25~26高三上·陇西师大附中模拟·第7题

已知双曲线$C:\dfrac{x^2}{a^2}-\dfrac{y^2}{b^2}=1(a>0,b>0)$的左、右焦点分别为$F_1,F_2$,过$F_1$的直线分别交双曲线的左、右两支于$A,B$两点,记$\triangle ABF_2$的内切圆的圆心为$I$,若$\triangle IBF_2$、$\triangle IBA$、$\triangle IAF_2$的面积之比为$5:8:9$,则该双曲线的离心率为( )
A.$\dfrac{\sqrt{15}}{2}$
B.$3$
C.$\dfrac{\sqrt{15}}{3}$
D.$\dfrac{\sqrt{7}}{2}$

内切圆面积比定边长,双曲线离心率一步搞定!

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A

图片[2]-内切圆面积比定边长,双曲线离心率一步搞定!

由$\triangle ABF_2$的内切圆的圆心为$I$,

得点$I$到$\triangle ABF_2$三边的距离相等.

由$S_{\triangle IBF_2}:S_{\triangle IBA}:S_{\triangle IAF_2}=5:8:9$,

得$|BF_2|:|AB|:|AF_2|=5:8:9$.

设$|AF_2|=9t$,则$|BF_2|=5t$,$|AB|=8t$,

由双曲线定义知:$|AF_2|-|AF_1|=2a=9t-|AF_1|$,

$|BF_1|-|BF_2|=|AB|+|AF_1|-|BF_2|$$=8t+|AF_1|-5t=3t+|AF_1|=2a$,

则$12t=4a$,解得$t=\dfrac{1}{3}a$.

于是$|AF_2|=3a$,$|BF_2|=\dfrac{5}{3}a$,$|AB|=\dfrac{8}{3}a$,$|AF_1|=a$.

在$\triangle ABF_2$中,由余弦定理得$\cos\angle BAF_2=\dfrac{\left(\dfrac{8}{3}a\right)^2+(3a)^2-\left(\dfrac{5}{3}a\right)^2}{2\times\dfrac{8}{3}a\times3a}=\dfrac{5}{6}$.

在$\triangle AF_1F_2$中,$\cos(\pi-\angle BAF_2)=\dfrac{a^2+9a^2-4c^2}{6a^2}=-\dfrac{5}{6}$,则$c^2=\dfrac{15}{4}a^2$,
所以该双曲线的离心率为$e=\dfrac{c}{a}=\dfrac{\sqrt{15}}{2}$.

故选:A.

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THE END
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