已知 $P$ 是圆 $x^2+y^2=1$ 上一点,且不在坐标轴上,$A(1,0),B(0,1)$,直线 $PA$ 与 $y$ 轴交于点 $M$,直线 $PB$ 与 $x$ 轴交于点 $N$,则 $|AN|+2|BM|$ 的最小值为
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    解析几何
    >
    解析几何中的基本公式
    >
    截距坐标公式
  • 知识点
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    均值不等式
【答案】
$4$
【解析】
设 $P(\cos\theta,\sin\theta)$,且 $\theta\ne\dfrac{k\pi}{2},k\in\mathbb Z$,则根据截距坐标公式,有$$M\left(0,\dfrac{\sin\theta}{1-\cos\theta}\right),N\left(\dfrac{\cos\theta}{1-\sin\theta},0\right),$$因此,可得$$|AN|=\left|\dfrac{\cos\theta+\sin\theta-1}{1-\sin\theta}\right|,|BM|=\left|\dfrac{\sin\theta+\cos\theta-1}{1-\cos\theta}\right|,$$两式相乘,得$$|AN|\cdot|BM|=2,$$根据均值不等式,有$$|AN|+2|BM|\geqslant2\sqrt{|AN|\cdot2|BM|}=4,$$当且仅当 $P\left(\dfrac35,\dfrac45\right)$ 时,等号成立,故 $|AN|+2|BN|$ 的最小值为 $4$.
题目 答案 解析 备注
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