设双曲线
C 的中心为点
O,若有且只有一对相交于点
O,所成的角为
60∘ 的直线
A1B1 和
A2B2,使
∣A1B1∣=∣A2B2∣,其中
A1,
B1 和
A2,
B2 分别是这对直线与双曲线
C 的交点,则该双曲线的离心率的取值范围是( )
\begin{answer}
A
\end{answer}
\begin{solution}
取坐标轴沿双曲线的实轴、虚轴,则可设
a2x2−b2y2=1,
e2=1+a2b2.
过原点、方向角为
θ 的直线上的点可写为
(x,y)=ρ(cosθ,sinθ)
它与双曲线相交的条件为
ρ2(a2cos2θ−b2sin2θ)=1
且弦长为
2∣ρ∣. 两条方向相差
3π 的直线弦长相等,当且仅当
a2cos2θ−b2sin2θ=a2cos2(θ+3π)−b2sin2(θ+3π)
整理得
(a21+b21)[cos2θ−cos2(θ+3π)]=0
故候选的两对直线分别可取方向角
(−6π,6π),
(3π,32π).
第一对为割线的条件是
4a23−4b21>0⟺a2b2>31⟺e>323
第二对为割线的条件是
4a21−4b23>0⟺a2b2>3⟺e>2
因此当
323<e⩽2 时恰有第一对;
e>2 时两对均存在,而
e=323 或更小时第一对也不是有限割线. 故离心率范围为
(323,2]
选 A.
\end{solution}