题目内容

5.若实数a,b,c,d满足$\frac{2{a}^{2}-lna}{b}$=$\frac{3c-2}{d}$=1,则(a-c)2+(b-d)2的最小值为$\frac{1}{10}$.

分析 由题意可得b=-lna+2a2,d=3c-2.分别令y=f(x)=-lnx+2x2,y=g(x)=3x-2,转化为两个函数f(x)与g(x)的点之间的距离的最小值.设与直线y=3x-2平行且与曲线f(x)相切的切点为P(x0,y0),求出切点P到直线y=3x-2的距离d,则(a-c)2+(b-d)2的最小值为d2

解答 解:∵实数a,b,c,d满足$\frac{2{a}^{2}-lna}{b}$=$\frac{3c-2}{d}$=1
可得b=-lna+2a2,d=3c-2,
分别令y=f(x)=-lnx+2x2,y=g(x)=3x-2,
转化为两个函数f(x)与g(x)的点之间的距离的最小值,
f′(x)=-$\frac{1}{x}$+4x,设与直线y=3x-2平行且与曲线f(x)相切的切点为P(x0,y0),
则-$\frac{1}{{x}_{0}}$+4x0=3,x0>0,解得x0=1,可得切点P(1,2),
切点P(1,2)到直线y=3x-2的距离d=$\frac{|3-2-2|}{\sqrt{10}}$=$\frac{1}{\sqrt{10}}$.
∴(a-c)2+(b-d)2的最小值为d2=$\frac{1}{10}$.
故答案为:$\frac{1}{10}$.

点评 本题考查了利用导数研究曲线的切线、平行线之间的斜率关系、点到直线的距离公式、函数的性质,考查了推理能力与计算能力,属于中档题.

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