已知实数xy满足方程x^2+y^2-4x+2y+1=0,则(y+2)/x的最大值为多少?x^2+y^2的最小值为多少?过程过程!

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/16 06:09:39

已知实数xy满足方程x^2+y^2-4x+2y+1=0,则(y+2)/x的最大值为多少?x^2+y^2的最小值为多少?过程过程!
已知实数xy满足方程x^2+y^2-4x+2y+1=0,则(y+2)/x的最大值为多少?x^2+y^2的最小值为多少?
过程过程!

已知实数xy满足方程x^2+y^2-4x+2y+1=0,则(y+2)/x的最大值为多少?x^2+y^2的最小值为多少?过程过程!
1.整理下实数方程:(x-2)²+(y+1)²=4,这是一个圆,称为A圆,其圆心A(2,-1),半径R=2,
(y+2)/x可以看作[y-(-2)]/(x-0),这表示圆A上任一点与定点(0,-2)所成直线的斜率,令为k,则y=kx-2(x≠0),而我们所要求的就是这些直线斜率的极值;
2.画图得知,过(0,-2)可以做两条圆A的切线,一条就是Y轴,此时与圆A交于点(0,-1),但是该直线x=0恒成立,不符合要求,且斜率也不存在,但可以理解为斜率的最大值,即+∞;
3.也可以用极限思想.
在圆A上,x≥0,即x可以等于0,当x=0时,y=-1;
但是(y+2)/x中x不能等于0,即x>0,当圆上某一点的x无限趋进于0时,这一点的y就无限趋近于-1,那么(y+2)就无限趋近于1,所以(y+2)/x中分子无限趋近于1,分母无限趋近于0(且x>0),整个值就趋近于正无穷大.
综上,(y+2)/x的最大值为+∞.
4.令x²+y²=r²,这也是个圆,称为圆B,其圆心B(0,0),半径为r;
欲要x²+y²的值最小,即r²最小,即B圆在与A圆有交点的情况下,求最小r;
画图得知,当A、B两圆相切,且r+R=|OA|时,r最小;
|OA|²=2²+(-1)²=5,则|OA|=√5,即r=√5-2,r²=9-4√5,
综上,x²+y²的最小值为9-4√5.