已知 $u,v\in\mathbb R$,则 $\left(\sqrt{2u-u^2}-1-v\right)^2+\left(u-\dfrac{24}v\right)^2$ 的最小值是
【难度】
【出处】
【标注】
  • 方法
    >
    数形结合
    >
    转化为距离
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    >
    圆的定义
【答案】
$36$
【解析】
记$$\begin{cases} A(x_1,y_1)=\left(u,\sqrt{2u-u^2}\right),\\
B(x_2,y_2)=\left(\dfrac{24}v,1+v\right).\end{cases}$$则 点 $A(x_1,y_1)$ 是半圆$$(x-1)^2+y^2=1,y\geqslant 0$$上的一动点,记该半圆圆心为 $E(1,0)$,而点 $B(x_2,y_2)$ 是双曲线$$y=1+\dfrac{24}x$$上一动点.因此原表达式的几何意义即 $AB$ 长度的平方,所以只需考虑求出 $EB$ 的最小值即可.而$$EB=\sqrt{(v-1)^2+\left(1+\dfrac{24}v-0\right)^2}=\sqrt{\left(\dfrac{24}v-v+1\right)^2+49}\geqslant 7,$$等号当 $v=\dfrac{1+\sqrt{97}}{2}$ 时取得,因此 $EB$ 的最小值为 $7$,进而原代数式的最小值为 $36$.
题目 答案 解析 备注
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