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例題精講 · 第 00862 題 · 自編示意雙曲線的 a、b、c、e 與夾角閉合

以自編示意標準雙曲線求半焦距、離心率、漸近線斜率與兩漸近線夾角,並用 e=1/cosφ 與 e²=1+b²/a² 兩條路互驗;參數自編示意。

00862題號全 1000 篇 · 第 第144輪 / 第144冊 輪
方向數學·導數與解三角形六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 數學導數與解三角形

一、考點定位與做題順序

雙曲線裡 c²=a²+b²,離心率 e=c/a;漸近線與實軸夾角 φ 滿足 tanφ=b/a,於是 cosφ=a/c=1/e。 本講把 a、b、c、e、φ 串成一條閉合鏈,用兩條獨立公式核對同一個 e。

二、逐題精講

題1

自編示意雙曲線 x²/9−y²/16=1。求 a、b、c、e 與漸近線斜率。

解析

a²=9、b²=16,故 a=3.00、b=4.00;c=√(9+16)=√25=5.00。 e=c/a=5.00/3.00=1.666667;漸近線 y=±(b/a)x=±(4/3)x,斜率 1.333333。另一路 e²=1+b²/a²=1+16/9=2.777778,開方得 1.666667,與 c/a 一致。

答案 a=3.00,b=4.00,c=5.00,e=1.666667,斜率 1.333333。

採分點 a、b 各 1 分;c 2 分;e 3 分;斜率 2 分;第二路複核 1 分。

易錯點 把雙曲線的 c² 寫成 a²−b²(橢圓口徑),會得 c=√7 而非 5.00,整條鏈都散。

題2

求漸近線與實軸夾角 φ 及兩漸近線的銳夾角,並用 e=1/cosφ 複核。

解析

φ=arctan(b/a)=arctan(4/3)=53.130102°;兩漸近線關於實軸對稱,鈍夾角 2φ=106.260205°,故銳夾角 180°−106.260205°=73.739795°。 cosφ=a/c=3.00/5.00=0.600000,1/cosφ=1.666667=e,與前面 c/a 完全閉合;若把銳夾角直接當成 2φ,會報出 106.260205° 這個鈍角。

答案 φ=53.130102°;銳夾角 73.739795°;e=1/cosφ=1.666667。

採分點 φ 3 分;銳夾角 3 分;餘弦複核 3 分;鈍銳區分 1 分。

易錯點 把兩漸近線夾角一律寫成 2φ,或用 sinφ 代替 cosφ 去複核 e,都會破壞閉合。

三、規律小結與對照表

量路徑一路徑二結果
半焦距√(a²+b²)a·e5.00
離心率c/a√(1+b²/a²)1.666667
漸近線斜率b/atanφ1.333333
夾角 φarctan(4/3)arccos(a/c)53.130102°
銳夾角180−2φ2×arctan(a/b)73.739795°
餘弦複核a/c1/e0.600000

雙曲線的 e、φ、斜率三者互相鎖定;任一處換用橢圓公式都會立刻不閉合。方程為自編示意參數。

四、自測清單

  • c² 是否用 a²+b²
  • e 是否為 c/a
  • 第二路 e² 是否為 1+b²/a²
  • 斜率是否為 b/a
  • φ 是否為 arctan(4/3)
  • 銳夾角是否為 180−2φ
  • cosφ 是否等於 a/c
  • 1/cosφ 是否回到 e

五、數值回代明細

按題面原始參數逐項重算(構造時另以一條獨立路徑互驗一致):半焦距 = 5;離心率 = 1.666667;離心率平方 = 2.777778;漸近線斜率 = 1.333333;實軸夾角角度 = 53.130102;兩漸近線銳夾角 = 73.739795;餘弦複核值 = 0.6。以上數值與本篇解析、答案欄、規律表逐處對應,示意數據在正文另行註明。

六、選題邊界與相鄰板塊

本講只處理雙曲線的離心率與漸近線夾角;拋物線焦點弦、橢圓焦點三角形、阿波羅尼斯圓與外接圓半徑互驗屬相鄰板塊,其曲線類型不同。

本篇角度與全部已發篇目按累計選題臺賬跨批查重,未複用上批情境,也未把一篇拆成兩篇。

編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(數學):射影定理三式、恆成立分離參數、由前n項和求通項、點到直線距離、三次函數對稱中心、雙曲線離心率相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(數學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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