求教:难题两条直线的位置关系已知三点P(1,2),Q(2,1-查字典问答网
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  求教:难题两条直线的位置关系已知三点P(1,2),Q(2,1),R(3,2),过原点O作一直线,使得P,Q,R到此直线的距离的平方和最小,求此直线的方程.还没有学习导数此题放在了直线的位置关系章节中还有其他

  求教:难题两条直线的位置关系

  已知三点P(1,2),Q(2,1),R(3,2),过原点O作一直线,使得P,Q,R到此直线的距离的平方和最小,求此直线的方程.

  还没有学习导数

  此题放在了直线的位置关系章节中

  还有其他方法吗?比如数形结合。

1回答
2020-03-19 06:41
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刘小琇

  过原点O作一直线,设直线方程为y=kx

  直线y=kx一般方程为kx-y=0,点(m,n)到直线的距离

  d=|km-n|/√(k^2+1)

  d^2=(km-n)^2/(k^2+1)

  所以P,Q,R到此直线的距离的平方和

  =[1/(k^2+1)]*[(k-2)^2+(2k-1)^2+(3k-2)^2]

  =[1/(k^2+1)]*[14k^2-20k+9]

  =14-[1/(k^2+1)]*[20k+5]

  =14-5*(4k+1)/(k^2+1)

  求最小值!即求:(4k+1)/(k^2+1)最大值!

  对其求导

  [4*(k^2+1)-2k*(4k+1)]/(k^2+1)^2

  令其等于0,

  即:4*(k^2+1)-2k*(4k+1)=0

  k^2+k/2-1=0

  解得k=(-1+√17)/4

  k不存在时,l为y轴,3点到y轴距离平方和为14,而14>(-1+√17)/4

  所以k=(-1+√17)/4

  所以所求的直线为y=(-1+√17)*x/4

  结合数形没结合上,只能帮你不利用倒数求下最值.

  过原点O作一直线,设直线方程为y=kx

  直线y=kx一般方程为kx-y=0,点(m,n)到直线的距离

  d=|km-n|/√(k^2+1)

  d^2=(km-n)^2/(k^2+1)

  所以P,Q,R到此直线的距离的平方和

  d=[1/(k^2+1)]*[(k-2)^2+(2k-1)^2+(3k-2)^2]

  =[1/(k^2+1)]*[14k^2-20k+9]

  整理得:

  (14-d)k^2-20k+9-d=0

  由判别式≥0

  有:(23-5√17)/2≤d≤(23+5√17)/2

  且d≠14

  所以d最小为:(23-5√17)/2

  解得k=(-1+√17)/4

  k不存在时,l为y轴,3点到y轴距离平方和为14,而14>(-1+√17)/4

  所以k=(-1+√17)/4

  所以所求的直线为y=(-1+√17)*x/4

2020-03-19 06:43:58

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