题目内容

18.已知双曲线$C:\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}={1^{\;}}({a>b>0})$右支上非顶点的一点A关于原点O的对称点为B,F为其右焦点,若AF⊥FB,设∠ABF=θ且$θ∈({\frac{π}{12},\frac{π}{4}})$,则双曲线离心率的取值范围是(  )
A.$({\sqrt{2},2}]$B.$({1,\sqrt{2}}]$C.$({\sqrt{2},+∞})$D.(2,+∞)

分析 作出对应的图象,设双曲线的左焦点为F′,连接AF′,BF′.则四边形AFBF′为矩形.因此|AB=|FF′|=2c.|AF|=2csinθ,|BF|=2ccosθ.可得e=$\frac{c}{a}$=$\frac{1}{cosθ-sinθ}$=$\frac{1}{\sqrt{2}cos(θ+\frac{π}{4})}$,求出即可.

解答 解:如图所示,设双曲线的左焦点为F′,连接AF′,BF′.
∵AF⊥FB,∴四边形AFBF′为矩形.
因此|AB=|FF′|=2c.
则|AF|=2csinθ,|BF|=2ccosθ.
∵|AF′|-|AF|=2a.
∴2ccosθ-2csinθ=2a.
即c(cosθ-sinθ)=a,
则e=$\frac{c}{a}$=$\frac{1}{cosθ-sinθ}$=$\frac{1}{\sqrt{2}cos(θ+\frac{π}{4})}$,
∵$θ∈({\frac{π}{12},\frac{π}{4}})$,
∴$θ+\frac{π}{4}$∈($\frac{π}{3}$,$\frac{π}{2}$),
则cos($θ+\frac{π}{4}$)∈(0,$\frac{1}{2}$),
$\sqrt{2}$cos($θ+\frac{π}{4}$)∈(0,$\frac{\sqrt{2}}{2}$),
则$\frac{1}{\sqrt{2}cos(θ+\frac{π}{4})}$$>\frac{1}{\frac{\sqrt{2}}{2}}$=$\sqrt{2}$,
即e>$\sqrt{2}$,
故双曲线离心率的取值范围是$({\sqrt{2},+∞})$,
故选:C

点评 本题考查了双曲线的定义及其性质、两角差的余弦公式、余弦函数的单调性,考查了推理能力与计算能力,注意利用数形结合进行求解.

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