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100基隆高中二招

回復 1# YAG 的帖子

上面只有解到 \(f(x,y)\geq \sqrt{3}A,\)

但,沒有說明為何 \(\sqrt{3}A\) 的最小值~會是發生在當 \(A=B=C\) 時。

當 \(A=B=C\) 時,是當  \(f(x,y)\geq \sqrt{3}A\)

                ^^^^^^ 的等號成立時,

但該解法漏掉說明,何以 \(\sqrt{3}A\geq \sqrt{3}\times 2\)

              ^^^^^^^ 的等號會成立?





以下提供兩個做法~

解一:

  \(A=2x+2y+2\)

  \(B=x+3y+1\)

  \(C=2x+4y-1\)

  因為上面三個等號的右手邊只有兩個未知數,

  所以一定會滿足特定關係式(想想如何拼湊~以消掉 \(x,y\)),

  找出其關係式如下 \(A+2B-2C=6\)

  由柯西不等式,可得

    \((A^2+B^2+C^2)(1+2^2+(-2)^2)\geq(A+2B-2C)^2\)

    \(\Rightarrow (A^2+B^2+C^2)\cdot 9\geq 36\)

    \(\Rightarrow \sqrt{A^2+B^2+C^2}\geq 2\)

  且當等號成立時,

    \(\displaystyle \frac{2x+2y+2}{1}=\frac{x+3y+1}{2}=\frac{2x+4y-1}{-2}\)

  可解得 \(\displaystyle x=\frac{-7}{6}, y=\frac{1}{2}\)




解二:

  \((2x+2y+2)^2+(x+3y+1)^2+(2x+4y-1)^2\)

  \(=9x^2+30xy+29y^2+6x+6y+6\)

  \(=(3x+5y+1)^2+4y^2-4y+5\)

  \(=(3x+5y+1)^2+(2y-1)^2+4\)

  \(\geq 0+0+4=4\)

  所以,

  \(\sqrt{(2x+2y+2)^2+(x+3y+1)^2+(2x+4y-1)^2}\geq 2\)

  且當等號成立時,

    \(3x+5y+1=0\) 且 \(2y-1=0\)

  可解得 \(\displaystyle x=\frac{-7}{6}, y=\frac{1}{2}\)

  (還是有人不喜歡解二的配方,想改用微分也可以!)

多喝水。

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