这就是直线和圆的距离的问题,作经过圆心且垂直于直线的垂线。圆心和直线的垂直距离为最短,那么圆心连接到直线上的距离再减去半径就是圆到直线的最短距离。
几何解答:适合初中学生。
此题可转换为平面解析几何问题,描述的是一个直线x+y+1=0与圆√(x-1)^2+﹙y-1﹚^2的关系问题。
问题的提法:直线与圆不相割条件下,圆的最小半径是多少?
显然,圆的半径最小值必在直线与圆相切时取得,也就是可以转换为求直线x+y+1=0到圆心点(1,1)距离的最小值问题。
而点(1,1)到直线x+y+1=0距离的最小值为
(1*1+1*1+1)/√1^2+1^2=3/√2。(OK)
数学解答:适合高中与大学生
实质这是一个条件极值问题。可用高等数学的知识求解,约束条件是x+y+1=0。
可用lagrange乘子法将条件极值问题转化为无条件极值问题。
令F(x,y)=[(x-1)^2+﹙y-1﹚^2] + B*(x+y+1);
对x的导数为零 Fx=2(x-1)+B=0; (1)
对y的导数为零 Fy=2(y-1)+B=0; (2)
约束方程 x+y+1=0 (3)
联立求解(1)(2)(3)得 B=3; x=-1/2; y=-1/2
即:切点为(-0.5,-0.5)
所以:√(x-1)^2+﹙y-1﹚^2=√9/2=3/√2
此解答与上面的一样,证明本题确实可以转换为求直线x+y+1=0上的点到点(1,1)的距离的最小值问题。切点为(-0.5,-0.5)。
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