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有一边长为q的正方形abcd,p是在对角线BD上的一点,p点在什么位置时ap+bp+cp的值最小.、 求出其最小值

来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/04/30 19:21:07
有一边长为q的正方形abcd,p是在对角线BD上的一点,p点在什么位置时ap+bp+cp的值最小.、 求出其最小值
有一边长为q的正方形abcd,p是在对角线BD上的一点,p点在什么位置时ap+bp+cp的值最小.、 求出其最小值
最小值非3/2√2q,因为还可以找到比其更小的值:当p与B点重合时候,ap+bp+cp = 2q
欲求L=ap+bp+cp最小值,可以用解析几何的方法.
1、构建坐标系方法:
1)以正方形中心为原点;
2)A至C为x轴正向,D至B为y轴正向;
3)设a对角线的一半,即a=√2/2q,p在y轴正半轴,p坐标(0,y);
2、求L的表达式:
ap = cp = √(a^2+y^2)
bp = a-y
L = ap+bp+cp = a-y + 2*√(a^2+y^2)
3、对L求y的导数L’
L‘ = -1 + 4y/√(a^2+y^2)
当L’ = 0,L取得最值(最大或最小),此时,y = a/√15
4、验证y = a/√15 时取得最小值
此时,L = √2/2 (1+7/√15) q ≈ 1.985q < 2q
综上,当p(0,a/√15) 即 ((0,30/√30q) ,L 取最小值:√2/2 (1+7/√15) q
注:比p在B点、或在对角线中点都小.