本题导读
考查双曲线与圆。(1)点差法 ,;(2) 时圆心恰为 ,半径 等于到 轴距离,故相切。
📌【题干】
Question
(2010年大纲卷II(文)) 已知斜率为 的直线 与双曲线 ()相交于 , 两点,且 的中点为 .
(1)求 的离心率;
(2)设 的右顶点为 ,右焦点为 ,,证明:过 ,, 三点的圆与 轴相切.
🔍【思路分析】
破题导航
- 点差法:,,。
- ,代入得 。
- ,,乘积 。
- 时 ,。
- 为过 的圆的圆心,半径 等于 到 轴距离,故相切。
✅【答案】
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(1) 的离心率为
(2) 见解析
✍【详细解析】
Abstract
(1)设 ,,代入双曲线方程相减: 由中点 :,;又直线斜率 , 故 ,即 。 于是 ,离心率 (2)由(1),双曲线为 ,, 右顶点 ,右焦点 ,直线 即 。 代入双曲线方程:,即 故 ,。 不妨设 在左支、 在右支。由焦半径公式, (因 ,。) 于是 由 ,得 ,解得 (舍负)。 下面证明 是过 三点的圆的圆心。 时方程为 ,。 点 :。 又 在直线 上, 而 为 中点,。 所以 ,即过 三点的圆以 为圆心、半径为 。 圆心 到 轴的距离恰为 ,等于半径, 故该圆与 轴相切(切点即 )。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:点差法求离心率与圆的切线证明
核心方法:中点弦点差出 ;焦半径定 ;证圆心到 轴距离等于半径
避坑指南:焦半径公式要分支:左支 ,右支 ,符号反了乘积就算错;、 的判断不可省。
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:点差法:两交点代入曲线方程相减,中点坐标与斜率同时出现,是中点弦问题的标准武器。
结论推广:证圆与直线相切的两条路:圆心到直线距离等于半径;或切点处半径垂直于切线。本题前者更顺。
方法推广:“过三点的圆的圆心恰为弦 的中点 “意味着 ,发现这一结构比硬求圆方程优雅得多。
🔗【关联脉络】
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