2024 AMC 12B 第 13 题

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13.

实数 xxyyhhkk 满足方程组

x2+y26x8y=hx^2 + y^2 - 6x - 8y = h

x2+y210x+4y=kx^2 + y^2 - 10x + 4y = k\text{。}

h+kh + k 的最小可能值。

There are real numbers x,x, y,y, h,h, and kk that satisfy the system of equations

x2+y26x8y=hx^2 + y^2 - 6x - 8y = h

x2+y210x+4y=k.x^2 + y^2 - 10x + 4y = k.

What is the minimum possible value of h+k?h + k?

54-54

46-46

34-34

16-16

1616

答案:C
知识点:配方法最优化
难度评级:1640
小提示:

将两个方程相加,把 h+kh + k 写成关于 xxyy 的一个表达式。

Add the two equations to get h+kh + k as a single expression in xx and yy

大提示:

配方得 h+k=2(x4)2h + k = 2(x-4)^2 +2(y1)234+ 2(y-1)^2 - 34,当两个平方项都为零时最小。

Complete the square: h+k=2(x4)2h + k = 2(x-4)^2 +2(y1)234,+ 2(y-1)^2 - 34, which is smallest when both squares vanish

解答:

两式相加,得 h+k=2x2+2y216x4y=2(x4)2+2(y1)234 \begin{aligned} h + k &= 2x^2 + 2y^2 - 16x - 4y \\ &= 2(x - 4)^2 \\ &\quad {}+ 2(y - 1)^2 - 34\text{。} \end{aligned} 两个平方项都非负,所以最小值在 x=4x = 4y=1y = 1 时取得,为 h+k=34h + k = -34

所以正确答案是 C

Adding the equations, h+k=2x2+2y216x4y=2(x4)2+2(y1)234. \begin{aligned} h + k &= 2x^2 + 2y^2 - 16x - 4y \\ &= 2(x - 4)^2 \\ &\quad {}+ 2(y - 1)^2 - 34. \end{aligned} Both squared terms are nonnegative, so the minimum occurs at x=4,x = 4, y=1,y = 1, giving h+k=34.h + k = -34.

Thus, the correct answer is C.

第 12 题#12
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