运用两点间的距离公式求最值 两点间的距离公式是平面解析几何中最基本的公式.根据题设条件,构设点的坐标,利用两点间的距离公式,数与形相结合,可以使一些代数问题得到直观、形象、简捷、合理的解答.现就两点间的距离公式在求最值中的应用举例说明. 一、求函数的最值 例1 求函数yx24x13x210x26的最小值. 分析:本题含有两个根式,切不可把两个无理式的最小值的和作为函数y的最小值,因为这两个根式各自的最小值是在不同的x处取得的.如果从代数的角度考虑,其解答将会比较繁琐,仔细观察式子的结构,改变式子的表示形式:y(x2)2(03)2(x5)2(01)2,易联想到两点间的距离公式,从而将代数问题转化为几何问题来解决. 解:如图1,在平面直角坐标系内,设点M(2,3),N5(,)1,P(x,0). 则y(x2)(03)(x5)(01) MP2222P≥N NM(52)2(13)25, 即y≥5(其中等号在M,P,N三点共线时成立), ∴ymin5. 评注:此题若用纯代数知识求解,则比较麻烦,但联想到利用两点间的距离公式,就会茅塞顿开. 例2 求函数f(x,y) x2y2(x1)2y2x2(y1)2(x1)2(y1)2的最小值. 分析:式子中出现了四个根式、两个变量,且根式中皆为平方和的形式,联想两点间的距离公式,则可简化解答过程. 解:如图2, f(x,y)表示在平面直角坐标系0),B(1,0),C(0,1),中的动点P(x,y)到定点A(0,D(11),的距离之和. 而△APD中,PAPD≥AD,当且仅当 点P在线段AD上时等号成立;△CPB中,PCPB≥BC,当且仅当点P在线段BC上时等号成立, 所以PAPDPCPB≥ADBC22,当且仅当点P为AD与BC的交点时, f(x,y)取得最小值22,此时点P的坐标为 二、求距离的平方和的最值 例3 已知点A(2,1),B(2,2),点P(x0,y0)满足y=2x,求PAPB取得最小值时点P的坐标. 分析:利用两点间距离公式将PAPB表示为f(x,y)的形式,再消元得一个关于x(或y)的二次函数,最后求值. 解:由已知点P(x0,y0)满足y02x0,结合两点间的距离公式,得 222211,. 22PAPB(x02)2(y01)2(x02)2(y02)2 222x08x082y06y05 22 222x08x088x062x05 210x020x013 10(x01)23, 当x01时,PAPB取得最小值3,此时点P的坐标为(1,2). 评注:对于几何中的平方和的最值问题,常是先由两点间的距离公式建立二元函数22f(x,y),然后通过消元转化为关于x(或y)的函数f(x)(或f(y)),再求解. 一般地,对于根式内能化成两个完全平方式之和的问题,均可借助于两点间的距离公式,利用数形结合的思想来解决,这也是这类题型解法的创新之处.以上仅介绍了两点间的距离公式在求最值中的应用,而两点间的距离公式的应用是十分广泛的,随着学习的深入,它在其他方面的应用将会逐渐展现. 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/ce8b260bac45b307e87101f69e3143323868f55f.html