设P是双曲线x24−y212=1右分支上任意一点,F1,F2分别为左、右焦点,设∠PF1F2=α,∠PF2F1=β(如图),求证3tanα2=tanβ2.

问题描述:

设P是双曲线

x2
4
y2
12
=1右分支上任意一点,F1,F2分别为左、右焦点,设∠PF1F2=α,∠PF2F1=β(如图),求证3tan
α
2
=tan
β
2

P是双曲线

x2
4
y2
12
=1右分支上任意一点,F1,F2分别为左、右焦点,
∴a=2,b=2
3
,c=4,F1(-4,0),F2(4,0),
设△PF1F2的内切圆圆心为M,内切圆与x 轴的切点为N,半径为r,则M与N有相同的横坐标,
由双曲线的定义|pF1|-|PF2|=4,及切线长定理得,|NF1|-|NF2|=4,
又|NF1|+|NF2|=2c=8,∴|NF1|=6,|NF2|=2,
则tan
α
2
=
r
|NF1|
=
r
6
,tan
β
2
=
r
|NF2|
=
r
2

3tan
α
2
=tan
β
2