Cho hàm số \(y = \dfrac{{x + 1}}{{x - 2}}\). Số các giá trị tham số \(m\) để đường thẳng \(y = x + m\) luôn cắt đồ thị hàm số tại hai điểm phân biệt \(A\), \(B\) sao cho trọng tâm tam giác \(OAB\) nằm trên đường tròn \({x^2} + {y^2} - 3y = 4\) là
Trả lời bởi giáo viên
Phương trình hoành độ giao điểm : \(\dfrac{{x + 1}}{{x - 2}} = x + m \Leftrightarrow {x^2} + \left( {m - 3} \right)x - 2m - 1 = 0\left( * \right)\)
Theo yêu cầu bài toán : \(\left( * \right)\) phải có hai nghiệm phân biệt khác \(2\)
\(\left\{ \begin{array}{l}\Delta > 0\\4 + \left( {m - 3} \right)2 - 2m - 1 \ne 0\end{array} \right. \Leftrightarrow {m^2} + 2m + 13 > 0,\forall m\)
Gọi \(A\left( {{x_1};{y_1}} \right)\),\(B\left( {{x_2};{y_2}} \right)\) suy ra \(G\) là trọng tâm của tam giác \(OAB\) : \(G\left( {\dfrac{{{x_1} + {x_2}}}{3};\dfrac{{{y_1} + {y_2}}}{3}} \right) = G\left( {\dfrac{{{x_1} + {x_2}}}{3};\dfrac{{{x_1} + {x_2} + 2m}}{3}} \right) = G\left( {\dfrac{{3 - m}}{3};\dfrac{{3 - m + 2m}}{3}} \right) = G\left( {\dfrac{{3 - m}}{3};\dfrac{{3 + m}}{3}} \right)\)
Theo yêu cầu bài toán : \({\left( {\dfrac{{3 - m}}{3}} \right)^2} + {\left( {\dfrac{{3 + m}}{3}} \right)^2} - 3\left( {\dfrac{{3 + m}}{3}} \right) = 4 \Leftrightarrow 2{m^2} - 9m - 45 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = - 3\\m = \dfrac{{15}}{2}\end{array} \right.\)
Hướng dẫn giải:
- Xét phương trình hoành độ giao điểm, tìm điều kiện để phương trình có hai nghiệm phân biệt \({x_1},{x_2}\)
- Viết tọa độ trọng tâm \(G\) của tam giác \(OAB\) theo \({x_1},{x_2}\)
- Thay tọa độ của \(G\) vào phương trình đường tròn và áp dụng định lý Vi – ét tìm \(m\)