本题导读
本题考查双曲线与圆相切(含数值解方程)。核心在于 无解析解,用单调性与二分法逼近,再由隐函数求导定切线与圆心、半径。
📌【题干】
Question
(1977年福建卷(文)) 已知双曲线 ( 为锐角)和圆 相切于点 ,求 ,, 的值.
🔍【思路分析】
破题导航
把 代入双曲线得 ;令 , 严格递减且两端变号,有唯一根,二分法逼近 ;对双曲线隐函数求导得切线斜率 ,半径 斜率为 ,解出 ;再由两点距离得 。
✅【答案】
Success
(弧度),,
✍【详细解析】
Abstract
将点 代入双曲线方程,得 ,即 。令 。因为 ,所以 ,又 ,,故方程 在 内有且只有一个根。用二分法逐步缩小区间,例如 ,。由于 严格递减,故 ,从而 (弧度),代入正切函数得 。 对双曲线方程两边关于 求导,得 ,所以在点 处的切线斜率为 。圆心为 ,圆在点 处的半径垂直于切线,故半径 的斜率为 ,因而 。由此 ,所以 。又因为 ,故 ,所以 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
核心考点:双曲线切线数值解
核心方法:隐函数求导+数值求根
避坑指南: 单调有唯一根,二分法逼近
📖【试题探源与推广】
Tip
试题探源:数值解
结论推广:,,
方法推广:单调性保证唯一根
🔗【关联脉络】
Multi column