已知实数 $x,y$ 满足 $x^2+y^2-10x-10y+45=0$,则 $\dfrac{2x^2-xy-y}{x}$ 的最小值是 .
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$-2$
【解析】
根据题意,有\[(x-5)^2+(y-5)^2=5,\]于是设 $(x,y)=(5+\sqrt 5\cos\theta,5+\sqrt 5\sin\theta)$,则所求代数式\[m=\dfrac{2x^2-xy-y}{x}=5-\sqrt 5\left(\sin\theta-2\cos\theta\right)-\dfrac{\sqrt 5+\sin\theta}{\sqrt 5+\cos\theta},\]考虑函数\[t=\dfrac{\sqrt 5+\sin\theta}{\sqrt 5+\cos\theta},\]有\[\sin\theta-t\cos\theta=\sqrt 5(t-1),\]从而得到$$\sqrt{1+t^2}\geqslant \sqrt 5(t-1),$$解得 $\dfrac 12\leqslant t\leqslant 2$,于是 $t$ 的最大值为 $2$,且当 $\sin\theta -2\cos\theta=\sqrt 5$ 时取得.因此 $m$ 的最小值为\[5-\sqrt 5\cdot \sqrt 5-2=-2,\]当 $\sin\theta -2\cos\theta=\sqrt 5$ 时取得.
题目
答案
解析
备注