如果实数X.Y 满足X²+Y²-4X+1=0 (1)求Y/X的最大值 (2)Y-X的最小值 (3)X²+Y²的最值

1个回答

  • X²+Y²-4X+1=0

    (X-2)²+Y² = 3

    此为以 (2,0) 为圆心 r = √3 为半径的圆

    (1)

    设 y/x = k

    y = kx 表示通过原点斜率为k的直线.

    当直线与圆恰好相切时,斜率最大或最小

    对于最大的斜率情况,倾斜角的正弦为

    sinα = 半径/原点与圆心间距离 = √3 /2

    α = 60 度

    tanα = √3

    Y/X的最大值√3

    ---------------------------------

    (2)

    设 Y - X = b 表示斜率为1截距为b的直线

    截距最小(或最大)时,直线与圆相切

    经过切点的半径所在直线方程为

    y - 0 = (-1)(x-2)

    y = 2-x

    (X-2)²+Y² = 3

    (X-2)² = 3/2

    x = 2 ±√6/2

    截距最小情况对应 x = 2 +√6/2

    此时 y = 2 - x = -√6/2

    通过切点 (2+√6/2,-√6/2) 且斜率为 1的直线方程为

    y +√6/2 = x - (2 + √6/2)

    y = x - (2 + √6)

    截距 b 最小值为 -√6 -2

    也就是 Y - X 最小值

    -------------------------

    (3)

    x² + y² 代表 原点到圆上任意一点的距离的平方

    显然 最小值为

    (2 - √3 )²

    最大值为 (2 +√3)²

    以上是利用平面几何来解决的.还可以用 代数 来解决

    (1)以y=kx代入原方程,利用判别式≥0 求k的范围

    (2)以y=x+b代入原方程,利用判别式≥0 求b的范围

    (3) 利用 (X-2)²+Y² = 3 求出 x的取值范围,把x的取值范围代入到 X²+Y²= 4X-1 中求X²+Y²范围