每日一题[2880]解三角形

已知双曲线 $C:\dfrac{x^2}{a^2}-\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a,b>0$)的右顶点为 $A$,若以点 $A$ 为圆心,以 $b$ 为半径的圆与双曲线 $C$ 的一条渐近线交于 $M,N$ 两点,点 $O$ 为坐标原点,且 $\overrightarrow{OM}=5\overrightarrow{ON}$,则双曲线的离心率为_______.

答案    $\dfrac{\sqrt{15}}3$.

解析    如图,设 $ON=m$,$OM=5m$,$A$ 在 $OM$ 上的投影为 $H$,且 $HN=HM=2m$,不妨设 $a=1$,则

\[\begin{cases} AN^2-HN^2=AO^2-HO^2=AH^2,\\ \dfrac{AH^2}{ON^2}=\tan^2\angle HOA,\end{cases}\implies \begin{cases} b^2-4m^2=1-9m^2,\\ \dfrac{1-9m^2}{9m^2}=b^2,\end{cases}\]于是 $b^2=1-5m^2$,代入可得\[(3m^2-1)(15m^2-1)=0,\]于是 $m^2=\dfrac 13$($b^2=-\dfrac 23$,舍去)或 $m^2=\dfrac{1}{15}$,从而 $b^2=\dfrac 23$,离心率 $e=\sqrt{1+\dfrac{b^2}{a^2}}=\dfrac{\sqrt{15}}3$.

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