椭圆
Γ:a2x2+b2y2=1(
a>b>0)的左右焦点分别为
F1,
F2,焦距为
2c. 若直线
y=3(x+c) 与椭圆
Γ 的一个交点
M 满足
∠MF1F2=2∠MF2F1,则该椭圆的离心率等于______.
\begin{answer}
3−1
\end{answer}
\begin{solution}
取左、右焦点分别为
F1=(−c,0)、
F2=(c,0). 直线
y=3(x+c) 经过
F1,其向右上方的射线与
x 轴正方向的夹角为
60∘. 若点
M 在该直线的另一条射线上,则
∠MF1F2=120∘,由题设得
∠MF2F1=60∘,从而三角形在
M 处的内角为
0∘,与三角形非退化矛盾. 因此
M 在向右上方的射线上,从而
∠MF1F2=60∘
由题设
∠MF1F2=2∠MF2F1,得
∠MF2F1=30∘,于是三角形
MF1F2 在
M 处为直角三角形. 因为
F1F2=2c,所以由
30∘-
60∘-
90∘ 三角形的边长关系,
MF1=c,
MF2=3c.
点
M 在椭圆上,故由椭圆定义
2a=MF1+MF2=(1+3)c
因此离心率
e=ac=1+32=3−1
\end{solution}