x,y,z为非负实数,且(x-1)/4=(y-2)/3=(z+3)/2,求x^2+y^2+z^2的最小值
来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/06/10 19:43:25
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设(x-1)/4=(y-2)/3=(z+3)/2=t
x=4t+1,y=3t+2,z=2t-3
x,y,z为非负实数,所以x≥0.y≥0,z≥0
t≥3/2
x^2+y^2+z^2=(4t+1)^2+(3t+2)^2+(2t-3)^2
=29t^2+8t+14
f(u)=29u^2+8u+14的对称轴为u=-4/29
所以x^2+y^2+z^2的最小值=29*(3/2)^2+8*(3/2)+14
=365/4
(x-1)/4=(y-2)/3=(z+3)/2是空间直线
x^2+y^2+z^2表示直线到原点的距离d^2
法平面方程4x+3y+2z+C=0
过原点的法平面方程为4x+3y+2z=0
求法平面与直线的交点:联立4x+3y+2z=0,(x-1)/4=(y-2)/3=(z+3)/2
解得x=13/29,y=46/29,z=-95/29
z为负数,不满足题意
考虑z=0,得x=7,y=13/2 d^2=7^2+(13/2)^2=365/4
x=0时z为负数,y=0时,z为负数,均不合题意
∴x^2+y^2+z^2的最小值为365/4
x=1/3*(4y-5)
Z=1/3*(2y-13)
则x^2+y^2+z^2=[1/3*(4y-5)]^2+y^2+[1/3*(2y-13)]^2
=1/9*(16y^2-40y+25+9y^2+4y^2-52y+169)
=29/9*(y^2-92/29y+194/29)
=29/9*[(y-46/29)^2+194/26-(46/29)^2]
=29/9*[(y-46/29)^2+(5626-2116)/29/29]
>=3510/841
(显然当y=46/29时有最小值)