已知实数mm,nn满足m−n2=2m-n^{2}=2,则代数式m2+2n2+4m−3m^{2}+2n^{2}+4m-3的最小值等于()()
A. 99
B. 66
C. −8-8
D. −16-16

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完整解法

1. 将 $n^2$ 用 $m$ 表示,并求出 $m$ 的取值范围

由已知条件 m−n2=2m - n^2 = 2,可得 n2=m−2n^2 = m - 2。
因为 nn 是实数,所以 n2⩾0n^2 \geqslant 0,即 m−2⩾0m - 2 \geqslant 0,解得 m⩾2m \geqslant 2。

2. 将代数式化为关于 $m$ 的一元二次式

将 n2=m−2n^2 = m - 2 代入目标代数式 m2+2n2+4m−3m^2 + 2n^2 + 4m - 3 中,得:
m2+2n2+4m−3=m2+2(m−2)+4m−3=m2+2m−4+4m−3=m2+6m−7\begin{aligned} m^2 + 2n^2 + 4m - 3 &= m^2 + 2(m-2) + 4m - 3 \\ &= m^2 + 2m - 4 + 4m - 3 \\ &= m^2 + 6m - 7 \end{aligned}

3. 利用配方法和 $m$ 的范围求出代数式的最小值

对 m2+6m−7m^2 + 6m - 7 进行配方:
m2+6m−7=(m+3)2−16m^2 + 6m - 7 = (m+3)^2 - 16
因为 m⩾2m \geqslant 2,所以 m+3⩾5m + 3 \geqslant 5,
从而 (m+3)2⩾25(m+3)^2 \geqslant 25,
因此 (m+3)2−16⩾25−16=9(m+3)^2 - 16 \geqslant 25 - 16 = 9,
当且仅当 m=2m=2 时,代数式取得最小值 99。
故选:A。

答案

A

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