题目内容
如图,双曲线![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_ST/0.png)
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(Ⅰ)双曲线的离心率e= ;
(Ⅱ)菱形F1B1F2B2的面积S1与矩形ABCD的面积S2的比值
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【答案】分析:(Ⅰ)直线B2F1的方程为bx-cy+bc=0,所以O到直线的距离为
,根据以A1A2为直径的圆内切于菱形F1B1F2B2,可得
,由此可求双曲线的离心率;
(Ⅱ)菱形F1B1F2B2的面积S1=2bc,求出矩形ABCD的长与宽,从而求出面积S2=4mn=
,由此可得结论.
解答:解:(Ⅰ)直线B2F1的方程为bx-cy+bc=0,所以O到直线的距离为![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/3.png)
∵以A1A2为直径的圆内切于菱形F1B1F2B2,
∴![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/4.png)
∴(c2-a2)c2=(2c2-a2)a2
∴c4-3a2c2+a4=0
∴e4-3e2+1=0
∵e>1
∴e=![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/5.png)
(Ⅱ)菱形F1B1F2B2的面积S1=2bc
设矩形ABCD,BC=2m,BA=2n,∴![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/6.png)
∵m2+n2=a2,∴
,![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/8.png)
∴面积S2=4mn=![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/9.png)
∴
=
=![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/12.png)
∵bc=a2=c2-b2
∴![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/13.png)
∴
=![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/15.png)
故答案为:
,![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/17.png)
点评:本题考查圆与圆锥曲线的综合,考查双曲线的性质,面积的计算,解题的关键是确定几何量之间的关系.
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(Ⅱ)菱形F1B1F2B2的面积S1=2bc,求出矩形ABCD的长与宽,从而求出面积S2=4mn=
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解答:解:(Ⅰ)直线B2F1的方程为bx-cy+bc=0,所以O到直线的距离为
![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/3.png)
∵以A1A2为直径的圆内切于菱形F1B1F2B2,
∴
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∴(c2-a2)c2=(2c2-a2)a2
∴c4-3a2c2+a4=0
∴e4-3e2+1=0
∵e>1
∴e=
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(Ⅱ)菱形F1B1F2B2的面积S1=2bc
设矩形ABCD,BC=2m,BA=2n,∴
![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/6.png)
∵m2+n2=a2,∴
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![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/8.png)
∴面积S2=4mn=
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∴
![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/10.png)
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∵bc=a2=c2-b2
∴
![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/13.png)
∴
![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/14.png)
![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/15.png)
故答案为:
![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/16.png)
![](http://thumb.zyjl.cn//pic6/res/gzsx/web/STSource/20131103174459024961552/SYS201311031744590249615014_DA/17.png)
点评:本题考查圆与圆锥曲线的综合,考查双曲线的性质,面积的计算,解题的关键是确定几何量之间的关系.
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