在x^2+y^2=4的点(x1,y1)(x1>0,y1>0),在2x-6+y=0上的点(x2,y2)求|x1-x2|+|

问题描述:

在x^2+y^2=4的点(x1,y1)(x1>0,y1>0),在2x-6+y=0上的点(x2,y2)求|x1-x2|+|y1-y2|的最小值,要科学的解法
1个回答 分类:数学 2014-10-11

问题解答:

我来补答
首先考虑固定一点(x1,y1),求(x2,y2)使|x1-x2|+|y1-y2|最小.
代入y2 = 6-2x2得|x1-x2|+|y1-6+2x2| = |x1-x2|+2|(y1/2-3)+x2| ≥ |x1-x2|+|(y1/2-3)+x2| ≥ |y1/2-3+x1|.
右端是与x2,y2无关的常数,且等号在x2 = 3-y1/2,y2 = y1时取到,因此为最小值.
接下来就是在圆上取(x1,y1)使|y1/2-3+x1|最小.
由条件可设x1 = 2cos(t),y1 = 2sin(t),0 < t < π/2.
代入得|sin(t)+2cos(t)-3| = |√5·sin(t+θ)-3|其中θ = arccos(1/√5).
∵√5 < 3,sin(t+θ) ≤ 1,∴|√5·sin(t+θ)-3| = 3-√5·sin(t+θ) ≥ 3-√5.
等号在t = π/2-arccos(1/√5)时取到,故最小值为3-√5.
具体来说在x1 = 4/√5,y1 = 2/√5,x2 = 3-1/√5,y2 = 2/√5时取得等号 .
 
 
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