函数f(x)=x2+1+(4−x)2+4的最小值是______.

问题描述:

函数f(x)=

x2+1
+
(4−x)2+4
的最小值是______.

如图,作线段AB=4,AC⊥AB,DB⊥AB,且AC=1,BD=2,
对于AB上的任意一点O,令OA=x,则
OC=

x2+1
,OD=
(4−x)2+4

设点C关于AB的对称点为E,则DE与AB的交点即为点O.此时,OC+OD=OE+OD=DE,
作EF∥AB与DB的延长线交于F,
在Rt△DEF中,易知EF=AB=4,DF=3,
所以DE=5,
因此,函数f(x)=
x2+1
+
(4−x)2+4
的最小值是5.
故答案为:5.
答案解析:显然,若x<0,则f(x)>f(-x).因而,当f(x)取最小值时,必然有若x≥0,可作线段AB=4,AC⊥AB,DB⊥AB,且AC=1,BD=2.对于AB上的任意一点O,令OA=x,则OC=
x2+1
,OD=
(4−x)2+4
,那么,问题转化为在AB上求一点O,使OC+OD最小.
考试点:轴对称-最短路线问题.
知识点:本题考查了函数的最值问题,解题的关键是将最值问题转化为轴对称-最短路线问题.