题目内容

2.已知a,b,c,d∈R且满足$\frac{a+3lna}{b}$=$\frac{d-3}{2c}$=1,则(a-c)2+(b-d)2的最小值为$\frac{9}{5}$ln2$\frac{{e}^{2}}{3}$.

分析 根据题意可将(a,b),(c,d)分别看成函数=x+3lnx与y=2x+3上任意一点,然后利用两点的距离公式,结合几何意义进行求解.

解答 解:因为$\frac{a+3lna}{b}$=$\frac{d-3}{2c}$=1,所以可将P:(a,b),Q:(c,d)分别看成函数y=x+3lnx与y=2x+3上任意一点,
问题转化为曲线上的动点P与直线上的动点Q之间的最小值的平方问题,
设M(t,t+3lnt)是曲线y=x+3lnx的切点,因为y′=1+$\frac{3}{x}$,
故点M处的切斜的斜率k=1+$\frac{3}{t}$,
由题意可得1+$\frac{3}{t}$=2,解得t=3,
也即当切线与已知直线y=2x+3平行时,此时切点M(3,3+3ln3)到已知直线y=2x+3的距离最近,
最近距离d=$\frac{|6-3-3ln3+3|}{\sqrt{5}}$=$\frac{6-3ln3}{\sqrt{5}}$,
也即(a-c)2+(b-d)2=$\frac{9(2-ln3)^{2}}{5}$=$\frac{9}{5}$ln2$\frac{{e}^{2}}{3}$,
故答案为:$\frac{9}{5}$ln2$\frac{{e}^{2}}{3}$

点评 本题主要考查了利用导数研究切线,解题的关键是利用几何意义进行求解,属于中档题

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