题目内容

M=
x2+y2
+
x2+(y-1)2
+
(x-1)2+y2
+
(x-1)2+(y-1)2
,当x,y变化时M的最小值为
 
考点:函数的最值及其几何意义
专题:平面向量及应用
分析:设A(0,0),B(1,0),C(1,1),D(0,1),P(x,y),则M=|PA|+|PD|+|PB|+|PC|=(|AP|+|PC|)+(|BP|+|PD|)=(|
AP
|+|
PC
|)+(|
BP
|+|
PD
|),再用不等式|
a
|+|
b
|≥|
a
+
b
|求最小值.
解答: 设A(0,0),B(1,0),C(1,1),D(0,1),P(x,y),
则M=|PA|+|PD|+|PB|+|PC|
=(|PA|+|PC|)+(|PB|+|PD|)
=(|AP|+|PC|)+(|BP|+|PD|)
=(|
AP
|+|
PC
|)+(|
BP
|+|
PD
|)
≥|
AP
+
PC
|+|
BP
+
PD
|
=|
AC
|+|
BD
|
AC
=(1,1)-(0,0)=(1,1),
BD
=(0,1)-(1,0)=(-1,1)
∴|
AC
|=
12+12
=
2
、|
BD
|=
(-1)2+12
=
2

∴|
AC
|+|
BD
|=
2
+
2
=2
2

∴M
2

AP
PC
同向,
BP
PD
同向时取等号,设
PC
AP
PD
BP

代入坐标得1-x=λx,1-y=λy,-x=μx-μ,1-y=μy,解得λ=μ=1,x=y=
1
2

所以,当x=y=
1
2
时,M的最小值为2
2
点评:本题主要考查平面向量的运用,长度可以看做向量的模是解题的关键.
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