每日一题[2225]化椭为圆

已知 $P,Q,M$ 是椭圆 $C:\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$)上不同的三点,且原点 $O$ 是 $\triangle PQM$ 的重心,若点 $M\left(\dfrac{\sqrt 2}2a,\dfrac{\sqrt 2}2b\right)$,直线 $PQ$ 的斜率恒为 $-\dfrac 12$,则椭圆 $C$ 的离心率为(       )

A.$\dfrac{\sqrt 2}3$

B.$\dfrac{\sqrt 3}3$

C.$\dfrac{\sqrt 2}2$

D.$\dfrac{\sqrt 3}2$

答案    D.

解析    在伸缩变换 $x=x'$,$y=\dfrac bay'$ 下,椭圆 $C$ 变为圆 $C':x'^2+y'^2=a^2$,此时 $\triangle P'Q'M'$ 的重心为 $O'$(即 $O$),外心也为 $O'$,从而 $\triangle P'Q'M'$ 为等边三角形.$M'\left(\dfrac{\sqrt 2}2a,\dfrac{\sqrt 2}2a\right)$,因此 $O'M'$ 的斜率为 $1$,进而 $P'Q'$ 的斜率为 $-1$,从而\[-\dfrac ba=-\dfrac 12\implies e=\sqrt{1-\dfrac{b^2}{a^2}}=\sqrt{1-\left(\dfrac 12\right)^2}=\dfrac{\sqrt 3}2,\]其中 $e$ 为椭圆 $C$ 的离心率.

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