看似双动点,其实是单动点。对于AD边上任意一点F,E变动时,P点在以F为圆心,AF为半径的圆上。不难证明此时,BPF三点共线时取最小值(圆外一点到圆上诸点连线中最小值情况)。本题转化为求F从A到D运动过程中,诸多最小值中的最小值。对任意点F,对应最小值 BP = sqrt(AF^2+AB^2)-AF,其中AB=2,设AF =a,a在区间【0,3】,原问题转化为求 sqrt(a^2+4)-a 的最小值。有理由猜测,BP=f(a)=根号(a方+4)-a是个减函数,所以可以求得BP最小值=f(3)=根号13-3。关于sqrt(a^2+4)-a是减函数的证明,求导数<0是最简单的。限于初中方法,证明有点儿麻烦:
假设 0<a<b,常数c>0,求证 sqrt(b^2+c)-b < sqrt(a^2+c)-a
因为对于任意常数c>0,b>a>0,有均值不等式
(a^2+b^2)*c>2abc,两边同时加上c^2+a^2*b^2得
c^2+a^2*b^2 +(a^2+b^2)c > c^2+a^2*b^2 +2abc 整理得
(a^2+c)*(b^2+c)>(c+ab)^2,两边取根号得
sqrt((a^2+c)*(b^2+c))>c+ab,两边再同乘-2,并移项得
2c-2*sqrt((a^2+c)*(b^2+c))<-2ab,两边同时加a^2+b^2得
a^2+b^2+2c-2*sqrt((a^2+c)*(b^2+c))<a^2+b^2-2ab,即
(sqrt(b^2+c)-sqrt(a^2+c))^2 <(b-a)^2,因为b>a>0,所以两边开根号可得
sqrt(b^2+c)-sqrt(a^2+c) < b-a,移项得
sqrt(b^2+c)-b < sqrt(a^2+c)-a,得证 f(a)是减函数。
【 在 nisus 的大作中提到: 】
: 填空题可以
: 你严格证明试试看.
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