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已知集合 S={(x,y)|(x2+y2)3=16x2y2},T={(x,y)|x2+y2r2}(r>0),M={(x,y)||x|m,|y|m}(m>0).

  1. ST, 则 r 的最小值为_____;
  2. SM, 则 m 的最小值为_____.

  1. 任取 (x,y)S, 则(x2+y2)3=16x2y24(x2+y2)2x2+y24,
    r 的最小值是 2.
  2. 任取 (m,n)S, 记 m2=x,n2=y, 则 (x+y)316xy=0. 要求 |y| 的最值. 隐函数定理指出这个方程能在某个局部表示为 y=y(x),然后我们直接在这个方程两侧关于 x 求导:3(x+y)2(1+y)32(y+xy)=0.
    再令y=0:3(x+y)232y=0,
    与前面的方程联立解得非零解(x0,y0)=(3227,6427)(因为(0,0)显然不是我们要的情况). 事实上还要在(x0,y0)处计算y的正负性来确定该点是极大值点还是极小值点,但是本题因为只有一个解,故可以省略. 这样mmin=y0=839.