∫π每天一道数学题
数学研究如同尼罗河,始于细微,终于壮阔。——科尔顿
  1. 已知双曲线 x2a2y2b2=1\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}=1a>0a>0b>0b>0)的左焦点为 FFAA 是右顶点,PP 是双曲线上一点,满足 FA=FP|FA|=|FP|FAP=30°\angle FAP=30°,则双曲线离心率为( )

A. 44

B. 83\frac{8}{3}

C. 85\frac{8}{5}

D. 43\frac{4}{3}

参考解析

FA=FP|FA|=|FP|FAP=30°\angle FAP=30°FAP\triangle FAP 为等腰三角形,FA=FPFA=FPFAP=AFP=30°\angle FAP=\angle AFP=30°AFP=30°\angle AFP=30°FPA=120°\angle FPA=120°

F(c,0)F(-c,0)A(a,0)A(a,0)FA=a+c|FA|=a+cFP=a+c|FP|=a+c

P(x0,y0)P(x_0,y_0) 在双曲线上,FA=(a+c,0)\overrightarrow{FA}=(a+c,0)FP=(x0+c,y0)\overrightarrow{FP}=(x_0+c,y_0)

FA=FP|\overrightarrow{FA}|=|\overrightarrow{FP}|,即 (x0+c)2+y02=(a+c)2(x_0+c)^2+y_0^2=(a+c)^2

FAP=30°\angle FAP=30°AFAP=AFAPcos30°\overrightarrow{AF}\cdot\overrightarrow{AP}=|AF||AP|\cos 30°

AF=((a+c),0)\overrightarrow{AF}=(-(a+c),0)AP=(x0a,y0)\overrightarrow{AP}=(x_0-a,y_0)

AFAP=(a+c)(x0a)\overrightarrow{AF}\cdot\overrightarrow{AP}=-(a+c)(x_0-a)

AF=a+c|AF|=a+cAP=a+c|AP|=a+c(等腰三角形)。

(a+c)(x0a)=(a+c)232-(a+c)(x_0-a)=(a+c)^2\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}(x0a)=(a+c)32-(x_0-a)=(a+c)\cdot\frac{\sqrt{3}}{2}

x0=a32(a+c)x_0=a-\frac{\sqrt{3}}{2}(a+c)

PP 在双曲线上,x02a2y02b2=1\frac{x_0^2}{a^2}-\frac{y_0^2}{b^2}=1

(x0+c)2+y02=(a+c)2(x_0+c)^2+y_0^2=(a+c)^2x02a2=a2b2y02x_0^2-a^2=\frac{a^2}{b^2}y_0^2,联立可得 e=ca=43e=\frac{c}{a}=\frac{4}{3}

答案选 D。

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