过双曲线CC:x2a2−y2b2=1(a>0,b>0) \dfrac {x^{2}}{a^{2}}- \dfrac {y^{2}}{b^{2}} =1(a > 0 , b > 0)的左焦点FF且斜率为12 \dfrac {1}{2}的直线ll与双曲线CC的两条渐近线分别交于AA,BB两点,与yy轴交于MM点,若2AM→=MB→2 \overrightarrow {AM}= \overrightarrow {MB},则双曲线CC的离心率等于(    )(\:\:\:\:)
A. 10 \sqrt {10}
B. 13 \sqrt {13}
C. 102 \dfrac { \sqrt {10}}{2}
D. 132 \dfrac { \sqrt {13}}{2}

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完整解法

1. 写出直线 $l$ 的方程及点 $M$ 的坐标

由题意,双曲线 CC 的左焦点为 F(−c,0)F(-c, 0),直线的斜率为 12\dfrac{1}{2},
所以直线 ll 的方程为:y=12(x+c)y = \dfrac{1}{2}(x+c)。
令 x=0x=0,可得 y=c2y = \dfrac{c}{2},因此直线 ll 与 yy 轴的交点为 M(0,c2)M\left(0, \dfrac{c}{2}\right)。

2. 求交点 $A$ 和 $B$ 的横坐标

双曲线 CC 的渐近线方程为 y=±baxy = \pm \dfrac{b}{a}x。
联立直线 ll 与渐近线 y=−baxy = -\dfrac{b}{a}x(第二象限),得:
{y=12(x+c)y=−bax\begin{cases} y = \dfrac{1}{2}(x+c) \\ y = -\dfrac{b}{a}x \end{cases}
解得 AA 点的横坐标为 xA=−aca+2bx_A = -\dfrac{ac}{a+2b}。
联立直线 ll 与渐近线 y=baxy = \dfrac{b}{a}x(第一象限),得:
{y=12(x+c)y=bax\begin{cases} y = \dfrac{1}{2}(x+c) \\ y = \dfrac{b}{a}x \end{cases}
解得 BB 点的横坐标为 xB=ac2b−ax_B = \dfrac{ac}{2b-a}(其中 2b>a2b > a)。

3. 利用向量共线关系求 $a$ 和 $b$ 的关系

已知 2AM→=MB→2 \overrightarrow{AM} = \overrightarrow{MB},且 MM 在 yy 轴上(即 xM=0x_M = 0)。
根据向量的坐标关系,有:
2(xM−xA)=xB−xM  ⟹  −2xA=xB2(x_M - x_A) = x_B - x_M \implies -2x_A = x_B
将 xAx_A 和 xBx_B 代入得:
2aca+2b=ac2b−a\dfrac{2ac}{a+2b} = \dfrac{ac}{2b-a}
因为 a>0,c>0a > 0, c > 0,两边同除以 acac 整理得:
2(2b−a)=a+2b  ⟹  2b=3a2(2b-a) = a+2b \implies 2b = 3a

4. 计算双曲线的离心率

在双曲线中,b2=c2−a2b^2 = c^2 - a^2。
将 b=32ab = \dfrac{3}{2}a 代入可得:
94a2=c2−a2  ⟹  c2=134a2\dfrac{9}{4}a^2 = c^2 - a^2 \implies c^2 = \dfrac{13}{4}a^2
所以离心率 e=ca=132e = \dfrac{c}{a} = \dfrac{\sqrt{13}}{2}。
对照选项,选 D。

答案

D

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