Тема . Геометрия помогает алгебре

Увидеть расстояние между точками

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела геометрия помогает алгебре
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#106534

Найти наименьшее значение выражения

∘ -------------- ∘ --------------
  (x − 2)2+ (y+ 2)2 + (x +1)2+ (y− 2)2,

где x,y  — произвольные вещественные числа.

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте посмотрим на это выражение и поймём, на что оно похоже. У нас сумма двух корней из суммы квадратов разности некоторых чисел. Что если попытаться мыслить геометрически?

Подсказка 2

Это похоже на расстояние между точками. То есть, если у нас есть три точки A(x,y), B(2,-2), C(-1,2), то полученное выражение — сумма длин отрезков AB и AC. Если нам надо найти минимум этого выражения, то как мы можем оценить снизу сумму двух отрезков, у которых общая точка?

Подсказка 3

Конечно, мы можем оценить наше выражение по неравенству треугольника через расстояние между точками B и C. Это значит, что расстояние будет хотя бы 5. Осталось привести пример, когда достигается равенство, но для этого надо вспомнить, когда достигается равенство в неравенстве треугольника и найти требуемую точку.

Показать ответ и решение

Пусть M (x;y),A (2;−2),B(−1;2)  — точки двумерной координатной плоскости, тогда выражение f  равно сумме расстояния между точками M,A  и расстояния между точками M,B  то есть

   ∘ -------------- ∘ --------------
f =  (x − 2)2+(y+ 2)2+  (x +1)2+(y− 2)2 =|MA |+ |MB |

Если точки M,A,B  не лежат на одной прямой, то по неравенству треугольника имеем

                    ∘ ------------------ ∘ --------
f = |MA |+ |MB |> |AB |=  (2 − (−1))2+ (−2− 2)2 = 32 +(−4)2 = 5

Если точки M, A,B  лежат на одной прямой и точка M  не лежит на отрезке AB  , то один из отрезков MA  и MB  содержит отрезок AB  , поэтому также справедливо неравенство

f = |MA |+ |MB |> |AB |=5

Наконец, если точки M, A,B  лежат на одной прямой и точка M  лежит на отрезке AB  , тогда справедливо равенство

f = |MA |+ |MB |= |AB |=5

Следовательно, наименьшее значение выражения f  равно minx,y∈ℝf = |AB |= 5  .

Ответ: 5

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!