已知 $2x+y=1$,求 $x+\sqrt{x^2+y^2}$ 的最值.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 数学竞赛
    >
    函数与方程
    >
    函数最值
  • 知识点
    >
    代数变形
    >
    代数式的形
    >
    换元
    >
    三角换元
  • 题型
    >
    不等式
    >
    求代数式的最值与范围
【答案】
最小值为 $\dfrac 45$,不存在最大值
【解析】
设 $x=r\cos\theta$,$y=r\sin\theta$,$r>0$,则条件转化为$$2r\cos\theta+r\sin\theta=1,$$所求代数式转化为$$r\cos\theta+r,$$于是问题转化为求代数式$$\dfrac{\cos\theta+1}{2\cos\theta+\sin\theta}$$的最值.
记该代数式为 $m$,则$$\cos\theta+1=2m\cos\theta+m\sin\theta,$$整理得$$\sqrt{m^2+(2m-1)^2}\sin\left(\theta+\varphi\right)=1,$$于是$$m^2+(2m-1)^2\geqslant 1,$$解得$$m\geqslant \dfrac 45.$$容易检验得 $\dfrac 45$ 可以取到,为最小值,而不存在最大值.
答案 解析 备注
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