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Si $ 5x+12y=60$ ¿Cuál es el mínimo de $\sqrt{x^2+y^2}$ ?

Sé que esto se puede hacer fácilmente resolviendo para $y$ y sustituyendo, de modo que sólo hay que encontrar el valor mínimo de la parábola $\large x^2 + \left ( \frac {60-5x}{12} \right)^2$ utilizando técnicas estándar, pero ¿hay una forma menos complicada de hacerlo utilizando desigualdades? He intentado varias cosas como $AM-GM$ pero no llego a ninguna parte. Una cosa que noté sobre la restricción es que es de la forma $ax+by=ab$ pero no sé cómo hacer uso de eso. Gracias.

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Oli Puntos 89

Tenga en cuenta que $$(5x+12y)^2+(12x-5y)^2=(13^2)(x^2+y^2).$$ Desde $5x+12y$ está dado, minimizamos $x^2+y^2$ minimizando $(12x-5y)^2$ . El valor mínimo de esto es $0$ . De ello se deduce que el valor mínimo de $\sqrt{x^2+y^2}$ es $\dfrac{60}{13}$ .

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Calvin Lin Puntos 33086

Una pista: Considere la gráfica de la línea $5x+12y = 60$ .

Una pista: El valor mínimo se produce cuando la circunferencia con origen como centro, es tangente a la línea anterior.

Una pista: Encuentra el punto de tangencia. Usa el hecho de que una tangente es perpendicular al radio.


Aplicando la QM-AM (ponderada), tenemos

$\sqrt{\frac{x^2 + y^2}{169}} = \sqrt{\frac{25 \times \frac{x^2}{25} + 144 \times \frac{y^2}{144}}{169}} \geq \frac{ 25 \times \frac{x}{5} + 144 \times \frac{y}{12} } { 169 } = \frac{ 5x+12y}{169} = \frac{60}{169}$ .

SO $\sqrt{x^2+y^2} \geq \frac{60}{13} $

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JohnJohnGa Puntos 111

Se puede encontrar la distancia mínima del punto $(0,0)$ a la mencionada recta encontrando la recta perpendicular que pasa por $(0,0)$ y luego su intersección.

2voto

Ali Puntos 1

Puede dibujar un gráfico de $5x+12y=60$ . $\sqrt{x^2+y^2}$ es mínimo cuando es la distancia más corta desde el origen hasta $5x+12y=60$ . La distancia se puede encontrar utilizando el área del triángulo y la longitud de la hipotenusa. Área = $30$ , hipotenusa = $13$ . Por lo tanto, la distancia = $\dfrac{60}{13}$

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abyss.7 Puntos 130

Tenemos $\langle z,v\rangle = 60$ para $z:=(x,y)$ et $v=(5,12)$ . Queremos minimizar $|z|$ o lo que es lo mismo $|z|^2=\langle z,z\rangle$ . Ahora, a partir de la desigualdad de Cauchy $|\langle z,v\rangle|\leq |z||v|$ . A partir de ahí, se obtiene el límite $|\langle z,v\rangle|/|v|\leq |z|$ . La igualdad en la desigualdad de Cauchy se alcanza cuando los vectores son proporcionales. Por lo que se obtiene el mínimo es $|\langle z,v\rangle |/|v|$ .

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