本题导读

本题考查双曲线的标准方程与几何性质(实半轴、渐近线)、圆的方程,以及相关运算的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2016年天津卷(理)) 已知双曲线 ,以原点为圆心,双曲线的实半轴长为半径长的圆与双曲线的两条渐近线相交于 四点,四边形 的面积为 ,则双曲线的方程为 ()

A.              B.

C.               D.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 明确几何元素:
  • 双曲线实半轴长 ,故圆的方程为 。
  • 双曲线渐近线方程为 。
  1. 分析四边形 :
  • 渐近线关于坐标轴和原点对称,且交点都在半径为 2 的圆上,故 构成一个关于坐标轴对称的矩形。
  1. 建立面积等式:
  • 设第一象限交点 ,则矩形面积 。
  • 将 代入面积式得 。
  1. 联立求解:将 代入圆的方程求出 ,进而根据渐近线关系求出 。

✅【答案】

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D

✍【详细解析】

Abstract

解:

  1. 确定方程: 由双曲线方程知 ,即实半轴长 。 以原点为圆心,实半轴长为半径的圆方程为 。 双曲线的渐近线方程为 。

  2. 点坐标与面积: 设第一象限内的交点为 ,根据对称性,矩形的四个顶点分别为 。 矩形的边长分别为 和 ,面积 。 因为 在渐近线 上,代入面积式得: 。 由于 ,得 ,即 。

  3. 求参数 b: 将 代入圆的方程 ,得 。 又 在渐近线 上,所以 。 则 。

  4. 结论: 双曲线方程为 。

故选 D

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 对称性应用:在解析几何中,利用图形关于坐标轴的对称性可以极大地简化坐标设定和面积表达。

  • 渐近线理解:双曲线 的渐近线斜率为 ,这是解决此类问题的核心公式。

📖【试题探源与推广】

Tip

  • 变式思考:若题目改为“以虚半轴长为半径”,则圆方程变为 ,解题逻辑一致但结果会随之改变。
  • 关联考点:本题可与离心率结合,如求该双曲线的离心率 。

🔗【关联脉络】

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