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我们来分析这个几何最值问题。题目给出直角三角形ABC,其中角A为90度,AB等于9,AC等于12。以A为圆心作半径为6的圆,P是圆上的动点。我们需要求2BP加3AP的最小值。首先建立坐标系,将A点设为原点,B点在x轴正方向距离9个单位,C点在y轴正方向距离12个单位。
现在我们来简化目标函数。由于点P在以A为圆心、半径为6的圆上运动,所以AP始终等于6,是一个常数。因此,2BP加3AP等于2BP加18。这样,我们的问题就转化为求BP的最小值。让我们观察当P点在圆上移动时,BP距离是如何变化的。
根据几何最值原理,当点B在圆外时,从B到圆上各点距离的最小值等于BA减去圆的半径r。首先我们计算BA的长度,利用勾股定理:BA等于根号下9的平方加12的平方,等于根号225,即15。因此BP的最小值等于15减6,等于9。最优点P位于线段BA延长线与圆的交点处。
现在我们计算最终答案。已知BP的最小值为9,AP恒等于6,因此2BP加3AP的最小值等于2乘以9加3乘以6,等于18加18,等于36。我们可以验证这个结果:最优点P确实位于从B点向A点方向延伸,与圆相交的位置。此时BP达到最小值9,整个表达式取得最小值36。
让我们总结这道几何最值问题的解题方法。关键步骤包括:首先识别常数项AP等于6;然后转化目标函数为2BP加18;接着应用几何最值原理,BP的最小值等于BA减去半径;最后计算得出答案36。这类问题的核心是分离常数项和变量项,利用点到圆距离的几何性质,找到最优点位置。掌握这种方法可以解决更多类似的几何最值问题。