同一骨架 2022 年北京预赛 · P006791
两题的目标都是凸函数且在某种交换或反射下不变,因此可把一个点与其对称像平均,证明目标不增,把最小值压到对称子空间。距离和的镜像平均落在对称轴;多变量绝对值和的排列平均让所有坐标相同,随后才处理一元最值。
前题平均的是平面坐标的反射像,后题平均全部变量排列;降维须由凸性保证,不能只凭图形看起来对称就断定最优点的位置。
若函数
则 的最小值是。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
三个根式分别是平面上一点到三个定点的距离。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
可以套用费马点公式,但还需额外说明适用条件; 利用关于 轴的对称性和三角不等式先消去 ,再求一元函数最值更直接。
令 ,并取
则 。首先
又由平面向量的三角不等式,
两处等号可同时在 时成立,故原问题等价于求
的最小值。
当 时,
该导数随 严格递增,且唯一零点为 ,所以这一段的最小值为
当 时,,最小值在端点取得,等于 。 由于 ,故
取 时,上述两次三角不等式均取等,确能达到所得数值。 分段点 及 均未产生更小值。
根式形如 时可解释为距离。对称的两项先用向量三角不等式合并, 常能证明最优点落在对称轴上;随后只需对带绝对值的一元函数分段求最值。
识别三个根式为距离后,利用三角不等式将点压到对称轴,再对一元绝对值根式求最小值。
同一骨架 2022 年北京预赛 · P006791
两题的目标都是凸函数且在某种交换或反射下不变,因此可把一个点与其对称像平均,证明目标不增,把最小值压到对称子空间。距离和的镜像平均落在对称轴;多变量绝对值和的排列平均让所有坐标相同,随后才处理一元最值。
前题平均的是平面坐标的反射像,后题平均全部变量排列;降维须由凸性保证,不能只凭图形看起来对称就断定最优点的位置。
已记下,谢谢!