本题导读

本题考查双曲线的几何性质,以及双曲线的定义。

📌【题干】

Question

(2024年甲卷理)已知双曲线的两个焦点分别为 , ,点 在该双曲线上,则该双曲线的离心率为( )

A.        B.        C.        D.

🔍【思路分析】

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  1. 方法一(定义法):由焦点坐标可知双曲线焦点在 轴上,半焦距 。设上、下焦点分别为 ,计算已知点 到两焦点的距离 与 。根据双曲线的定义, ,从而求出 ,最后利用 求解。
  2. 方法二(几何不变量法):注意到点 的纵坐标与上焦点 相同,说明线段 垂直于 轴。依据双曲线的几何性质, 的长即为双曲线的半通径长 。通过建立关于 的方程并结合 可快速求出 。

✅【答案】

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C

✍【详细解析】

Abstract

方法一:基于双曲线第一定义的通法

第一步:确定半焦距 设双曲线的上、下焦点分别为 。 由已知焦点坐标为 , 。 由于焦点的横坐标均为 ,确定双曲线的焦点在 轴上,且半焦距:

第二步:计算已知点到两焦点的距离 设动点坐标为 。 观察到点 与焦点 的纵坐标相同,线段 为水平线段,其长度为两点横坐标之差的绝对值:

将点 与下焦点 代入平面两点间距离公式:

第三步:利用双曲线定义求解 根据双曲线定义,平面内到两定点距离之差的绝对值等于定长 :

第四步:求离心率 将基本量代入离心率公式:

方法二:利用半通径性质

由于焦点在 轴上,且 ,则关系式满足 。 因为动点 与上焦点 纵坐标相同,线段 轴(即垂直于焦点轴)。 由双曲线几何性质可知,过焦点且垂直于焦点轴的弦为通径,其半长(焦点到曲线的垂直距离)为 :

将 代入上式: 因式分解得: 因为双曲线的实半轴长必须满足 ,舍去负根,得:

从而求得离心率:

故选:C。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:双曲线的第一定义、平面两点间距离公式、双曲线半通径长公式 、离心率公式。
  2. 核心方法:定义法(方法一)适合通用推导;几何不变量法(方法二)利用了特殊位置特征,简化了距离公式的计算。
  3. 避坑指南:
  • 概念混淆:切勿将双曲线的第一定义(差的绝对值)误用为椭圆的第一定义(和),导致算出 的错误结论。
  • 方程轴向:虽然计算离心率 仅需要算出 与 的比例,但根据焦点坐标 必须准确判定该双曲线的焦点在 轴上。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源:本题考查双曲线基本定义与性质的应用,源自教材中关于圆锥曲线标准方程与几何性质的基础练习题。
  2. 结论推广:在双曲线模型中,若焦点在 轴上,半焦距为 ,当存在动点 的纵坐标与某一焦点相同时(即线段垂直于焦点轴),该点到焦点的距离恒等于半通径长 。结合 ,可直接构造一元二次方程 。本题中 ,方程直接化为 ,可口算解得 。

🔗【关联脉络】

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