本题导读

本题考查双曲线的几何性质(离心率、基本量关系),以及点到直线的距离公式。

📌【题干】

Question

(1996年全国卷(理)) 设双曲线 的半焦距为 ,直线 过 , 两点,已知原点到直线 的距离为 ,则双曲线的离心率为 ()

A.        B.        C.        D.

🔍【思路分析】

破题导航

写出直线 的方程:直线过两截距点 和 ,可直接利用直线的截距式方程建立 ,并转化为一般式。 利用点到直线距离公式:根据原点 到直线 的距离公式,建立关于 的等式关系。 几何等价转化(面积法更佳):直角三角形中,斜边上的高与其两条直角边满足 ,由于双曲线满足 ,分母可直接转化为 。 齐次化求离心率 :利用双曲线基本量关系将 替换为 ,构造关于 和 的二次齐次方程,两边同除以 转化为关于离心率 的方程求解。

✅【答案】

Success

A

✍【详细解析】

Abstract

利用直角三角形面积性质建立基本量方程 设直线 与 轴、 轴分别交于 和 。 在 Rt 中,两条直角边分别为 。 由勾股定理,斜边长为:

根据双曲线的几何性质,半焦距 满足 ,因此:

原点 到直线 的距离 即为直角三角形斜边 上的高。利用面积法()可得:

代入已知距离条件化简 已知原点到直线 的距离为 ,代入上式:

两边同时平方以消去根号:

齐次化求解离心率 将双曲线关系式 代入上式中,消去变量 :

由于离心率 ,我们在方程两边同时除以 :

代入 ,得到关于 的一元二次方程:

两边同乘以 16 整理得:

利用十字相乘法因式分解:

解得:

结合已知边界条件进行检验 题干给定约束条件为 。 根据双曲线基本性质,两边同除以 可得: 因为 ,所以:

  • 当 时,,不符合要求,舍去;
  • 当 时,,符合要求。

因为双曲线离心率 ,由 解得:

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:直角三角形面积公式与双曲线特征量 的交汇;齐次方程向离心率 的转化与消参。 核心方法:“面积射影代换法”。在涉及坐标轴截距直线时,直接利用三角形面积性质 代替传统点到直线距离公式 ,能显著精简解析几何一阶运算的步骤。 避坑指南:

  • 双重复根陷阱:本题极易在解出两个 值后由于忽略条件 导致无法做出唯一排除。必须时刻警惕题干中给出的非常规不等式约束,将其转化为 是本题拉开分差的关键所在。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:本题属于圆锥曲线板块的综合性质能力题,属于经典的高考中档题型,重点考查代数运算的有界性格局与条件约束检验。 结论推广: 对于椭圆或双曲线中过顶点 与共轭轴端点 的直线,原点到其距离公式均满足 (椭圆中斜边为 高为 ,双曲线中斜边为 高为 )。 若定义原点到该截距直线的距离为 ,在双曲线模型下:

  • 其对应的离心率通解方程为 ;
  • 只要给定 与 的具体比例关系,即可通过边界范围对两个代数根进行唯一性剔除。这一齐次消参技巧在所有的圆锥曲线离心率最值、范围大题中属于底层的核心通法。

🔗【关联脉络】

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