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这是一道关于双曲线与圆交点的几何问题。我们需要分析双曲线的基本性质,找出以焦点为直径的圆与渐近线的交点,并利用给定的角度条件求出离心率。让我们先建立坐标系,画出双曲线、渐近线和圆的图形。
首先建立坐标系。设双曲线方程为x²/a² - y²/b² = 1,其中a大于0,b大于0。左右焦点分别为F₁负c逗号0和F₂c逗号0,其中c²等于a²加b²。左右顶点分别为A₁负a逗号0和A₂a逗号0。以F₁F₂为直径的圆的圆心在原点,半径为c,方程为x²加y²等于c²。双曲线的渐近线方程为y等于正负b除以a乘以x。
现在求圆与渐近线的交点。将渐近线方程y等于b除以a乘以x代入圆的方程x²加y²等于c²。展开得到x²乘以括号1加b²除以a²等于c²。化简为x²乘以a²加b²除以a²等于c²。由于c²等于a²加b²,所以x²乘以c²除以a²等于c²。约去c²得到x²等于a²,因此x等于正负a。当x等于a时,y等于b;当x等于负a时,y等于负b。所以交点为M括号a逗号b和N括号负a逗号负b。
现在利用角度条件∠NA₁M等于5π/6来建立方程。首先计算向量A₁N和A₁M。A₁的坐标是负a逗号0,N的坐标是负a逗号负b,M的坐标是a逗号b。所以向量A₁N等于括号0逗号负b,向量A₁M等于括号2a逗号b。利用向量夹角公式,余弦θ等于向量u点乘向量v除以向量u的模乘以向量v的模。计算得到向量A₁N点乘向量A₁M等于负b²,向量A₁N的模等于b,向量A₁M的模等于根号4a²加b²。因为角度是5π/6,所以余弦5π/6等于负根号3除以2。
现在求解离心率。从前面的等式负根号3除以2等于负b除以根号4a²加b²,化简得到b除以根号4a²加b²等于根号3除以2。两边平方得到b²除以4a²加b²等于4分之3。交叉相乘得到4b²等于3乘以4a²加b²,展开为4b²等于12a²加3b²。化简得到b²等于12a²。现在计算离心率。离心率的平方e²等于c²除以a²,也等于a²加b²除以a²,即1加b²除以a²。将b²等于12a²代入,得到e²等于1加12等于13。因此离心率e等于根号13。答案是选项C。