2011 AMC 12A 第 18 题

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18.

假设 ∣x+y∣+∣x−y∣=2|x + y| + |x - y| = 2。x2−6x+y2x^2 - 6x + y^2 的最大可能值是多少?

Suppose that ∣x+y∣+∣x−y∣=2.|x + y| + |x - y| = 2. What is the maximum possible value of x2−6x+y2?x^2 - 6x + y^2?

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答案:D
知识点:绝对值最优化正方形(几何)
难度评级:1840
小提示:

方程 ∣x+y∣+∣x−y∣=2|x+y| + |x-y| = 2 表示 max⁡(∣x∣,∣y∣)=1\max(|x|, |y|) = 1,即正方形 [−1,1]2[-1,1]^2 的边界

The equation ∣x+y∣+∣x−y∣=2|x+y| + |x-y| = 2 means max⁡(∣x∣,∣y∣)=1,\max(|x|, |y|) = 1, the boundary of the square [−1,1]2[-1,1]^2

大提示:

在该正方形上,当 x=−1x = -1 且 y=±1y = \pm 1 时,x2−6x+y2x^2 - 6x + y^2 最大

On that square, x2−6x+y2x^2 - 6x + y^2 is largest when x=−1x = -1 and y=±1y = \pm 1

解答:

恒等式 ∣x+y∣+∣x−y∣|x+y| + |x-y| =2max⁡(∣x∣,∣y∣)= 2\max(|x|, |y|) 将条件变成 max⁡(∣x∣,∣y∣)=1\max(|x|, |y|) = 1,即满足 ∣x∣≤1|x| \le 1 且 ∣y∣≤1|y| \le 1 的正方形边界。

在这个区域上,x2−6x+y2x^2 - 6x + y^2 会随着 xx 变小以及 y2y^2 变大而增大,所以最大值在 x=−1x = -1、y=±1y = \pm 1 处取得:1+6+1=8。 1 + 6 + 1 = 8\text{。}

因此,正确答案是 D。

The identity ∣x+y∣+∣x−y∣|x+y| + |x-y| =2max⁡(∣x∣,∣y∣)= 2\max(|x|, |y|) turns the condition into max⁡(∣x∣,∣y∣)=1,\max(|x|, |y|) = 1, the boundary of the square with ∣x∣≤1|x| \le 1 and ∣y∣≤1.|y| \le 1.

On this region x2−6x+y2x^2 - 6x + y^2 increases as xx decreases and as y2y^2 increases, so the maximum is at x=−1,x = -1, y=±1:y = \pm 1: 1+6+1=8. 1 + 6 + 1 = 8.

Thus, the correct answer is D.

第 17 题#17
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