专题地图 › 双曲线
2021 年福建预赛
F3填空题双曲线
已知离心率为 6/2 的双曲线
C:a2x2−b2y2=1(a>0,b>0)
的左、右焦点分别为 F1,F2。P 为双曲线上一点,R,r 分别为 △PF1F2 的外接圆、内切圆半径。若 ∠F1PF2=60∘,则 R/r=。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
解析
思路
双曲线定义给差,余弦定理给乘积,再由三角形面积、周长公式求两种半径。
解答
记 PF1=u,PF2=v,焦距的一半为 c。由双曲线定义与余弦定理,
∣u−v∣=2a,(2c)2=u2+v2−uv.
又 c/a=6/2,故 4c2=6a2。将 u2+v2=(u−v)2+2uv 代入,得
4a2+uv=6a2,uv=2a2.
进而
(u+v)2=(u−v)2+4uv=12a2,u+v=23a.
三角形面积和半周长分别为
Δ=21uvsin60∘=23a2,s=2u+v+2c=3a+c.
因此
R=4Δuv⋅2c=2a,r=sΔ=2(1+1/2)a.
所以
rR=2+22.
复核
由 uv=2a2 与 ∣u−v∣=2a 得到的三边均满足三角形不等式;所有长度均为正。
方法总结
焦点三角形中,双曲线定义控制两焦半径之差,夹角条件用余弦定理补足其积或和。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
用焦距差和60度余弦定理求焦距乘积与和,再将尺度消去于外接圆和内切圆半径比。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:圆锥曲线的焦半径与准线距离、面积联系高、内切圆与外接圆半径
专题卡:焦半径与三角形几何