设椭圆 $E:\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$),$A,B$ 是长轴的端点,$C$ 为短轴的一个端点,$F_1(-c,0),F_2(c,0)$ 是焦点,记 $\angle ACB=\alpha$,$\angle F_1CF_2=\beta$.若 $\alpha=2\beta$,则椭圆 $E$ 的离心率 $e$ 应当满足的方程是 .
【难度】
【出处】
2007年第十八届"希望杯"全国数学邀请赛高二(二试)
【标注】
【答案】
$2e^3-2e^2-2e+1=0$
【解析】
设坐标原点为 $O$,根据题意,$CF_1$ 是 $\triangle ACO$ 的角平分线,于是\[\dfrac{F_1A}{F_1O}=\dfrac{CA}{CO},\]也即\[\dfrac{a-c}{c}=\dfrac{\sqrt{a^2+b^2}}{b},\]不妨设 $a=1$,则 $c=e$,$b=\sqrt{1-e^2}$,于是\[\dfrac{1-e}{e}=\sqrt{\dfrac{2-e^2}{1-e^2}},\]整理得\[2e^3-2e^2-2e+1=0.\]
题目
答案
解析
备注