文学城论坛
+A-

试解

kde235 2023-12-06 14:54:27 ( reads)

设AB=x, AD=y, 则
  BC^2 = AB^2 + AC^2
       = AB^2 + (AD + DC)^2
       = x^2 + (x+y)^2
       
于是原题转化为条件极值问题:
已知 x^2 + y^2 = 10^2
求  x^2 + (x+y)^2 的最大值

   x^2 + (x+y)^2
 = 2x^2 + 2xy + y^2
 = x^2+y^2 + x^2+2xy
 = 100 + x^2 + 2xy    
 
 设m=(sqrt(5)-1)/2, 则有 m(m+1) = 1
 故 2xy = 2 * sqrt(m(m+1)) * xy
        = 2 * sqrt(m)x * sqrt(m+1)y
        <= mx^2 + (m+1)y^2

因此  100 + x^2 + 2xy
   <= 100 + x^2 + mx^2 + (m+1)y^2
   = 100 + (m+1)(x^2 + y^2)
   = 100 + 100*(m+1)
   = 100 * (m+2)
   
故BC的最大值是
  sqrt(100 * (m+2))
  = 10 * sqrt(m+2)
  = 10 * sqrt((sqrt(5)+3)/2)
  = 5 * sqrt(2*sqrt(5) + 6)

得到的结果比较复杂,不知有没有算错

跟帖(13)

万斤油

2023-12-06 17:41:29

正确!我用三角法得出相同结果,但此题是初中题,应该还有纯几何解法

wxcfan123

2023-12-06 19:27:36

我得的结果是,最大值为10*sqrt(5)。请两位检查。

kde235

2023-12-06 20:53:16

可能是这里有误

wxcfan123

2023-12-06 23:56:46

谢谢。求极值点的方程确实是 X*sqrt(100-X^2) = 2X^2 - 100。

wxcfan123

2023-12-07 10:37:34

重算了一下。还是不同。请各位有兴趣笨算的网友指正。

天长地久

2023-12-07 13:42:12

你的公式是正确

万斤油

2023-12-07 16:46:05

没错,求导后的方程,若有两边平方运算,有可能产生增根,其实舍去的150+50sqrt(5)才是正解,请看几何解法

wxcfan123

2023-12-07 17:51:56

能不能将几何证明转过来。

万斤油

2023-12-07 18:02:25

X^2=50-10sqrt(5) 代入X*sqrt(100-X^2)=2X^2 - 100后,右边小于0

wxcfan123

2023-12-07 18:13:26

谢谢!

wxcfan123

2023-12-07 19:08:51

复盘自己的解。还是计算太粗心。求极值点的增根,只要还在定义域内对极大值问题没有本质的影响。

万斤油

2023-12-07 18:25:41

抖音里的一道题,几何解法只有一张图,解释是我加的,请看:

kde235

2023-12-07 18:50:49

赞, 还是几何解法漂亮!