课外拓展


1、已知实数x、y满足2x+y≥1,求u=x2+y2+4x-2y的最小值.

解析:注意到所求式的结构特点,学生容易想到将其作如下的配方变形.

 u=(x+2)2+(y-1)2-5.

 显然,(x+2)2+(y-1)2表示点P(x、y)与定点A(-2,1)的距离的平方.

 由约束条件2x+y≥1知,点P(x、y)在直线l:2x+y=1的右上方区域G.

 于是,问题转化为求定点A(-2,1)到区域G的最近距离.

 由图知,点A到直线l的距离为A到区域G中点的距离的最小值.

 

2、设实数x、y满足不等式组

(1)求点(x,y)所在的平面区域;

(2)设a>-1,在(1)所求的区域内,求函数f(x,y)=y-ax的最值.

解析:必须明确,求点(x,y)所在的平面区域,关键是确定区域的边界线,可从去掉绝对值符号入手.

(1)已知的不等式组等价于

解得点(x,y)所在的平面区域为所示的阴影部分(含边界).其中,

AB:y=2x-5;BC:x+y=4;

CD:y=-2x+1;DA:x+y=1.

(2)f(x,y)表示直线l:y-ax=k在y轴上的截距,且直线l与(1)中所求区域有公共点.

∵ a>-1,

∴ 当直线l过顶点C时,f(x、y)最大.

∵ C点的坐标为(-3,7),

∴ f(x、y)的最大值为7+3a.

如果-1<a≤2,那么当直线l过顶点A(2,-1)时,f(x,y)最小,最小值为-1-2a.

如果a>2,那么当直线l过顶点B(3,1)时,f(x,y)最小,最小值为1-3a.

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