填7 (待定係數法)
ps. 我的同事 任爸 提供的解法
設A(a,0),B(0,b), a,b為正實數,
直線AB 截距式 為 \frac{x}{a}+\frac{y}{b}=1
代入(2,1) 得
#1# \frac{2}{a}+\frac{1}{b}=1
所求為 a+b+ \sqrt{a^2+b^2}
欲將 \sqrt{a^2+b^2} 以 不等式 去掉 礙眼的 根號
故 自令 一組 待定係數 正實數 p,q ,滿足
#2# p^2+q^2=1
柯西
\sqrt{a^2+b^2} \cdot \sqrt{p^2+q^2} \ge a p +b q
即 \sqrt{a^2+b^2} \ge a p +b q
等號成立於
#3# \frac{a}{p}=\frac{b}{q}
故所求
a+b+ \sqrt{a^2+b^2}
\ge a+b+ a p+b q = (1+p)a+(1+q)b
= [(1+p)a+(1+q)b] \cdot (\frac{2}{a}+\frac{1}{b} )
\ge ( \sqrt{2(1+p)} + \sqrt{1+q} )^2 ps. 至此為與 a, b 無關之常數(亦即 只要p與q定得出來,這就是最小值)
上行的等號成立於
\frac{(1+p)a}{\frac{2}{a}}=\frac{(1+q)b}{\frac{1}{b}} 即
#4# (1+p)a^2= 2 (1+q)b^2
將 #3# 平方得
#5# \frac{a^2}{p^2}=\frac{b^2}{q^2}
將 #4# 除以 #5# 得
#6# p^2(1+p)=2 q^2(1+q)
將 #2# 代入 #6# 得
(1-q^2)(1+p)=2 (1-p^2)(1+q)
約分得 2p-q=1
將上式 代入 #2# p^2+q^2=1
所待定的係數已定出 p=\frac{4}{5} , q=\frac{3}{5}
此時 a=\frac{10}{3} , b=\frac{5}{2}
為了將過程盡量解釋清楚,
所以篇幅很長,請見諒.
結束前,整理一遍
OA+OB+AB
= a+b+ \sqrt{a^2+b^2}
= a+b+ \sqrt{a^2+b^2} \cdot (p^2+q^2)
\ge a+b+ a p+b q = (1+p)a+(1+q)b = [(1+p)a+(1+q)b] \cdot (\frac{2}{a}+\frac{1}{b} )
\ge ( \sqrt{2(1+p)} + \sqrt{1+q} )^2
= 10 為 最小值
---------- 正經文 結束 以下是惡搞 ----------
這時 如果要唬人
可以寫成
OA+OB+AB
= a+b+ \sqrt{a^2+b^2}
= a+b+ \sqrt{a^2+b^2} \cdot \sqrt{(\frac{4}{5})^2+(\frac{3}{5})^2}
\ge a+b+ ( \frac{4}{5} a +\frac{3}{5} b ) = \frac{9}{5} a+ \frac{8}{5} b
= [\frac{9}{5} a+ \frac{8}{5} b] \cdot (\frac{2}{a}+\frac{1}{b} )
\ge ( \sqrt{\frac{18}{5}} + \sqrt{\frac{8}{5}} )^2
= 10 得 最小值
[ 本帖最後由 cplee8tcfsh 於 2013-5-14 06:10 PM 編輯 ]