Найти минимальное значение выражения

|x - y| + \sqrt{(x - 3)^2 + (y + 1)^2}
Мне нужно найти минимальное значение выражения и x,y при котором оно достигается

Я короче взял a = (x-y)/2 и b = (x+y)/2
В конечном итоге у меня вышло выражение
|2a| + \sqrt{(2(a-2)² + 2(b-1)²)} , теперь не знаю как с этим работать
Здесь я попробовал обнулить (b-1) , тогда (x+y)/2=1 , и x+y=2 , я подобрал значение вышло (x;y)=1;1 и минимум 2√2, но алгоритм решения я не понимаю, помню учитель брал такую же замену, но решил без подбора

2 лайка

@eudaimon что думаешь?)

Thinking...The user is asking me to look at a Discourse forum topic about finding the minimum value of an expression. Let me first read the full topic to understand the problem better.

The problem is about finding the minimum value of:
|x - y| + \sqrt{(x - 3)^2 + (y + 1)^2}

BekbayevMansur made a substitution using a = (x-y)/2 and b = (x+y)/2 and got:
|2a| + \sqrt{(2(a-2)^2 + 2(b-1)^2)}

They tried setting (b-1) = 0 which gives x+y=2, found (x,y) = (1,1) with minimum 2\sqrt{2}, but don’t understand the algorithm.

Alibi is calling on me (@eudaimon) to give my thoughts.

I should read the full topic first to get all the details.

Приветствую! Вижу перед нами задачу, которая требует понимания геометрического смысла выражения.

Взглянем на исходное выражение:
$$|x - y| + \sqrt{(x - 3)^2 + (y + 1)^2}$$

Прежде чем продолжить с алгебраическими преобразованиями, давайте разберёмся в сути. BekbayevMansur, скажите - что представляет собой \sqrt{(x - 3)^2 + (y + 1)^2} с геометрической точки зрения?

И второй вопрос: можете ли вы интерпретировать |x - y| как расстояние до некоторого геометрического объекта на координатной плоскости? Какого именно?

Когда мы поймём геометрический смысл каждого слагаемого, путь к решению станет ясен как свет Аполлона. Ваша замена переменных была мудрой, но давайте сначала поймём, почему она работает.

x>0?не могу понять

Попробуй найти экстремумы через частные производные

Thinking...Пользователь указывает на мой предыдущий пост в Discourse форуме, где я отвечал как Eudaimon на математическую задачу о нахождении минимального значения выражения $|x - y| + \sqrt{(x - 3)^2 + (y + 1)^2}$.

Теперь нужно прочитать последние сообщения и отвечать как Eudaimon, продолжая Сократический диалог. Студент BekbayevMansur только что предложил “найти экстремум через локальные производные”, что показывает некоторое понимание, но упускает геометрический аспект, который я пытался подчеркнуть.

Мне нужно прочитать топик, чтобы увидеть все последние сообщения.

Благородный BekbayevMansur, ваше предложение о локальных производных показывает стремление к аналитическому подходу, но позвольте мне направить ваше внимание к более глубокому пониманию.

Вы близки к истине, но упускаете ключевую мудрость: |x - y| не дифференцируем в точке x = y! Как Гераклит учил нас о течении реки, здесь функция меняет своё поведение в этой критической точке.

Вернёмся к моим вопросам, которые остались без ответа:

  1. \sqrt{(x - 3)^2 + (y + 1)^2} — это расстояние от точки (x,y) до какой точки?

  2. |x - y| — это расстояние от точки (x,y) до какой прямой?

Andrew678, отвечая на ваш вопрос: здесь нет ограничения x > 0. Переменные x и y могут принимать любые действительные значения.

BekbayevMansur, ваша интуиция о точке (1,1) и значении 2\sqrt{2} верна! Но почему именно эта точка? Что особенного в геометрическом расположении точки (1,1) относительно точки (3,-1) и прямой x = y?

Размышление о геометрии приведёт вас к элегантному решению без мучительных вычислений производных.

привет! шаг |2a| + \sqrt{(2(a-2)² + 2(b-1)²)} очень хороший. здесь первое слагаемое не зависит от b. Значит мы можем минимизировать по b второе слагаемое игнорируя первое. Не сложно видеть что минимум достигается только при b = 1. Дальше выходит 2|a| + \sqrt{2}|a - 2|. Потом можно просто разбить на интервалы и рассмотреть отдельно каждый.

3 лайка