Thứ Ba, 23 tháng 9, 2014

Sử dụng HÌNH HỌC GIẢI TÍCH OXY tìm MIN, MAX.

Đề bài (Câu hỏi của bạn Riemann Hypothesis hỏi trên facebook Trợ Giúp Toán Học)
$\begin{array}{l}
Cho\,\left\{ \begin{array}{l}
a,b,c,d \in R\\
a + 2b = 9;\,c + 2d = 4
\end{array} \right..\,Min\,P = \sqrt {{a^2} + {b^2} - 12a - 8b + 52}  + \sqrt {{a^2} + {b^2} + {c^2} + {d^2} - 2ac - 2bd} \\
\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, + \sqrt {{c^2} + {d^2} - 4c + 8d + 20}  = ?
\end{array}.$
Giải:
$Do\,P = \sqrt {{{\left( {a - 6} \right)}^2} + {{\left( {b - 4} \right)}^2}}  + \sqrt {{{\left( {a - c} \right)}^2} + {{\left( {b - d} \right)}^2}}  + \sqrt {{{\left( {c - 2} \right)}^2} + {{\left( {d + 4} \right)}^2}} .$
$\begin{array}{*{20}{l}}
{Coi{\mkern 1mu} \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{M\left( {a;b} \right) \Rightarrow M \in {d_1}:{f_1}\left( {x,y} \right) = x + 2y - 9 = 0}\\
{N\left( {c;d} \right) \Rightarrow N \in {d_2}:{f_2}\left( {x,y} \right) = x + 2y = 4}\\
{A\left( {6;4} \right),{\mkern 1mu} D\left( {2; - 4} \right)}
\end{array}} \right.}\\
{ \Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{P = AM + MN + ND}\\
{{d_1}//{d_2}}
\end{array}} \right.}\\
{Do{\mkern 1mu} \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}
{{f_1}\left( A \right) = 6 + 8 - 9 = 5 > 0}\\
{{f_2}\left( A \right) = 6 + 8 - 4 = 10 > 0}
\end{array}} \right.}
\end{array}.$

Khi đó A nằm phía trên 2 đường thẳng ${d_1}\& {d_2}.$
Mặt khác, $Do\,\left\{ \begin{array}{l}
{f_1}\left( D \right) = 2 - 8 - 9 =  - 15 < 0\\
{f_2}\left( D \right) = 2 - 8 - 4 =  - 10 < 0
\end{array} \right.$
Khi đó D nằm phía dưới 2 đường thẳng ${d_1}\& {d_2}.
$\[\begin{array}{l}
 \Rightarrow P\,\min  \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
AM\,\min  \Leftrightarrow AM = AB = d\left( {A \to {d_1}} \right)\left( {AB \bot {d_1}} \right) \Leftrightarrow M \equiv B\\
MN\,\min  \Leftrightarrow MN = d\left( {{d_1};{d_2}} \right) = BC\\
ND\,\min  \Leftrightarrow ND = CD = d\left( {D \to {d_2}} \right)\left( {CD \bot {d_2}} \right) \Leftrightarrow N \equiv D
\end{array} \right. \Rightarrow AB \equiv BC \equiv CD \equiv AD\\
 \Rightarrow Min\,P = d\left( {A \to {d_1}} \right) + d\left( {{d_1};{d_2}} \right) + d\left( {D \to {d_2}} \right) = \frac{5}{{\sqrt 5 }} + \frac{5}{{\sqrt 5 }} + \frac{{10}}{{\sqrt 5 }} = 4\sqrt 5 \\
 \Rightarrow AD:2x - y = 8 \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
B = AD \cap {d_1}:\left\{ \begin{array}{l}
2x - y = 8\\
x + 2y = 9
\end{array} \right. \Leftrightarrow B\left( {5;2} \right)\\
C = AD \cap {d_2}:\left\{ \begin{array}{l}
2x - y = 8\\
x + 2y = 4
\end{array} \right. \Leftrightarrow C\left( {4;0} \right)
\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}
a = 5\\
b = 2\\
c = 4\\
d = 0
\end{array} \right.
\end{array}\]Một cách giải khác hay hơn, các bạn tham khảo nhé!

Không có nhận xét nào: