题目内容
直角坐标平面上4个点A(1,2),B(3,1),C(2,3),D(4,0)到直线y=kx的距离的平方和为S,当k变化,S的最小值为 .
考点:点到直线的距离公式
专题:函数的性质及应用,直线与圆
分析:求出点A、B、C、D到直线y=kx的距离,再求平方和,从而求出最小值.
解答:
解:点A、B、C、D到直线y=kx的距离为d1,d2,d3,d4;
∴d1=
,d2=
,d3=
,d4=
;
∴S=d12+d22+d32+d42=
=
,
整理得(30-S)k2-22k+(14-S)=0,
关于k的一元二次方程有解,则(-22)2-4(30-S)(14-S)≥0,
即S2-44S+299≤0,
∴22-
≤S≤22+
,
∴S的最小值为22-
;
故答案为:22-
.
∴d1=
| |k-2| | ||
|
| |3k-1| | ||
|
| |2k-3| | ||
|
| |4k| | ||
|
∴S=d12+d22+d32+d42=
| (k-2)2+(3k-1)2+(2k-3)2+(4k)2 |
| 1+k2 |
=
| 30k2-22k+14 |
| 1+k2 |
整理得(30-S)k2-22k+(14-S)=0,
关于k的一元二次方程有解,则(-22)2-4(30-S)(14-S)≥0,
即S2-44S+299≤0,
∴22-
| 185 |
| 185 |
∴S的最小值为22-
| 185 |
故答案为:22-
| 185 |
点评:本题考查了点到直线的距离以及求函数的最值问题,是综合题.
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