12. 设双曲线 $E:\dfrac{x^{2}}{a^{2}}-\dfrac{y^{2}}{b^{2}}=1$($a>0,b>0$)的右焦点为 $F$,$M(0,3b)$,若直线 $l$ 与 $E$ 的右支交于 $A$,$B$ 两点,且 $F$ 为 $\triangle MAB$ 的重心,则直线 $l$ 斜率的取值范围为( )
A. $\left( \dfrac{\sqrt{13}}{3},\sqrt{3} \right)\cup(\sqrt{3},+\infty)$
B. $\left( \dfrac{2\sqrt{13}}{3},\sqrt{3} \right)\cup(\sqrt{3},+\infty)$
C. $(-\infty,-\sqrt{6})\cup\left( -\sqrt{6},-\dfrac{2\sqrt{13}}{9} \right)$
D. $(-\infty,-\sqrt{6})\cup\left( -\sqrt{6},-\dfrac{2\sqrt{13}}{3} \right)$
解:设 $D$ 为 $AB$ 的中点,所以 $\overrightarrow{MF}=2\overrightarrow{FD}$,则 $D\left( \dfrac{3c}{2},-\dfrac{3b}{2} \right)$,因为直线 $l$ 与 $E$ 的右支交于 $A,B$ 两点,所以 $\dfrac{9c^{2}}{4a^{2}}-\dfrac{9}{4}>1$,解得 $e>\dfrac{\sqrt{13}}{3}$,经验证,当离心率为 $\sqrt{3}$ 时,$M,F,A,B$ 四点共线,即 $E$ 的离心率的取值范围为 $\left( \dfrac{\sqrt{13}}{3},\sqrt{3} \right)\cup(\sqrt{3},+\infty)$。又因为 $k_1k_{AB}=\dfrac{b^{2}}{a^{2}}$,所以 $k=\dfrac{b^{2}}{a^{2}k_1}=-\dfrac{bc}{a^{2}}=-\dfrac{\sqrt{(c^{2}-a^{2})c^{2}}}{a^{2}}=-e\sqrt{e^{2}-1}\in(-\infty,-\sqrt{6})\cup\left( -\sqrt{6},-\dfrac{2\sqrt{13}}{9} \right)$。