1. 求出点 $M$ 的坐标
设双曲线 C 的一条渐近线方程为 y=abx。
由 F2M⋅OM=0 可得 OM⊥F2M。
因为 M 在渐近线上,直线 OM 的斜率为 ab,所以直线 F2M 的斜率为 −ba。
已知 F2(c,0),则直线 F2M 的方程为 y=−ba(x−c),即 ax+by−ac=0。
联立渐近线与直线 F2M 的方程:
{bx−ay=0ax+by−ac=0
解得交点 M 的坐标为 M\left(\dfrac{a^2}{c}, \dfrac{ab}{c}
ight)。
2. 求出点 $N$ 的坐标
由 F2M=23F2N 可得 F2N=32F2M。
因为 F2(c,0),M\left(\dfrac{a^2}{c}, \dfrac{ab}{c}
ight),所以:
ight) = \left(-\dfrac{b^2}{c}, \dfrac{ab}{c}
ight)$$
从而:
$$\overrightarrow{F_2N} = \dfrac{2}{3}\left(-\dfrac{b^2}{c}, \dfrac{ab}{c}
ight) = \left(-\dfrac{2b^2}{3c}, \dfrac{2ab}{3c}
ight)$$
则点 $N$ 的坐标为:
$$N = F_2 + \overrightarrow{F_2N} = \left(c - \dfrac{2b^2}{3c}, \dfrac{2ab}{3c}
ight)$$
由于 $b^2 = c^2 - a^2$,代入上式化简得 $N\left(\dfrac{2a^2 + c^2}{3c}, \dfrac{2ab}{3c}
ight)$。3. 代入双曲线方程求出离心率
因为点 N 在双曲线 C 上,将其坐标代入双曲线方程 a2x2−b2y2=1,得:
a2(3c2a2+c2)2−b2(3c2ab)2=1
化简整理得:
9a2c2(2a2+c2)2−9c24a2=1
同乘 9a2c2 得:
(2a2+c2)2−4a4=9a2c2
4a4+4a2c2+c4−4a4=9a2c2
c4=5a2c2
因为 c>0,所以 c2=5a2。
因此,离心率 e2=a2c2=5,由于 e>1,解得 e=5。
故选 A。