设实数 $x,y$ 满足 $5x^2-4xy-y^2=5$,则 $2x^2+y^2$ 的最小值是 \((\qquad)\)
A: $1$
B: $2$
C: $\dfrac 53$
D: $\dfrac 56$
【难度】
【出处】
2017年清华大学THUSSAT测试题
【标注】
  • 方法
    >
    代数处理
    >
    待定系数法
  • 知识点
    >
    代数变形
    >
    代数式的形
    >
    配方
  • 题型
    >
    不等式
    >
    求代数式的最值与范围
【答案】
C
【解析】
由题意,$5x^2-4xy-y^2=(5x+y)(x-y)=5$,令\begin{align*}
a&=5x+y,\\
b&=x-y,
\end{align*}则\begin{align*}
x&=\dfrac{a+b}{6},\\
y&=\dfrac{a-5b}{6},
\end{align*}因此\begin{align*}
2x^2+y^2
&=\dfrac{a^2+9b^2-2ab}{12}\\
&\geqslant\dfrac{6ab-2ab}{12}\\
&=\dfrac{5}{3},
\end{align*}且等号可以取到.因此 $2x^2+y^2$ 的最小值为 $\dfrac 53$.
题目 答案 解析 备注
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