(5分)已知 F_ 1、 F_ 2 为双曲线 C: x^…——2010 高考数学第 9 题答案解析

2010_旧全国 I 卷 (2010·理)

2010 全国 第 9 题 单选题 区分题
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9.(5分)已知 $F_{1} , F_{2}$ 为双曲线 $C: x^{2}-y^{2}=1$ 的左、右焦点,点 $P$ 在 $C$ 上,$\angle F_{1} P F_{2}=6 0^{\circ}$ ,则 P 到 x 轴的距离为( )

A. $\frac{\sqrt{3}}{2}$
B. $\frac{\sqrt{6}}{2}$
C. $\sqrt{3}$
D. $\sqrt{6}$
参考答案

B

完整解析 · 逐步详解

【考点】HR:余弦定理; KA :双曲线的定义; KC :双曲线的性质.
【专题】11:计算题.
【分析】设点 $\mathrm{P}\left(\mathrm{x}_{0}, \mathrm{y}_{0}\right)$ 在双曲线的右支,由双曲线的第二定义得

$$ \begin{aligned} & \left|P F_{1}\right|=e\left[x_{0}-\left(-\frac{a^{2}}{c}\right)\right]=a+e x_{0}=1+\sqrt{2} x_{0}, \\ & \left.\left|P F_{2}\right|=e\left[x_{0}-\frac{a^{2}}{c}\right)\right]=e x_{0}-a=\sqrt{2} x_{0}-1 . \text { 由余弦定理得 } \cos \angle F_{1} P F_{2}= \\ & \frac{\left|P F_{1}\right|^{2}+\left|P F_{2}\right|^{2}-\left|F_{1} F_{2}\right|^{2}}{2\left|P F_{1}\right|\left|P F_{2}\right|}, \text { 由此可求出 } P \text { 到 } x \text { 轴的距离. } \end{aligned} $$

【解答】解:不妨设点 $P\left(x_{0}, y_{0}\right)$ 在双曲线的右支,由双曲线的第二定义得

$$ \begin{aligned} & \left|P F_{1}\right|=e\left[x_{0}-\left(-\frac{a^{2}}{c}\right)\right]=a+e x_{0}=1+\sqrt{2} x_{0}, \\ & \left.\left|P F_{2}\right|=e\left[x_{0}-\frac{a^{2}}{c}\right)\right]=e x_{0}-a=\sqrt{2} x_{0}-1 . \end{aligned} $$

由余弦定理得
$\cos \angle F_{1} P F_{2}=\frac{\left|P F_{1}\right|^{2}+\left|P F_{2}\right|^{2}-\left|F_{1} F_{2}\right|^{2}}{2\left|P F_{1}\right|\left|P F_{2}\right|}$ ,即 $\cos 60^{\circ}=$

$$ \frac{\left(1+\sqrt{2} x_{0}\right)^{2}+\left(\sqrt{2} x_{0}-1\right)^{2}-(2 \sqrt{2})^{2}}{2\left(1+\sqrt{2} x_{0}\right)\left(\sqrt{2} x_{0}-1\right)} $$

解得 $\mathrm{x}_{0}^{2}=\frac{5}{2}$ ,所以 $\mathrm{y}_{0}^{2}=\mathrm{x}_{0}^{2}-1=\frac{3}{2}$ ,故 P 到 x 轴的距离为 $\left|\mathrm{y}_{0}\right|=\frac{\sqrt{6}}{2}$
故选:B.
【点评】本题主要考查双曲线的几何性质、第二定义、余弦定理,考查转化的数学思想,通过本题可以有效地考查考生的综合运用能力及运算能力.

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