Cho hàm số $y = \dfrac{{a{x^2} + x - 1}}{{4{x^2} + bx + 9}}$ có đồ thị $\left( C \right)$, trong đó $a$, $b$ là các hằng số dương thỏa mãn $a.b = 4$. Biết rằng $\left( C \right)$ có đường tiệm cận ngang $y = c$ và có đúng $1$ đường tiệm cận đứng. Tính tổng $T = 3a + b - 24c$.
Trả lời bởi giáo viên
Theo giả thiết \(a > 0\), \(b > 0\).
Với \(ab = 4\) ta có $y = \dfrac{{a{x^2} + x - 1}}{{4{x^2} + bx + 9}} = \dfrac{{\dfrac{4}{b}{x^2} + x - 1}}{{4{x^2} + bx + 9}} = \dfrac{{4{x^2} + bx - b}}{{b\left( {4{x^2} + bx + 9} \right)}} = \dfrac{1}{b} - \dfrac{{b + 9}}{{b\left( {4{x^2} + bx + 9} \right)}}$
Đồ thị $\left( C \right)$ có đúng $1$ đường tiệm cận đứng nên $4{x^2} + bx + 9 = 0$ có nghiệm kép
Suy ra $\Delta = {b^2} - 4.4.9 = 0 \Leftrightarrow b = 12$ (do \(b > 0\))
Ta có \(ab = 4\) suy ra \(a = \dfrac{1}{3}\); $c = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \dfrac{{a{x^2} + x - 1}}{{4{x^2} + bx + 9}} = \mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } \dfrac{{a + \dfrac{1}{x} - \dfrac{1}{{{x^2}}}}}{{4 + \dfrac{b}{x} + \dfrac{9}{{{x^2}}}}} = \dfrac{a}{4}$ suy ra \(c = \dfrac{1}{{12}}\)
Vậy $T = 3a + b - 24c = 11$
Hướng dẫn giải:
- Tìm \(b\) từ điều kiện đồ thị hàm số có \(1\) tiệm cận đứng (đa thức ở mẫu có nghiệm duy nhất mà không trùng với nghiệm kép của đa thức tử)
- Từ đó tìm \(a,c\) và tính \(3a + b - 24c\)