意:同一支上的点到两个焦点的距离一大一小,由定义反解时得到的两个候选值里可能有一个小于 而必须舍去;若换成过焦点的直线与两支分别相交,还要先判断两个交点相对焦点的先后顺序,才能确定定义式里取正号还是负号。
点落在渐近线上的条件,本质是坐标满足 ,或者等价地写成该点到两条渐近线的两个距离之比为定值。把它与垂直、共线、直角等条件并列,通常能得到一个只含 的等式,这正是需要的形式。若题目给出的是 这类直角条件,先想「 在以 为直径的圆上」,再用这个圆与渐近线或者双曲线联立,比硬算坐标快得多。
还有一类题的图形不在标准位置。把 这样的函数图象认成双曲线,或者只给出两条渐近线的方向,都要先找出对称轴。两条渐近线夹角的平分线就是对称轴,双曲线的顶点落在其中一条上;把顶点坐标代回原方程求出 ,再用顶点与渐近线的夹角 满足 、 把离心率与焦距一并算出来。判断哪一条平分线是对称轴的办法是回代检验:代进去能解出 的那一条才是。
例1(单选·★★★☆☆)
已知双曲线虚轴的两个端点分别为,左、右焦点分别为,若,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
变式1-1(单选·★★★☆☆)
已知双曲线C:的左、右顶点分别为,,圆与C的渐近线在第一象限的交点为M,直线交C的右支于点P,若的角平分线与y轴平行,则C的离心率为( )
A.
B. 2
C.
D.
变式1-2(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为A,B,点P为右支上异于B的一点,过P作x轴的垂线,垂足为N,若的面积,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D. 2
例2(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的中心为原点,焦点在轴上,两条渐近线夹角为,且点在上,则的离心率为( )
A.
B.
C. 2
D. 或2
变式2-1(填空·★★★☆☆)
已知双曲线的焦点到其渐近线的距离为,则C的离心率为_______.
例3(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的左右焦点分别为,过的直线与双曲线的左右两支分别交于A、B,若的内切圆面积之比为1:4,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C. 2
D. 3
变式3-1(单选·★★★☆☆)
已知分别是双曲线的左、右两个焦点,A,B是双曲线上的两点,,,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
变式3-2(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的左、右焦点分别为,,过的直线与C的左、右支分别交于点P、Q.若,且,则C的离心率为( )
A. 3
B. 2
C.
D.
离心率的取值范围与几何性质的应用
提高版的这一个知识点集中在「存在性」与「范围」上,工具主要有三件。第一件是直线与双曲线的公共点个数判据:把直线方程代入双曲线后,二次项系数为零就说明直线与渐近线平行,此时只有一个公共点;二次项系数不为零时再看判别式。由这条判据可以反过来定 的不等式 —— 凡是问公共点个数的题,最后都归结到「斜率与渐近线斜率谁大」。
第二件是中点弦的存在性。把弦的两个端点分别代入双曲线方程再作差,可以得到弦的斜率 与中点 的关系 。这只是一条必要条件,还要补上「弦真的存在」:把以该斜率过 的直线代回曲线,判别式必须为正。两条合起来说明中点必须落在两条渐近线围成的某个区域内,这个区域通常称作有弦区域。题目说「不存在以某点为中点的弦」,等价于该点落在有弦区域之外,于是条件又变成关于 的一组不等式。
第三件是几何量的最值。双曲线上一点到焦点的距离没有上界,但有下界 (同一支上到较近的那个焦点);过焦点且垂直于实轴的弦长为 。遇到「长度不小于某值」「面积不小于某值」这类条件,先把该量用 、、 写出来,再整理成含 的不等式。若条件里出现与某条动直线的垂直平分线、中点有关的长度,优先考虑把中点坐标用直线斜率表示,往往能让斜率整体约掉,只剩下 的不等式。
最后强调两处写法上的要求。一是含参数的题要先列出参数自身的限制,例如分母为正、焦点落在哪条轴,再往下算,否则解出的范围会被放大。二是端点开闭必须回代检验:临界位置往往对应直线与曲线相切、或者直线与渐近线平行的退化情形,此时原条件是否仍然满足,只能逐个代回去看。
例4(填空·★★★☆☆)
函数的图象本质是双曲线,那么该双曲线的离心率是______,焦距是______.
变式4-1(单选·★★★☆☆)
若双曲线不存在以点为中点的弦,则该双曲线离心率的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
例5(单选·★★★☆☆)
已知F为双曲线的一个焦点,为C的一条渐近线,若F关于l的对称点在C上,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D. 2
变式5-1(单选·★★★☆☆)
已知分别为双曲线的左、右焦点,点在的渐近线上,且满足,则的离心率为( )
A. 3
B. 2
C.
D.
例6(填空·★★★☆☆)
已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点,若,,则C的离心率为______.
变式6-1(单选·★★★☆☆)
已知F是双曲线E:的左焦点,为坐标原点,过点F的直线与E的右支交于点M,与左支交于点N,且,,则双曲线E的离心率为( )
A. 2
B. 3
C.
D.
变式6-2(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的左右焦点分别为,,经过的直线与C的右支交于A,B两点,且,,则C的离心率是( )
A.
B.
C.
D.
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双曲线的几何性质与离心率
离心率与几何性质
由条件求双曲线的离心率
把图形参数化之前,先把两条可以直接用的结论备好。设双曲线 ,焦点 ,渐近线 。由点到直线的距离公式可得 到渐近线的距离等于 ;过 作渐近线的垂线,垂足到原点的距离等于 ,垂足坐标是 。这两条把「垂足」与「基本量」直接锁死,凡是出现「过焦点作渐近线的垂线」的图形,两个长度都能当场写出,不必再解一次方程组。
离心率题的主战场是焦点三角形。设 是双曲线上一点, 的三边分别是两条焦半径和焦距 ,其中两条焦半径由定义联系起来(差为 )。于是只要再给出一个角的余弦、一个比例或者一个直角条件,就能用余弦定理把整组边长解出来。这里有一处不对称必须留意:同一支上的点到两个焦点的距离一大一小,由定义反解时得到的两个候选值里可能有一个小于 而必须舍去;若换成过焦点的直线与两支分别相交,还要先判断两个交点相对焦点的先后顺序,才能确定定义式里取正号还是负号。
点落在渐近线上的条件,本质是坐标满足 ,或者等价地写成该点到两条渐近线的两个距离之比为定值。把它与垂直、共线、直角等条件并列,通常能得到一个只含 的等式,这正是需要的形式。若题目给出的是 这类直角条件,先想「 在以 为直径的圆上」,再用这个圆与渐近线或者双曲线联立,比硬算坐标快得多。
还有一类题的图形不在标准位置。把 这样的函数图象认成双曲线,或者只给出两条渐近线的方向,都要先找出对称轴。两条渐近线夹角的平分线就是对称轴,双曲线的顶点落在其中一条上;把顶点坐标代回原方程求出 ,再用顶点与渐近线的夹角 满足 、 把离心率与焦距一并算出来。判断哪一条平分线是对称轴的办法是回代检验:代进去能解出 的那一条才是。
例1(单选·★★★☆☆)
已知双曲线虚轴的两个端点分别为,左、右焦点分别为,若,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】条件只有一个角,但 的两条腰相等,于是这个角对应的余弦直接给出腰长与底边的比例,再由腰长 化成 与 的关系。
【关键】设虚轴的一端为 ,则 ,底边 。在 中对顶角用余弦定理:,代入 ,得 。整理得 ,即 ,于是 ,,。故选 A。
【易错】两处最容易出问题。一是余弦为负时符号:顶角是钝角,所以代入时得到的是 而不是 ,写错就会算出 之类的值。二是等腰三角形里底边对应的角是顶角,不要错用成某条腰所对的角。最后一步由 直接算也可以(此时 ),结果一致。
【答案】A
变式1-1(单选·★★★☆☆)
已知双曲线C:的左、右顶点分别为,,圆与C的渐近线在第一象限的交点为M,直线交C的右支于点P,若的角平分线与y轴平行,则C的离心率为( )
A.
B. 2
C.
D.
【切入点】圆 与渐近线在第一象限的交点 ,恰好是「过焦点作渐近线垂线」所得垂足的另一个说法,先把它的坐标算出来,再让直线 与双曲线相交。角平分线平行于 轴,等价于 与 两条射线关于过 的竖直线对称。
【关键】渐近线的第一象限部分为 ,代入 得 ,即 ,所以 。记 、,直线 的斜率为 。设 与右支的交点为 ,把 代入双曲线方程,整理得 ,它的两根为 与 ,由韦达定理 ,进而 ,所以 。再看 :。两条射线关于竖直线对称,所以它们与竖直方向的夹角相等,两个正切值相等:,即 ,,。故选 A。
【易错】三处要点。一是 的坐标要认准,它就是垂足 ,直接由「垂足到原点距离为 」得到;二是「角平分线平行于 轴」要翻译成两条射线与竖直方向夹角相等,而不是与水平方向夹角相等;三是求 时可以借韦达定理走捷径 —— 直线 必然经过顶点 ,所以 一定是那个二次方程的一根,另一根用两根之和就能直接读出,不必解方程。
【答案】A
变式1-2(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的左、右焦点分别为,左、右顶点分别为A,B,点P为右支上异于B的一点,过P作x轴的垂线,垂足为N,若的面积,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D. 2
【切入点】条件里的面积 用焦距作底、 的纵坐标作高写出来,右边那两个长度 、 用 的横坐标表示,两边平方后 的坐标就被消掉,只剩下 、、 的关系。
【关键】设 (右支上,),过 作 轴的垂线,垂足 。顶点 、,所以 、。 的面积 ,题给 ,两边平方得 。而 在曲线上,,即 。代入上式并约去 ,得 ,即 。把 代入,记 ,得 ,,(负根舍去),所以 。故选 B。
【易错】平方这一步最容易丢东西:面积等式两边都是正数,可以直接平方;但约去 之前要说明它不为零 —— 异于顶点 ,所以 ,这一条正是题目给出的。另一处是 的写法:底边取焦距 时高是 ,取 作底没有意义,别写混。
【答案】B
例2(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的中心为原点,焦点在轴上,两条渐近线夹角为,且点在上,则的离心率为( )
A.
B.
C. 2
D. 或2
【切入点】渐近线的夹角先翻译成 ,再用「点 在曲线上」这一条定出 、,两个候选的 都要代进去试。
【关键】设双曲线为 ,渐近线为 。两条渐近线的夹角是 ,所以 或者 ,两种情况都要检验。点 在曲线上,所以 。若 ,代入得 ,解得 ,不成立。若 ,代入得 ,解得 ,成立。于是 ,。故选 C。
【易错】本题的陷阱在「夹角 」这句话的含义。两条渐近线互相垂直地分成四个角,只说夹角就必须把 与 两种可能的倾角都算进来,漏掉一种就可能选出「一种成立、另一种不成立」时看上去也对的值。检验的办法是把 代回曲线方程,看能否解出正的 —— 能解出的那种才是题目要的图形。
【答案】C
变式2-1(填空·★★★☆☆)
已知双曲线的焦点到其渐近线的距离为,则C的离心率为_______.
【切入点】「焦点到渐近线的距离」是一条现成的结论,它等于 ,不必真的去算这个距离。
【关键】设渐近线为 ,焦点 ,则 到它的距离为 。题目给的距离是 ,所以 ,。于是 ,。
【易错】结论里的分母 恰好是 ,这一步约掉之后才剩下 ,若忘了 就会停在一个解不动的式子上。另一处是 与 的对应:距离等于 而不是 ,把两者弄反会得到 。
【答案】2
例3(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的左右焦点分别为,过的直线与双曲线的左右两支分别交于A、B,若的内切圆面积之比为1:4,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C. 2
D. 3
【切入点】两个内切圆都夹在焦点三角形里,第一个要拿下的结论是: 的内切圆与 轴的切点只与 在哪一支有关,横坐标恒为 。有了切点,圆心就在切点的正上方,半径就是圆心的纵坐标。
【关键】设 是双曲线上一点, 的内切圆与边 的切点为 。同一点引出的两条切线长相等,所以 。若 在右支上,,得 ,切点坐标为 ;若 在左支上,,得 ,切点坐标为 。内切圆与 轴相切,所以圆心在切点的正上方,左支上点对应的圆心为 、右支上点对应的圆心为 ,其中 、 是两圆半径。两圆都与直线 (即过 的割线)相切。设这条直线的斜率为 ,其方程为 ,圆心到它的距离等于半径:,。取 ,两式都是被减数大于半径的情形,解得 、,于是 ,与割线的斜率无关。两圆面积之比为 ,所以半径之比为 ,,解得 ,。故选 D。
【易错】本题有两个容易断链的地方。第一处是切点坐标的符号:左支上的点对应切点 、右支上的点对应 ,若把两者写反,半径之比就成了 ,答案会变成 。第二处是圆心到割线的距离公式,要先把直线写成一般式,再把圆心纵坐标 一并代入;半径之比与斜率无关这一点是本题的关键,它说明 只是一个中间量,不必去求。
【答案】D
变式3-1(单选·★★★☆☆)
已知分别是双曲线的左、右两个焦点,A,B是双曲线上的两点,,,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】向量式 说明 、、 共线且 在 、 之间,且 。于是 、 到 的距离有了固定比,再用定义把两条焦半径换成同一个字母,最后拿 定这个字母。
【关键】记 ,则 。设 、 都在左支上,则 、,。在 中用余弦定理,,去分母整理得 ,即 ,所以 。于是 、、、。设 ,由于 、 在过 的相反两条射线上,。在 中用余弦定理:;在 中:。把两式中的 消去,得 ,即 ,,。故选 B。
【易错】本题有两个坎。第一处是判断 、 落在哪一支:过焦点的直线要同时交出两点且焦点夹在中间,这两个点只能同在左支上,若误判成一支一个,定义式里的符号就会写错。第二处是两个三角形的顶角互补,所以第二个余弦定理里 ,这一条符号若漏掉,消元时得到的会是 这类偏离答案的值。
【答案】B
变式3-2(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的左、右焦点分别为,,过的直线与C的左、右支分别交于点P、Q.若,且,则C的离心率为( )
A. 3
B. 2
C.
D.
【切入点】割线过左焦点,两个交点一支一个,先把三条线段的长用同一个字母表示,再在两个焦点三角形中分别用余弦定理 —— 关键是它们共用 处的那个角。
【关键】设 。由 得 。 在左支、 在右支,且 在两个交点之外,所以从 出发的先后是 、,。由定义得 (左支)、(右支)。在 中对 用余弦定理:,整理得 。再设 (同一个角)。在 中:,即 ;在 中:,即 。把第一式中的 代入第二式,得 ,即 。与 联立:,所以 ()。代回得 ,。故选 A。
【易错】本题最容易错的是 的写法。左焦点在左支的左外侧,过它的割线与两支各有一个交点时,焦点并不夹在两个交点之间,所以 ;若误判成 居中,会写成 ,直接出负数。另一处是 的共用:两个三角形在 处的角是同一条射线与 的夹角,所以可以整体消去 ,这一步是解出 的关键。
【答案】A
离心率的取值范围与几何性质的应用
提高版的这一个知识点集中在「存在性」与「范围」上,工具主要有三件。第一件是直线与双曲线的公共点个数判据:把直线方程代入双曲线后,二次项系数为零就说明直线与渐近线平行,此时只有一个公共点;二次项系数不为零时再看判别式。由这条判据可以反过来定 的不等式 —— 凡是问公共点个数的题,最后都归结到「斜率与渐近线斜率谁大」。
第二件是中点弦的存在性。把弦的两个端点分别代入双曲线方程再作差,可以得到弦的斜率 与中点 的关系 。这只是一条必要条件,还要补上「弦真的存在」:把以该斜率过 的直线代回曲线,判别式必须为正。两条合起来说明中点必须落在两条渐近线围成的某个区域内,这个区域通常称作有弦区域。题目说「不存在以某点为中点的弦」,等价于该点落在有弦区域之外,于是条件又变成关于 的一组不等式。
第三件是几何量的最值。双曲线上一点到焦点的距离没有上界,但有下界 (同一支上到较近的那个焦点);过焦点且垂直于实轴的弦长为 。遇到「长度不小于某值」「面积不小于某值」这类条件,先把该量用 、、 写出来,再整理成含 的不等式。若条件里出现与某条动直线的垂直平分线、中点有关的长度,优先考虑把中点坐标用直线斜率表示,往往能让斜率整体约掉,只剩下 的不等式。
最后强调两处写法上的要求。一是含参数的题要先列出参数自身的限制,例如分母为正、焦点落在哪条轴,再往下算,否则解出的范围会被放大。二是端点开闭必须回代检验:临界位置往往对应直线与曲线相切、或者直线与渐近线平行的退化情形,此时原条件是否仍然满足,只能逐个代回去看。
例4(填空·★★★☆☆)
函数的图象本质是双曲线,那么该双曲线的离心率是______,焦距是______.
【切入点】把函数式整理成含 的方程,它的右边置零后正好分解为两条直线 —— 那就是双曲线的两条渐近线。再利用「实轴是渐近线夹角的平分线」找出对称轴的方向,离心率与焦距就都能算了。
【关键】把 两边乘 并整理:,即 。令右边为零:,得两条渐近线 与 ,它们的倾斜角分别为 与 ,夹角为 。实轴是这两条渐近线夹角的平分线,所以实轴与每条渐近线的夹角都是 。于是双曲线的离心率 。再求 :两条平分线中只有倾斜角为 的那一条上有曲线,把 代入方程 ,得 ,,即顶点为 (另一支为对称点),所以 。于是 ,焦距为 。
【易错】三处要点。一是渐近线要靠因式分解读出,不要把原函数式当成两条直线;二是平分线有两条,要选曲线所在的那一条 —— 把两条都代回原方程,能代出实根的那条才是实轴;三是 里的 是实轴与渐近线的夹角,这里的两条渐近线夹角是 ,所以 而不是 ,写成 会得到 。
【答案】① ;②
变式4-1(单选·★★★☆☆)
若双曲线不存在以点为中点的弦,则该双曲线离心率的取值范围为( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】与「不存在以某点为中点的弦」同型:先写出有弦区域的判据,本题的焦点在 轴上,判据要按 轴形式重新写一遍,再把点代进去取补集。
【关键】对 ,设弦的两端点为 、、中点为 。由点差法得弦的斜率 ;把过 且以这个斜率的直线代回曲线,判别式为正化简后等价于 ,即 或者 。本题要求「不存在」,所以两条都不成立: 且 。把 代入:第一式给出 ,即 ;第二式给出 ,即 ,。于是 ,,。故选 D。
【易错】两条判据缺一不可,而且都是「或」的关系,所以否定时得到的是不等式组,不能只写一条。两条不等式的方向分别由 与 的大小决定,要一步一步代进去算,不要凭印象选方向。另外要注意有弦区域的判据对焦点在 轴的双曲线同样成立,其中出现的仍是 ,写成它的倒数会把答案取成另一段区间。
【答案】D
例5(单选·★★★☆☆)
已知F为双曲线的一个焦点,为C的一条渐近线,若F关于l的对称点在C上,则双曲线的离心率为( )
A.
B.
C.
D. 2
【切入点】「 关于渐近线 的对称点仍在 上」这句话要分两步用:先把对称点的坐标算出来,再让这个点在双曲线上,就能得到 的一个等式。
【关键】设 是右焦点,渐近线 取 ,即 。点 关于 的对称点记为 。直线 与 垂直,所以 的斜率为 ,它的方程是 。把 的方程 与它联立,解得垂足 ,再由 是 的中点得 。把 代入 :,即 。两边乘 得 ,展开并整理得 。约去 得 ,所以 。故选 B。
【易错】对称点的坐标是本题的核心,记住「对称点 = 两倍垂足减原点侧的点」,不要与垂足坐标混淆。代入双曲线后会出现 的四次项,先把 整体记为 再化简会省很多力气,最后得到的方程只有一个正根。另一处是渐近线可以取两条中的任意一条,结果相同(对称性),不必两条都算。
【答案】B
变式5-1(单选·★★★☆☆)
已知分别为双曲线的左、右焦点,点在的渐近线上,且满足,则的离心率为( )
A. 3
B. 2
C.
D.
【切入点】 在渐近线上,先把它设成一个只有单参数的坐标;垂直条件 等价于以 为直径的圆过 ,代入即可求出 的位置,长度比再定 。
【关键】设 在渐近线 上,取 ,、。由 得 ,即 。把 代入,得 ,所以 ,取 ,即 。于是 、。把 代入:、。由 及两边平方得 ,整理得 ,所以 (),。故选 C。
【易错】第一步的结果值得记住:「渐近线上的点 满足 」会把 逼到 这四个点上,也就是渐近线与「顶点处的竖线」的交点。有了它,本题剩下的部分就只是两个长度作比。另一处是代入时要用 把 全部换掉,否则最后的等式里会同时留下 、、 三个字母,解不出 。
【答案】C
例6(填空·★★★☆☆)
已知双曲线的左、右焦点分别为,,过点的直线与双曲线的左、右两支分别交于A,B两点,若,,则C的离心率为______.
【切入点】条件里给的是两个角的正弦之比和一个角的余弦,先在 中把正弦之比换成边的比,再用余弦定理把每条边都化成 的倍数;最后利用 处的角在两个焦点三角形里相等,列两个余弦定理消元。
【关键】 在左支、 在右支, 在两交点之外,沿直线依次为 、、。记 。由定义 、。在 中, 与 所对的边分别是 与 ,由正弦定理得 ,所以 ,,。在 中对角 用余弦定理,代入 :,整理得 ,即 ,所以 。于是 、、、。射线 与 同向,所以 。在 中:;在 中:。两式相等,得 ,化简得 ,。
【易错】本题的次序不能颠倒:先用正弦定理把角的比换成边的比,再用余弦定理把边化成 的倍数,最后才回到两个三角形共用 处的角。三处容易出错:一是 的写法,它等于 而不是相加,因为 在两个交点之外;二是 是钝角,余弦定理里代入的负号不能漏;三是两个焦点三角形在 处的角是同一个角,不是互补的角,这一点与割线交于两支的另一种情形恰好相反。
【答案】
变式6-1(单选·★★★☆☆)
已知F是双曲线E:的左焦点,为坐标原点,过点F的直线与E的右支交于点M,与左支交于点N,且,,则双曲线E的离心率为( )
A. 2
B. 3
C.
D.
【切入点】把 当作左焦点 。条件 里 是 的中点,而 落在直线 上,所以直角顶点在 ,可以写出 ;两边再用中线公式换成焦半径的平方和。
【关键】 即左焦点 , 是 的中点。沿直线依次是 、、( 在左支、离 近)。记 。由 得 ,所以 。由定义 、。因为 ,而 、 都在直线 上,所以 是直角三角形,。在 中 是中线,;在 中 也是中线,。把两式代入直角关系,两个 相消,得 ,整理得 ,所以 。于是 、、、。、 在 的同一侧,所以 。在 中:,即 ;在 中:,即 。把第一式乘 再减去第二式,含 的项消掉:,即 ,,。故选 D。
【易错】三处要点。一是直角的位置: 中的 是直线 , 在这条线上,所以直角在 ,直角三角形是 而不是 。二是中线公式的两条: 是 的中点,所以它在两个焦点三角形里都充当底边中点,两次代入后底边项正好抵消,这是本题最省力的地方。三是 、 在 同侧,两个焦点三角形在 处的角是同一个角;只有直线与两支的两个交点分居焦点两侧时才会互补,这里不属于那种情形。
【答案】D
变式6-2(单选·★★★☆☆)
已知双曲线的左右焦点分别为,,经过的直线与C的右支交于A,B两点,且,,则C的离心率是( )
A.
B.
C.
D.
【切入点】两条焦半径先用定义换掉,再用 把 的那一条定出来。要留意 、 同在右支、 夹在它们之间,所以 是两段焦半径之和。
【关键】设 、。过 的直线与右支交于两点时,这两个点分居 两侧,所以 。由定义 、。由 得 ,所以 ,于是 、。、、 三点共线,且 在 、 之间,所以 ,余弦值为 。在 中两条腰相等,对顶角 用余弦定理:,所以 ,,。最后回到 :三边分别是 、、,由余弦定理,所以 ,。故选 A。
【易错】三处要点。一是 的写法:过右焦点的直线与右支交于两点时,焦点夹在这两点之间,所以是两段焦半径之和;这一点与「直线与两支各交一点」的情形正相反。二是 的识别:、、 共线,所以它与 是同一个角,这样才能把已知的余弦直接用在 上。三是次序:先用 定出 ,再由 解出 ,最后才在 里求 。
【答案】A
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