已知直线过点 $M(2,1)$ 且与 $x$、$y$ 轴正半轴分别交于 $A$、$B$ 两点,$O$ 为坐标原点.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    均值不等式
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    柯西不等式
  • 方法
    >
    代数处理
    >
    待定系数法
  1. 求三角形 $AOB$ 面积的最小值;
    标注
    • 知识点
      >
      不等式
      >
      常用不等式
      >
      均值不等式
    答案
    $ 4 $
    解析
    设直线的横截距和纵截距分别为 $\dfrac 1a$ 和 $\dfrac 1b$,则 $2a+b=1$($a,b>0$).
    由于$$1=2a+b\geqslant 2\sqrt{2ab},$$当 $a=\dfrac 14,b=\dfrac 12$ 时取到等号,于是三角形 $AOB$ 的面积 $\dfrac{1}{2ab}$ 的最小值为 $4$.
  2. 求三角形 $AOB$ 周长的最小值.
    标注
    • 知识点
      >
      不等式
      >
      常用不等式
      >
      柯西不等式
    • 方法
      >
      代数处理
      >
      待定系数法
    答案
    $ 10 $
    解析
    三角形 $AOB$ 的周长为$$\dfrac 1a+\dfrac 1b+\sqrt{\dfrac 1{a^2}+\dfrac 1{b^2}}=\dfrac{a+b+\sqrt{a^2+b^2}}{ab}=\dfrac{2}{a+b-\sqrt{a^2+b^2}},$$而$$(3a+4b)^2\leqslant 25(a^2+b^2),$$于是$$\sqrt{a^2+b^2}\geqslant \dfrac 35a+\dfrac 45b,$$因此$$a+b-\sqrt{a^2+b^2}\leqslant \dfrac{2a+b}{5}=\dfrac 15,$$从而三角形 $AOB$ 的周长$$\dfrac{2}{a+b-\sqrt{a^2+b^2}}\geqslant 10,$$等号当且仅当 $\dfrac{a}{b}=\dfrac 34$ 时取得.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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