求证:边长为1的正方形内任一点P到正方形四顶点距离之和大于等于2根号2

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  • 放在坐标系中:A(0,0),B(1,0),C(1,1),D(0,1).

    设正方形内一个点M(x,y).

    MA=(x^2+y^2)^0.5,

    MB=((x-1)^2+y^2)^0.5,

    MC=((1-x)^2+(1-y)^2)^0.5,

    MD=(x^2+(1-y)^2)^0.5;

    f(x,y)=MA+MB+MC+MD

    =(x^2+y^2)^0.5+((x-1)^2+y^2)^0.5+((1-x)^2+(1-y)^2)^0.5+(x^2+(1-y)^2)^0.5;

    x∈(0,1),y∈(0,1).x,y相互独立.

    所以在处理x的时候可以将y当成常数,然后再处理y.

    对上述f(x,y)分别对x和y求导

    (不知道你是几年级了,以后应该会学到这是对x,y求偏导).

    如对x 求偏导记作f1'(x)=x/(x^2+y^2)^0.5+(x-1)/((x-1)^2+y^2)^0.5+(x-1)/((1-x)^2+(1-y)^2)^0.5+

    x/(x^2+(1-y)^2)^0.5,求解f1'(x)=0,得x=1/2且x∈(0,1/2)上为增函数,在(1/2,1)上式减函数.

    也就是说x=1/2是函数的最小值.

    对y的分析也一样,原函数x,y是堆成的,对y求导之后和上面对x求导后将x换成y的式子一样.所以(1/2,1/2)是原函数的最小值点,带入f(x,y)得到f(1/2,1/2)=2*2^0.5.即2倍根号2