问题 填空题
已知a、b是正数,且a+b=2,则
a2+1
+
b2+4
的最小值=______.
答案

∵a+b=2,

∴b=2-a,代入

a2+1
+
b2+4

得:

a2+1
+
(2-a)2+22

构造如下图形,如图,其中ED=2,AE=2,BD=1,AE⊥l,BD⊥l,

作出A关于直线l的对称点C,连接BC与直线l交于点P,此时AP+PB最短.

延长BD,过C作CF垂直于BC的延长线,垂足为F,

设PD=a,可得ED=2-a,

在Rt△AEP中,根据勾股定理得:

AP=

(2-a)2+22
,BP=
a2+1

a2+1
+
(2-a)2+22
=AP+BP,

当B、P、C三点共线时,因为直线l为线段AC的垂直平分线,

则AP+BP=CP+PB=BC,此时BC的长即为所求式子的最小值,

此时在Rt△CBF中,DF=EC=AE=2,故BF=BD+DF=1+2=3,CF=ED=2,

由勾股定理可求得BC=

22+(2+1)2
=
13

a2+1
+
b2+4
的最小值为
13

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