已知實(shí)數(shù)x,y滿足:x2?4xy?5y2=5,求:S=x2+2y2最小值
題一、
已知實(shí)數(shù)x,y滿足:x2?4xy?5y2=5,
求:S=x2+2y2最小值
分析題目
分析題目,已知的二元二次方程,所求為二元二次代數(shù)式的最小值,從已知條件分析,因?yàn)榇嬖诮徊骓?xiàng)X乘以Y,這個(gè)交叉項(xiàng)影響我們利用基本不等式放縮,據(jù)此我們需要引入雙參數(shù)換元,抵消掉交叉項(xiàng),最簡(jiǎn)單的策略就是 將已知的因式分解為乘積形式,將兩個(gè)乘積參數(shù)化,轉(zhuǎn)換為,已知二元積,求二元平方何的最值,據(jù)此分析我們來解題,
首先,將已知條件等號(hào)左邊直接十字相乘法因式分解得到,
(x?5y)(x+y)=5,
此時(shí)我們引入?yún)?shù)P何Q,設(shè)定,
x?5y=p,x+y=q
則將X何Y都用P何Q表示出來,很容易得到
x=p+5q/6,y=q?p/6
最后代入到上述方程中得到,
pq=5,
接著我們來轉(zhuǎn)換所求的代數(shù)式S,將X和Y用P和Q的代數(shù)式替換,即得到,
S=(p+5q/6)2+2(q?p/6)2
通分整理后得到,
S=3p2+6pq+27q2/36
將P乘以Q用5代入,即得到,
S=p2+10+9q2/12
此時(shí)我們就得到了典型的二元積一定,求二元平方何的最小值,那我們考察一下基本不等式,基于完全平方式的非負(fù)性,即
(√a?√b)2≥0
展開后移項(xiàng)即得到,a+b≥2√ab,那我們就利用這個(gè)基本不等式來放縮這個(gè)平方和,即得到,S≥2√p2·9q2+10/12
代入P乘以Q的值5,最后算得
S≥10/3,
同時(shí)求得取等號(hào)條件,p=3q,即
x=4√15/9,y=?√15/9
參考答案