本题导读
本题考查双曲线离心率的变化规律。通过将离心率表示为 和 的函数,分析当实半轴和虚半轴同时增加相同长度时,离心率随 与 相对大小关系而产生的增减变化。
📌【题干】
Question
(2015年湖北卷(理)) 将离心率为 的双曲线 的实半轴长 和虚半轴长 () 同时增加 () 个单位长度,得到离心率为 的双曲线 ,则 ()
A. 对任意的 ,
B. 当 时,;当 时,
C. 对任意的 ,
D. 当 时,;当 时,
🔍【思路分析】
破题导航
- 建立数学模型:双曲线的离心率公式为 。
- 表达式对比:
- 变换前:
- 变换后:
- 比较 与 的大小,等价于比较 与 的大小。
- 利用分式性质:
- 考虑函数 的单调性,或者直接利用“糖水不等式”原理:
- 若 (真分数),分子分母同加正数,分数值变大。
- 若 (假分数),分子分母同加正数,分数值变小。
- 分类讨论:根据 与 的大小关系,得出 与 的不等关系,从而确定 与 的大小。
✅【答案】
点击查看答案
D
✍【详细解析】
Abstract
第一步:公式化简 由双曲线几何性质可知:。 则 ,。
第二步:比较分式大小 作差法:。 由于 ,,,差的正负仅取决于 的正负。
第三步:结论判定
- 当 时,,则 。 此时 ,即 。
- 当 时,,则 。 此时 ,即 。
快速验证(特值法):
- 设 。则 ;。可见 。排除 A, B。
- 设 。则 ;。可见 。排除 C。
故选:D。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:双曲线离心率的构造形式 。
- 数学思想:分类讨论思想。在比较分式 与 时,必须明确基数 是大于 1 还是小于 1。
- 避坑指南:不要死记硬背结论。本题如果将“双曲线”改为“椭圆”,离心率公式变为 ,结论将会完全不同。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 结论推广: “糖水不等式”——在 克糖水中加入 克糖,如果原糖水较淡(),则变甜;如果原糖水是纯糖(),则不变。在数学上表示为:若 ,则 。
- 方法推广: 处理圆锥曲线动态变化问题,将目标量(如 )表达为基本参数()的函数是通用手段。
- 相关知识点: 渐近线斜率与离心率的关系 。
🔗【关联脉络】
Multi column
知识锚点(Nodes)
类题演练(Links)