25~26高三上·长郡中学月考(五)·第8题

已知双曲线$C:\frac{x^2}{a^2} – \frac{y^2}{b^2}=1$$(a > b > 0)$的左、右焦点分别为$F_1,F_2$,点$P$为双曲线$C$上位于第一象限内的一点,$I$为$\triangle F_1PF_2$的内心,$PI$交$x$轴于点$D$,且$\overrightarrow{PI}=2\overrightarrow{ID}$,直线$PF_2$的斜率为$2\sqrt{2}$,则双曲线$C$的离心率为( )
A.$\frac{5}{4}$
B.$\frac{13}{8}$
C.$2$
D.$\frac{7}{5}$

焦点三角形内心+双曲线离心率问题

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D

$\because I$为$\triangle F_1PF_2$的内心,
$\therefore I$为角平分线交点,
又$\because \overrightarrow{PI}=2\overrightarrow{ID}$,
故$\frac{|PF_1|}{|F_1D|}=\frac{|PF_2|}{|F_2D|}=\frac{|PI|}{|ID|}=2$,
$\therefore \frac{|PF_1|+|PF_2|}{|F_1D|+|F_2D|}=\frac{|PF_1|+|PF_2|}{2c}=2$,
$\therefore |PF_1|+|PF_2|=4c$,
又$\because |PF_1|-|PF_2|=2a$,
$\therefore |PF_1|=2c+a,|PF_2|=2c-a$,
$\because$直线$PF_2$的斜率为$2\sqrt{2}$,$\therefore \cos\angle PF_2F_1=-\frac{1}{3}$,
在$\triangle F_1PF_2$中,由余弦定理得$(2c+a)^2=(2c-a)^2+(2c)^2 -$$2\times(2c-a)\times2c\times\left(-\frac{1}{3}\right)$,
整理得$e=\frac{c}{a}=\frac{7}{5}$,故D正确.
故选:D.

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