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1 题目
题目:若实数x,y满足x2+y2+xy=1,求x+y的最小值.
2 多种解法
解法1 利用基本不等式ab≤a+b22
∵ x2+y2+xy=1,
∴ (x+y)2-xy=1,即(x+y)2-x+y22≤1,
∴ (x+y)2≤43,
∴ x+y的最小值为-233.
解法2 利用配方和放缩
由x2+y2+xy=1得3x+y22+x-y22=1,即
3x+y22=1-x-y22.
故3x+y22=1-x-y22≤1,即x+y22≤13,得x+y2≤33,故x+y的最小值为-233.
解法3 利用判别式
设x+y=t,则y=t-x,将其代人x2+y2+xy=1得
x2+(t-x)2+x(t-x)=1,即x2-tx+t2-1=0,
因为关于x的方程要有实数解,故Δ=(-t)2-4×1×(t2-1)≥0,
解得-223≤t≤223.故x+y的最小值为-233.
解法4 利用二维柯西不等式
(x+y)2=12x+y·1+32x·132≤12x+y2+34x2
12+132=233.
故x+y的最小值为-233.
解法5 利用向量不等式m·n≤|m|·|n|
构造向量,设m=12x+y,32x,n=1,13,则
x+y=m·n≤|m|·|n|=12x+y2+34x2·12+132=233.
故x+y的最小值为-233.
解法6 利用三角代换
由x2+y2+xy=1得x+y22+32y2=1,联想三角代换,
设x+y2=cosθ,32y=sinθ,即x+y2=cosθ,y2=sinθ3,则
x+y=x+y2+y2=cosθ+13sinθ=23sin(θ+α)
故x+y的最小值为-233.
题目:若实数x,y满足x2+y2+xy=1,求x+y的最小值.
2 多种解法
解法1 利用基本不等式ab≤a+b22
∵ x2+y2+xy=1,
∴ (x+y)2-xy=1,即(x+y)2-x+y22≤1,
∴ (x+y)2≤43,
∴ x+y的最小值为-233.
解法2 利用配方和放缩
由x2+y2+xy=1得3x+y22+x-y22=1,即
3x+y22=1-x-y22.
故3x+y22=1-x-y22≤1,即x+y22≤13,得x+y2≤33,故x+y的最小值为-233.
解法3 利用判别式
设x+y=t,则y=t-x,将其代人x2+y2+xy=1得
x2+(t-x)2+x(t-x)=1,即x2-tx+t2-1=0,
因为关于x的方程要有实数解,故Δ=(-t)2-4×1×(t2-1)≥0,
解得-223≤t≤223.故x+y的最小值为-233.
解法4 利用二维柯西不等式
(x+y)2=12x+y·1+32x·132≤12x+y2+34x2
12+132=233.
故x+y的最小值为-233.
解法5 利用向量不等式m·n≤|m|·|n|
构造向量,设m=12x+y,32x,n=1,13,则
x+y=m·n≤|m|·|n|=12x+y2+34x2·12+132=233.
故x+y的最小值为-233.
解法6 利用三角代换
由x2+y2+xy=1得x+y22+32y2=1,联想三角代换,
设x+y2=cosθ,32y=sinθ,即x+y2=cosθ,y2=sinθ3,则
x+y=x+y2+y2=cosθ+13sinθ=23sin(θ+α)
故x+y的最小值为-233.