已知椭圆 $C:\dfrac{x^2}{a^2}+\dfrac{y^2}{b^2}=1$($a>b>0$)的左顶点为 $A$,右顶点为 $B$,点 $P$ 是椭圆 $C$ 上位于 $x$ 轴上方的动点,直线 $AP$,$BP$ 与直线 $y=t$($t>b$)分别交于 $G,H$ 两点.求线段 $GH$ 的长度的最小值.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    椭圆
    >
    椭圆的定义
    >
    椭圆的斜率积定义
  • 题型
    >
    解析几何
    >
    圆锥曲线的弦长与面积问题
【答案】
$\dfrac{2at}b-2a$
【解析】
根据双曲线的垂径定理,直线 $PA$ 和 $PB$ 的斜率之积为 $-\dfrac {b^2}{a^2}$,于是设\[\begin{split} PA&:x=\dfrac{am}{b}y-a,\\ PB&:x=-\dfrac{a}{bm}y+a,\end{split}\]其中 $m>0$,因此\[\begin{split} GH&=\left(\dfrac{amt}{b}-a\right)-\left(-\dfrac{at}{bm}+a\right)\\
&=\dfrac{at}b\cdot\left(m+\dfrac 1m\right)-2a\\
&\geqslant\dfrac{2at}b-2a,\end{split}\]等号当 $m=1$ 时取得,因此所求线段长度的最小值为 $\dfrac{2at}b-2a$.
答案 解析 备注
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