双曲线 以AC为直径的圆
16. 已知双曲线 $\dfrac{x^{2}}{a^{2}}-\dfrac{y^{2}}{b^{2}}=1\ (a>0,b>0)$ 的左、右顶点分别为 $A$,$B$,点 $C$ 满足 $\overrightarrow{AC}=\lambda\overrightarrow{AB}\ (\lambda>1)$,点 $P$ 为双曲线右支上任意一点(异于点 $B$),以 $AC$ 为直径的圆交直线 $AP$ 于点 $M$,直线 $BP$ 与直线 $CM$ 交于点 $N$。若 $N$ 点的横坐标等于该圆的半径,则该双曲线的离心率是 $\underline{\blacktriangle}$。
解: 如上图所示。
以 $AC$ 为直径的圆的半径 $r=\dfrac{AC}{2}=\dfrac{t+a}{2}$(设点 $C(t,0)$),由 $N$ 点的横坐标等于该圆的半径,
则点 $N\left(\dfrac{a+t}{2},y_{1}\right)$,设点 $P$ 坐标 $(x_{2},y_{2})$。
$\because AC$ 为直径,$M$ 在圆上,$\therefore\angle AMC=90^{\circ}$,即 $AP\perp NC$。
$\therefore k_{AP}=\dfrac{y_{2}}{x_{2}+a}$,$k_{NC}=\dfrac{y_{1}}{\dfrac{a+t}{2}-t}=\dfrac{2y_{1}}{a-t}$,
$\therefore \dfrac{y_{2}}{x_{2}+a}\times\dfrac{2y_{1}}{a-t}=-1$,$\therefore \dfrac{y_{2}}{x_{2}+a}=\dfrac{t-a}{2y_{1}}$。
又 $N$ 在直线 $BP$ 上,
$\because \dfrac{y_{2}}{x_{2}-a}=\dfrac{y_{1}}{\dfrac{a+t}{2}-a}=\dfrac{2y_{1}}{t-a}$,
两式相乘:
$\therefore \dfrac{y_{2}^{2}}{x_{2}^{2}-a^{2}}=1$
$\because \dfrac{x_{2}^{2}}{a^{2}}-\dfrac{y_{2}^{2}}{b^{2}}=1$,即 $\dfrac{y_{2}^{2}}{b^{2}}=\dfrac{x_{2}^{2}-a^{2}}{a^{2}}=\dfrac{y_{2}^{2}}{x_{2}^{2}-a^{2}}\cdot\dfrac{x_{2}^{2}-a^{2}}{a^{2}}$,
$\therefore b^{2}=a^{2}$
$\therefore e=\dfrac{\sqrt{2}a}{a}=\sqrt{2}$