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若关于x的方程x^2-(a^2+b^2-6b)x+a^2+b^2+2a-4b+1=0的两个实数根为x1,x2,且满足x1<=0<=x2<=1,求
a^2+b^2+4a的最小值和最大值
人气:313 ℃ 时间:2020-04-06 18:04:28
解答
设f(x)=x^2-(a^2+b^2-6b)x+a^2+b^2+2a-4b+1
函数开口向上
x=0,a^2+b^2+2a-4b+1<=0
(a+1)^2+(b-2)^2<=4
坐标系表示以(-1,2)为圆心,半径<=2的圆平面...1)
x=1,1^2-(a^2+b^2-6b)+a^2+b^2+2a-4b+1>=0
a+b>=-1,表示坐标系a+b+1=0右上部分平面区域.2)
所以满足条件区域为1),2)重叠部分
a^2+b^2+4a=(a+2)^2+b^2-4
只要在满足条件区域中求点(a,b)到点(-2,0)距离最大最小即可
1)求最小
为(-2,0)到a+b+1=0距离D^2-4
D^2=1/2
原式最小1/2-4=-7/2
2)求最大
(-2,0)与(-1,2)距离D=√5
原式最大=(√5+2)^2-4=5+4√5
总上:a^2+b^2+4a
最小-7/2最大5+4√5好复杂,有其他简单易懂的解法么?(a+2)^2+b^2表示距离的平方,故最后答案为最小值:-7/2;最大值:(√5+2)^2-4=5+4√5 如果你们还没教圆的方程,设a=2cost-1,b=2sint+2,代入a+b+1<0,解出√2sin(t+π/4)≤1,t的范围[2kπ+π/2,2kπ+2π],求a^2+b^2+4a,代入等于4-4cost+8sint+5+8cost-4,即4cost+8sint+5,接下来就麻烦了所以还是学了圆的方程后比较容易解~
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