记 $F(x,y)=(x-y)^2+\left(\dfrac x3+\dfrac 3y\right)^2$($y\neq 0$),则 $F(x,y)$ 的最小值是 \((\qquad)\)
A: $\dfrac {12}{5}$
B: $\dfrac {16}{5}$
C: $\dfrac {18}{5}$
D: $4$
【难度】
【出处】
2010年全国高中数学联赛四川省预赛
【标注】
【答案】
C
【解析】
设动点 $P\left(x,-\dfrac {x}{3}\right)$,$Q\left(y, \dfrac {3}{y}\right)$,则$$F(x,y)=|PQ|^2.$$因为点 $P$ 的轨迹为直线 $y=-\dfrac x3$,点 $Q$ 的轨迹为双曲线 $y=\dfrac 3x$,而双曲线上的任意一点 $ \left(x_0, \dfrac {3}{x_0}\right)$ 到直线 $x+3y=0$ 的距离:$$d=\dfrac {\left|x_0+3\cdot \dfrac {3}{x_0}\right|}{\sqrt {10}}\geqslant \dfrac {6}{\sqrt {10}},$$当 $x_0=\pm3$ 时等号成立.
因此 $F(x,y)$ 的最小值为 $\dfrac {18}{5}$,故选C.
题目 答案 解析 备注
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