求代数式的最小值 求代数式的最小值的方法


求代数式的最小值 求代数式的最小值的方法

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一道高中题-求代数式的最小值
如果5x+12y=60, 求代数式
的最小值 。
解法1:利用高中的解析几何直线的知识, 把5x+12y=60化成截距式有:
x/12 + y/5 =1, 显然这是一个在x轴上的截距为12, y轴上的截距为5的直线 。
而代数式
的值取决于直线上的点,而根据在原点的圆的方程特点,这个根式可以看成是圆的半径r,而这个半径r恰是从原点到直线上的距离 。如图所示:
若让半径最小,显然垂直线段最短,也就是OE垂直直线AB时候有最小半径,即圆与直线相切时候有最小的所求代数值 。
因为直线AB的方程已知, 因此其斜率为k=-5/12
【求代数式的最小值 求代数式的最小值的方法】又因为OE垂直于AB,所以直线OE的斜率根据两条垂线的斜率之积为-1(即互为负倒数), 可以得出直线OE的斜率为12/5,
那么OE的直线方程为y=(12/5)x, 这样将OE和AB的方程联立就可以求出切点E,随后利用两点之间的距离公式就可以求出最小的r.
这里结合初中的几何运算,因为OE是斜边的高,且直角三角形两个直角边分别是5和12, 则斜边为13 (这种5-12-13的直角三角形要牢记),根据面积方法计算马上可以求出:
OE=5x12/13=60/13
这就是所求代数式
的最小值 。
解法2:利用柯西不等式,
解法3: 利用初中的方程知识求解,
解出y的表达式带入;
最后根号内代数式配方即可求解 。


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