設雙曲線C:的離心率為e,右頂點為A,點Q(3a,0),若C上存在一點P,使得AP⊥PQ,則( )A. B....
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問題詳情:
設雙曲線C:的離心率為e,右頂點為A,點Q(3a,0),若C上存在一點P,使得AP⊥PQ,則( )
A. B. C. D.
【回答】
A考點】雙曲線的簡單*質.
【專題】綜合題;圓錐曲線的定義、*質與方程.
【分析】P(m,n),根據數量積為零算出(m﹣a)(3a﹣m)﹣n2=0,結合點P(m,n)在雙曲線上消去n,得關於m的一元二次方程(m﹣a)(3a﹣m)﹣b2(﹣1)=0,此方程的一個根為a,而另一個根為大於a的實數,由此建立關於a、b、c不等式關係,化簡整理即可得到離心率e的取值範圍.
【解答】解:設點P(m,n),可得=(m﹣a,n),=(3a﹣m,﹣n),
∵AP⊥PQ,
∴•=(m﹣a)(3a﹣m)﹣n2=0…(1)
又∵P(m,n)在雙曲線上,
∴得n2=b2(﹣1)…(2)
將(2)式代入(1)式,得(m﹣a)(3a﹣m)﹣b2(﹣1)=0,
化簡整理,得﹣m2+4am+c2﹣4a2=0,
此方程的一根為m1=a,另一根為m2=.
∵點P是雙曲線上異於右頂點A的一點,
∴>a,得4a2>2c2,即e2<2,
由此可得雙曲線的離心率e滿足1<e<.
故選:A.
【點評】本題給出雙曲線上存在一點P,到A(a,0)和Q(3a,0)所張的角等於90°,求雙曲線離心率的取值範圍,着重考查了雙曲線的簡單幾何*質和直線與雙曲線關係等知識,屬於中檔題.
知識點:圓錐曲線與方程
題型:選擇題