1. 根据平面向量的数量积公式,求出三角形两边边长的乘积
设 AB=c,AC=b。
因为 AB⋅AC=23,且 ∠BAC=30∘,
所以 AB⋅AC=bccos30∘=bc⋅23=23,
解得 bc=4。
2. 利用三角形面积公式计算总面积,并建立变量 $x$ 和 $y$ 的等量关系
由三角形面积公式可得,△ABC 的面积为:
S△ABC=21bcsin∠BAC=21⋅4⋅sin30∘=1。
因为点 M 在 △ABC 内部,
所以 S△ABC=S△MBC+S△MCA+S△MAB,
即 21+x+y=1,
化简得 x+y=21(其中 x>0,y>0)。
3. 利用基本不等式求 $\frac{1}{x} + \frac{4}{y}$ 的最小值
由 x+y=21 可得 2(x+y)=1。
所以:
x1+y4=(x1+y4)⋅2(x+y)=2(5+xy+y4x)
因为 x,y>0,所以 xy>0,y4x>0。
根据基本不等式:
xy+y4x≥2xy⋅y4x=4
因此:
x1+y4≥2(5+4)=18
当且仅当 xy=y4x,即 y=2x 时,等号成立。
联立 {x+y=21y=2x,解得 x=61,y=31,符合条件。
所以 x1+y4 的最小值为 18。
故选 B。