1. 设出双曲线的标准方程,写出焦点$F$与虚轴端点$B$的坐标,并求出直线$FB$的斜率
设双曲线的标准方程为 a2x2−b2y2=1 (a>0,b>0)。
不失一般性,设焦点为 F(c,0),虚轴的一个端点为 B(0,b)。
则直线 FB 的斜率为:
kFB=0−cb−0=−cb
2. 根据直线$FB$与渐近线垂直,得出$a, b, c$之间的关系式
双曲线的一条渐近线方程为 y=abx,其斜率为 k=ab。
因为直线 FB 与该渐近线垂直,所以其斜率之积为 −1:
kFB⋅k=−1⟹−cb⋅ab=−1
化简得:
b2=ac
3. 利用双曲线$a, b, c$的关系以及离心率的定义求出离心率的值
因为 b2=c2−a2,代入上式得:
c2−a2=ac
两边同除以 a2 得:
(ac)2−1=ac
设离心率为 e=ac,则有:
e2−e−1=0
解得 e=21+5 或 e=21−5。
因为双曲线的离心率 e>1,所以舍去负值 e=21−5,
得 e=21+5。
故选 D。