题目内容
如图,已知A(-2,0),B(2,0),等腰梯形ABCD满足|AB|=-2|CD|,E为AC上一点,且
=λ
.又以A、B为焦点的双曲线过C、D、E三点.若λ∈[
,
],则双曲线离心率e的取值范围为( )
AE |
EC |
2 |
3 |
3 |
4 |
分析:如图,在直角坐标系中,记双曲线的半焦距为c(c=2),h是梯形的高,用定比分点坐标公式可求得E点坐标x0和y0的表达式.设双曲线方程,将点C、E坐标和e分别代入双曲线方程联立后求得e和h的关系式,根据λ的范围求得e的范围.
解答:解:如图,以AB的垂直平分线为γ轴,直线AB为x轴,建立直角坐标系xOγ,则CD⊥γ轴.
因为双曲线经过点C、D,且以A、B为焦点,由双曲线的对称性知C、D关于γ轴对称,
设c为双曲线的半焦距(c=2),
依题意,记 A(-c,0),C(
,h),E(x0,y0),
h是梯形的高,
由定比分点坐标公式得 x0=
=
,
γ0=
.
设双曲线的方程为
-
=1,则离心率 e=
,
由点C、E在双曲线上,将点C、E坐标和 e=
代入双曲线的方程,得
-
=1,①
(
)2-(
)2
=1.②
由①式得
=
-1,③
将③式代入②式,整理得
(4-4λ)=1+2λ,
故 λ=1-
由题设
≤λ≤
得,
≤1-
≤
,
解得
≤e≤
,
所以,双曲线的离心率的取值范围为[
,
].
故选A.
因为双曲线经过点C、D,且以A、B为焦点,由双曲线的对称性知C、D关于γ轴对称,
设c为双曲线的半焦距(c=2),
依题意,记 A(-c,0),C(
c |
2 |
h是梯形的高,
由定比分点坐标公式得 x0=
-c+
| ||
1+λ |
(λ-2)c |
2(λ+1) |
γ0=
λh |
1+λ |
设双曲线的方程为
x2 |
a2 |
y2 |
b2 |
c |
a |
由点C、E在双曲线上,将点C、E坐标和 e=
c |
a |
e2 |
4 |
h2 |
b2 |
e2 |
4 |
λ-2 |
λ+1 |
λ |
λ+1 |
h2 |
b2 |
由①式得
h2 |
b2 |
e2 |
4 |
将③式代入②式,整理得
e2 |
4 |
故 λ=1-
3 |
e2+2 |
由题设
2 |
3 |
3 |
4 |
2 |
3 |
3 |
e2+2 |
3 |
4 |
解得
7 |
10 |
所以,双曲线的离心率的取值范围为[
7 |
10 |
故选A.
点评:本小题主要考查双曲线的简单性质、定比分点等基础知识,考查运算求解能力,考查数形结合思想、化归与转化思想.属于基础题.
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