过点(2,4)作一直线在第一象限与两轴围成三角形,问三角形面积的最小值?

简介:

解:设此直线在xy轴上的截距为a,b,则三角形面积为ab/2,

直线方程x/a+y/b=1;又过2,4点

所以有2/a+4/b=1;

变换得到b=4a/(a-2);

三角形面积s=ab/2=2a2/(a-2)

s/2=a2/(a-2)=((a-2)2+4a-8+4)/(a-2)=(a-2)+4+4/(a-2)

设a-2=x,则有

y/2=x+4/x+4

而x+4/x的最小值为x=4/x时,这时x=2,和的最小值为2+4/2=4

这里的依据是“两个非负数的算术平均数,不小于它们的几何平均数”即(a+b)/2>=√ab

所以,s/2min=2+4/2+4=8

smin=16,此时x=2,a-2=x,a=4.

即此直线在x轴截距为4,y轴截距为8时,围成的三角形面积最小值为16。

 我把曲线图也用canvas画了下来:

可见理论值和实际值是吻合的。

画图代码如下:

复制代码
<!DOCTYPE html>
<html lang="utf-8">
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"/>
<head>
     <title>函数曲线勾画</title>
    </head>

     <body onload="draw()">
        <canvas id="myCanvus" width="640px" height="240px" style="border:1px dashed black;">
            出现文字表示你的浏览器不支持HTML5
        </canvas>
     </body>
</html>
<script type="text/javascript">
<!--
    function draw(){
        var canvas=document.getElementById("myCanvus");
        var canvasWidth=640;
        var canvasHeight=240;

        var context=canvas.getContext("2d");
        
        context.fillStyle = "white";
        context.fillRect(0, 0, canvasWidth, canvasHeight);

        context.strokeStyle = "black";
        context.fillStyle = "black";

        //context.save();
        
        // 进行坐标变换:把原点放在左下角,东方为X轴正向,北方为Y轴正向
        var offsetY=20;// Y向偏移值,正值向上偏,用来画坐标轴
        var offsetX=20;// X向偏移值,正值向右偏,用来画坐标轴

        context.save();
        context.translate(0+offsetX,canvasHeight-offsetY);
        context.rotate(getRad(180));
        context.scale(-1,1);        

        drawAxisX(context);
        drawAxisY(context);       
        drawCurve(context);       

        context.restore();

        context.fillText("2a^2",340,50);
        context.fillText("-----------",340,60);
        context.fillText("a-2",340,70);
        context.fillText("y=",325,60);
        context.fillText("曲线,^2是平方的意思。作者 逆火狂飙",395,60);
    }

    function drawCurve(ctx){
        var cds=[{}];// 初始化cds为空json

        var x,y;
        for(x=2.01;x<=12;x+=0.01){
            if(x != 2){
                y=(x*x*2)/(x-2);

                //y=x;

                var arr={"x":x,"y":y};
                cds.push(arr);
            }
        }

        // 将数组里面的点一段段连线
        var ymin=10000,xmin;

        ctx.strokeStyle = "red";
        ctx.beginPath();
        
        for(var i=0; i<cds.length; i++)  
        {  
            //console.log("x="+cds[i].x*50+" y="+cds[i].y*50);
            ctx.lineTo(cds[i].x*50,cds[i].y);

            // 求y最小值
            if(cds[i].y<ymin){
                ymin=cds[i].y;
                xmin=cds[i].x;
            }
        } 
        
        ctx.stroke();
        ctx.closePath();

        // 极小值
        ctx.beginPath();
        ctx.moveTo(xmin*50,ymin-5);
        ctx.lineTo(xmin*50,ymin+5);

        ctx.save();
        ctx.scale(1,-1);
        ctx.fillText("ymin="+ymin+" xmin="+xmin,xmin*50,-ymin);
        console.log("ymin="+ymin);
        console.log("xmin="+xmin);
        ctx.restore();

        ctx.stroke();
        ctx.closePath();
    }

    function drawAxisX(ctx){
        ctx.save();
        
        ctx.lineWidth=0.5;
        ctx.strokeStyle='navy';
        ctx.fillStyle='navy';

        var start=0;
        var end=600;

        // 画轴
        ctx.beginPath();
        ctx.moveTo(start, 0);
        ctx.lineTo(end, 0);
        ctx.stroke();
        ctx.closePath();

        // 画箭头
        ctx.beginPath();
        ctx.moveTo(end-Math.cos(getRad(15))*10, Math.sin(getRad(15))*10);
        ctx.lineTo(end, 0);
        ctx.lineTo(end-Math.cos(getRad(15))*10, -Math.sin(getRad(15))*10);
        ctx.stroke();
        ctx.closePath();
        
        // 画刻度
        var x,y;
        y=5;
        for(x=start;x<end;x+=50){
            ctx.beginPath();
            ctx.moveTo(x, 0);
            ctx.lineTo(x, y);
            
            ctx.stroke();
            ctx.closePath();
        }

        // 写文字
        var i=0;
        for(x=start;x<end;x+=50){
            ctx.save();
            ctx.scale(1,-1);
            ctx.fillText(x/50,x,y+10);
            ctx.restore();
        }

        ctx.restore();
    }

    function drawAxisY(ctx){
        ctx.save();
        
        ctx.lineWidth=0.5;
        ctx.strokeStyle='navy';
        ctx.fillStyle='navy';

        var start=0;
        var end=220;

        // 画轴
        ctx.beginPath();
        ctx.moveTo(0, start);
        ctx.lineTo(0, end);
        ctx.stroke();
        ctx.closePath();

        // 画箭头
        ctx.beginPath();
        ctx.moveTo(Math.sin(getRad(15))*10, end-Math.cos(getRad(15))*10);
        ctx.lineTo(0, end);
        ctx.lineTo(-Math.sin(getRad(15))*10, end-Math.cos(getRad(15))*10);
        ctx.stroke();
        ctx.closePath();
        
        // 画刻度
        var x,y;
        x=5;
        for(y=start;y<end;y+=10){
            ctx.beginPath();
            ctx.moveTo(x, y);
            ctx.lineTo(0, y);
      
            ctx.stroke();
            ctx.closePath();
        }

        // 写文字
        x=-19;
        for(y=start;y<=end;y+=10){
            ctx.save();
            
            ctx.scale(1,-1);
            //ctx.rotate(getRad(180));
            ctx.translate(0,-240);

            if(y!=0 && ((240-y)/10 % 2)==0){
                ctx.fillText((240-y),x,y+5);
            }
            
            ctx.restore();
        }

        ctx.restore();
    }

    function getRad(degree){
        return degree/180*Math.PI;
    }

    function cutShort(str,length){
        if(str.length>length){
            str=str.substr(0,length)+"...";
        }
        
        return str;
    }
//-->
</script>
复制代码

 




















本文转自张昺华-sky博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/xiandedanteng/p/8124052.html,如需转载请自行联系原作者


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