设双曲线x2a2−y2b2=1(a>0,b>0) \dfrac {x^{2}}{a^{2}}- \dfrac {y^{2}}{b^{2}}=1(a > 0,b > 0)的左、右顶点分别为AA、BB,点PP在双曲线上且异于AA、BB两点,OO为坐标原点,若直线PAPA与PBPB的斜率之积为79 \dfrac {7}{9},则双曲线的离心率为 ___ .

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完整解法

1. 写出双曲线的顶点坐标并设出动点坐标及满足的关系式

设双曲线方程为 x2a2−y2b2=1(a>0,b>0)\dfrac{x^{2}}{a^{2}}-\dfrac{y^{2}}{b^{2}}=1(a > 0,b > 0).
其左、右顶点分别为 A(−a,0)A(-a, 0),B(a,0)B(a, 0).
设动点 P(x,y)P(x, y) 为双曲线上异于 A,BA, B 的点,则其坐标满足:
x2a2−y2b2=1  ⟹  y2=b2(x2a2−1)=b2a2(x2−a2)\dfrac{x^{2}}{a^{2}}-\dfrac{y^{2}}{b^{2}}=1 \implies y^2 = b^2\left(\dfrac{x^2}{a^2}-1\right) = \dfrac{b^2}{a^2}(x^2-a^2).

2. 计算两直线斜率之积的代数表达式

由斜率公式得直线 PAPA 与 PBPB 的斜率分别为:
kPA=yx+ak_{PA} = \dfrac{y}{x+a},
kPB=yx−ak_{PB} = \dfrac{y}{x-a}.
两斜率之积为:
kPA⋅kPB=yx+a⋅yx−a=y2x2−a2k_{PA} \cdot k_{PB} = \dfrac{y}{x+a} \cdot \dfrac{y}{x-a} = \dfrac{y^2}{x^2-a^2}.

3. 化简斜率之积并求得参数比例关系

将 y2=b2a2(x2−a2)y^2 = \dfrac{b^2}{a^2}(x^2-a^2) 代入斜率之积的代数式中得:
kPA⋅kPB=b2a2(x2−a2)x2−a2=b2a2k_{PA} \cdot k_{PB} = \dfrac{\dfrac{b^2}{a^2}(x^2-a^2)}{x^2-a^2} = \dfrac{b^2}{a^2}.
因为已知直线 PAPA 与 PBPB 的斜率之积为 79\dfrac{7}{9},所以:
b2a2=79\dfrac{b^2}{a^2} = \dfrac{7}{9}.

4. 计算双曲线的离心率

根据双曲线的离心率公式 e=cae = \dfrac{c}{a},可得:
e=c2a2=a2+b2a2=1+b2a2e = \sqrt{\dfrac{c^2}{a^2}} = \sqrt{\dfrac{a^2+b^2}{a^2}} = \sqrt{1+\dfrac{b^2}{a^2}}.
代入 b2a2=79\dfrac{b^2}{a^2} = \dfrac{7}{9},得:
e=1+79=169=43e = \sqrt{1+\dfrac{7}{9}} = \sqrt{\dfrac{16}{9}} = \dfrac{4}{3}.

答案

43\dfrac{4}{3}

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