巧解代数式最值

【初级】
已知\(x,y\)为实数,求代数式\(\sqrt{x^2+4}+\sqrt{(6-x)^2+9}\)的最小值.


解    此题如果用代数思想解决会比较麻烦,借助图形就很好解决了.

原式我们可以变形为\[\sqrt {(x-0)^2+(0-2)^2}+\sqrt {(x-6)^2+(0-3)^2}.\]而这种形式恰好就是两点间距离公式.
注    设\(A(x_1,y_1),B(x_2,y_2)\),则\(AB=\sqrt{(x_1-x_2)^2+(y_1-y_2)^2}\).)
QQ截图20151117160256如图,原式的最小值就是点\((x,0)\)到点\(A(0,2)\)、点\(B(6,3)\)的距离之和的最小值(利用轴对称作图).
所以求得原式的最小值为\(\sqrt {61}\).


【升级】
已知\(x,y\)为实数,求代数式\(\sqrt{1+(y-2)^2}+\sqrt{9+(3-x)^2}+\sqrt{x^2+y^2}\)的最小值.


解    原式可变为\[\sqrt{(0-1)^2+(y-2)^2}+\sqrt{(x-3)^2+(0-3)^2}+\sqrt{(x-0)^2+(0-y)^2}.\]QQ截图20151117161737如图,原式的最小值就是点\((0,y)\)到点\(A(1,2)\)、点\((x,0)\)到点\(B(3,3)\)、点\((0,y)\)到点\((x,0)\)的距离之和的最小值(利用轴对称作图).
所以求得原式的最小值为\(\sqrt{41}\).

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