Update:正整数 -> 正数,我是猪。
Update:修改了解决这类问题的条件。
题目:给定三个数 a,b,t,满足 a,b,t>0,请你求出 f(x)=ax2+t−bx(x>0) 的最小值。你说得对,但是这是数学题。
我的解法不会涉及次数大于二的整式运算。不知道有没有涉及微积分啥玩意的。反正选择填空题好用就完了。
斜率二分
一种 OI 常用的算法。
具体来说,对于单谷函数 f(x),有如下方法快速找出最小值的近似值:
- 指定一个很小的数 eps,通常为 10−10 级别。
- 二分找到最小的 n 使得 f(n+eps)>f(n)。此时 f(n) 即为 f 最小值的近似值。
大致思路
注意到这道题的 f(x) 也满足是一个单谷函数,并且没有点斜率为 0。
对于这道题,我们可以运用类似的方法。我们假设 eps 为一个正数,然后解不等式求出 x 与 eps 的关系,最后将 eps 取到将近为 0 即可得出 f(x) 的最小值。
应用
来自今天数学周测第 13 题。图懒得画。
在菱形 ABCD 中,∠ DAB=60°,AB=4。连接 AC,并在 AC 上取一点 P。求 AP+BP+DP 的最小值。
显然可以转化成在一个 ∠ C=30°,∠ B=90° 的直角三角形 ABC 中,长边取一点 P,求 2AP+CP 的最小值。
设 BP=x,则可以转化成求 f(x)=2x2+4−x+23(x>0) 的最小值。
假设正数 n>0,eps>0,其中 f(n) 为所有 f(x) 中的最小值。
则有:
f(n+eps)>f(n)2n2+4−n+23>2(n+2eps)2+4−(n+2eps)+232n2+4>2(n+2eps)2+4−2epsn2+4>(n+2eps)2+4−epsn2+4+eps>(n+2eps)2+4n2+4+eps2+2epsn2+4>n2+4n×eps+4eps2+42epsn2+4>4n×eps+3eps22n2+4>4n+3eps2n2+4−4n>3eps
对于任意 eps>0,都有 2n2+4−4n>3eps。
所以 2n2+4−4n≥0,解得 n≥323。
同理,对于所有 eps>0,有 f(n−eps)>f(n),解得 n≤323。
所以当 x=323 时,f(x) 取到最小值 43。
故答案为 43。
有帮助,赞一个