每日一题[3375]善意假设

已知曲线 $C$ 是平面内到定点 $F(0,-2)$ 与到定直线 $l: y=2$ 的距离之和等于 $6$ 的点的轨迹,若点 $P$ 在 $C$ 上,对给定的点 $T(-2,t)$,用 $m(t)$ 表示 $|PF|+|PT|$ 的最小值,则 $m(t)$ 的最小值为_______.

答案    $2$.

解析    根据题意,设 $l':x=-2$,进而\[|PF|+|PT|\geqslant |PF|+d(P,l')\geqslant d(F,l')=2,\]等号当曲线 $C$ 与线段 $FQ$(其中 $Q(-2,2)$)有公共点时可以取得,事实上 $Q$ 恰好位于曲线 $C$ 上,也即等号当 $P,T$ 均位于 $(-2,-2)$ 时取得,因此所求最小值为 $2$.

备注    曲线 $C$ 的轨迹方程为\[\sqrt{x^2+(y+2)^2}+|y-2|=6,\]也即\[x^2=\begin{cases} 60-20y,&y> 2,\\ 12+4y,&y\leqslant 2,\end{cases}\]因此曲线 $C$ 是抛物线 $x^2=60-2y$ 在 $y\in (2,3]$ 的部分(称为上支)和抛物线 $x^2=12+4y$ 在 $y\in [-3,2]$ 的部分(称为下支)组合而成的.

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