1. 利用三角形内心性质与面积关系推导边长关系式
设 △MF1F2 的内切圆半径为 r (r>0)。
因为点 I 为 △MF1F2 的内心,所以点 I 到 △MF1F2 的三边 MF1,MF2,F1F2 的距离均等于内切圆半径 r。
根据三角形面积公式,各小三角形的面积分别为:
S△IMF1=21r∣MF1∣
S△IMF2=21r∣MF2∣
S△IF1F2=21r∣F1F2∣
已知 S△IMF1+S△IMF2=S△IF1F2,
代入可得:21r∣MF1∣+21r∣MF2∣=21r∣F1F2∣。
由于 r>0,等式两边同除以 21r 得:
∣MF1∣+∣MF2∣=∣F1F2∣=2c。
2. 结合双曲线的定义求出 $M$ 点到两焦点的距离
因为点 M 在双曲线 C 上,且 ∣MF1∣=2∣MF2∣>∣MF2∣,所以点 M 在双曲线的右支上。
由双曲线的定义,得:
∣MF1∣−∣MF2∣=2a
将已知条件 ∣MF1∣=2∣MF2∣ 代入上式中,得:
2∣MF2∣−∣MF2∣=2a⟹∣MF2∣=2a
从而可得:
∣MF1∣=2∣MF2∣=4a。
3. 联立方程求解双曲线的离心率
将 ∣MF1∣=4a 和 ∣MF2∣=2a 代入第一步中求得的关系式 ∣MF1∣+∣MF2∣=2c 中,得:
4a+2a=2c⟹6a=2c⟹c=3a
因此,双曲线的离心率为:
e=ac=3。
所以正确选项为 C。(注:部分原题参考答案由于计算错误 2∣MF2∣−∣MF2∣=2a⟹∣MF2∣=a 而误选了 A,正确计算应为 C)