本题导读

本题是一道错解辨析型填空题,考查对双曲线定义的深刻理解。重点在于利用双曲线的几何性质及三角形两边之差与第三边的关系,对代数计算出的多解进行合宪性检验。

📌【题干】

Question

(2003年上海卷(理)) 给出问题:、 是双曲线 的焦点,点 在双曲线上.若点 到焦点 的距离等于 9,求点 到焦点 的距离.某学生的解答如下:双曲线的实轴长为 8,由 ,即 ,得 或 .该学生的解答是否正确?若正确,请将他的解题依据填在下面空格内,若不正确,将正确的结果填在下面空格内________.

🔍【思路分析】

破题导航

  1. 基础参数计算:由双曲线方程 得到 ,从而实轴长 。焦距平方 ,故焦距 。
  2. 焦半径的几何限制:双曲线上的点到焦点的最短距离为 。计算出当前双曲线中点到焦点的最小距离限制。
  3. 三角形两边之差的几何限制:点 与两个焦点 构成的 中,必须满足两边之和大于第三边,两边之差小于第三边。即 成立。同时还要满足 。
  4. 检验多解:将该学生算出的 和 分别代入上述两个几何限制条件中进行检验,剔除不合题意的解。

✅【答案】

Success

✍【详细解析】

Abstract

该学生的解答不正确。

原因分析与正确求解如下: 由双曲线方程 可得: 所以实轴长 ,焦距 。

根据双曲线的几何性质,双曲线上的点到焦点的距离(焦半径)的取值范围是 。 本题中: 即双曲线上的任意点 到任何一个焦点的距离都必须满足 。

该学生求出的两组解中:

  • 当 时,满足 ,且在 中,(即两边之和大于第三边 ),此解成立;
  • 当 时,由于 ,违背了焦半径 的几何性质。同时,在 中,(两边之和小于第三边 ),无法构成三角形。故该解必须舍去。

综上所述,该学生的解答错误,正确的结果为 。

故答案为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  1. 核心考点:双曲线的定义 ;双曲线焦半径的最小值定理 。
  2. 核心方法:几何限界检验法。解析几何问题中,由代数方程求出的解只是可能值,必须代入图形的几何边界条件(如两点间距离、三角形三边关系、自变量定义域)进行二次筛选。
  3. 避坑指南:只顾代数运算,忽视几何背景。很多考生容易和该学生一样,认为列出双曲线定义的绝对值方程后,解出来的代数解就理所当然是答案,从而落入“多解”的陷阱。

📖【试题探源与推广】

Tip

  1. 试题探源: 本题属于圆锥曲线概念部分的“陷阱题”,旨在纠正学生在学习解析几何时“重代数、轻几何”的普遍偏好,是一道极为经典的辩证思维训练题。
  2. 结论推广: 对于双曲线 (),已知 ,求 时:
    • 若点 在右支,则 。此时需满足 ;
    • 若点 在左支,则 。此时需满足 。 结合本题,,由于 ,因为 ,说明点 只能在左支(到右焦点 距离为 9,到左焦点 距离为 ),不可能在右支,从而在理论上直接锁定了单解。

🔗【关联脉络】

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