每日一题[1597]双曲线的焦点三角形

已知 $P$ 为双曲线 $C: \dfrac {x^2}{4}-\dfrac {y^2}{12}=1$ 上一点,$F_1,F_2$ 为双曲线的左、右焦点,$M,I$ 分别为 $\triangle PF_1F_2$ 的重心、内心,若 $MI \perp x$ 轴,则 $\triangle PF_1F_2$ 内切圆的半径为_______.

答案    $\sqrt 6$.

解析    如图,设 $I$ 在 $\triangle PF_1F_2$ 三边上的投影分别为 $D,E,F$.

根据题意,有\[DF_1-DF_2=F_1F-F_2E=(PF_1-PF)-(PF_2-PE)=PF_1-PF_2=4,\]于是 $D$ 在双曲线 $C$ 上,为其右顶点.进而由 $MI\perp x$ 轴可得,$M$ 点的横坐标为 $2$,进而 $P(6,4\sqrt 6)$.根据双曲线的焦半径公式 $I$,有 $\triangle PF_1F_2$ 的内切圆的半径\[r=\dfrac{F_1F_2\cdot y_0}{PF_1+F_1F_2+F_2P}=\dfrac{2cy_0}{2ex_0+2c}=\sqrt 6,\]其中 $e$ 为双曲线的离心率,$x_0,y_0$ 为 $P$ 点横、纵坐标,$c$ 为双曲线半焦距.

 

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