Cho hàm số $y = \dfrac{9}{8}{x^4} + 3\left( {m - 3} \right){x^2} + 4m + 2017$ với \(m\) là tham số thực. Tìm giá trị của \(m\) để đồ thị hàm số có ba điểm cực trị tạo thành tam giác đều.
Trả lời bởi giáo viên
Ta có $y' = \dfrac{9}{2}{x^3} + 6\left( {m - 3} \right)x;{\rm{ }}y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 0\\3{x^2} = 4\left( {3 - m} \right){\rm{ }}\left( * \right)\end{array} \right..$
Để hàm số có ba điểm cực trị $ \Leftrightarrow 4\left( {3 - m} \right) > 0 \Leftrightarrow m < 3.$
Khi đó tọa độ ba điểm cực trị của đồ thị hàm số là:
$A\left( {0;4m + 2017} \right),\,\,B\left( {2\sqrt {\dfrac{{3 - m}}{3}} ;4m + 2017 - 2{{\left( {3 - m} \right)}^2}} \right),\,\,C\left( { - 2\sqrt {\dfrac{{3 - m}}{3}} ;4m + 2017 - 2{{\left( {3 - m} \right)}^2}} \right).$
Do dam giác $ABC$ cân tại $A$ nên yêu cầu bài toán $ \Leftrightarrow A{B^2} = B{C^2}$
$\dfrac{{4\left( {3 - m} \right)}}{3} + 4{\left( {3 - m} \right)^4} = \dfrac{{16\left( {3 - m} \right)}}{3}$$ \Leftrightarrow {\left( {3 - m} \right)^4} = 3 - m$ $ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}3 - m = 0\\3 - m = 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 3\left( L \right)\\m = 2\left( {TM} \right)\end{array} \right.$
Hướng dẫn giải:
- Bước 1: Tính \(y'\).
- Bước 2: Ba điểm cực trị \(A,B,C\) trong đó \(A\left( {0;c} \right)\) tạo thành tam giác đều \( \Leftrightarrow AB = BC = CA\).
- Bước 3: Kết luận.