Cho parabol \(\left( P \right):y = - {x^2}\) và đường thẳng \(\left( d \right):y = x + m - 2.\) Tìm tất cả các giá trị của tham số \(m\) để \(\left( d \right)\) cắt \(\left( P \right)\) tại hai điểm phân biệt có hoành độ \({x_1},{x_2}\) thỏa mãn \(x_1^2 + x_2^2 < 3\).
Trả lời bởi giáo viên
Xét phương trình hoành độ giao điểm của \(\left( P \right)\) và \(\left( d \right):\) \( - {x^2} = x + m - 2\)\( \Leftrightarrow {x^2} + x + m - 2 = 0\,\,\,\,\left( 1 \right)\)
Ta có: \(\Delta = 1 - 4\left( {m - 2} \right) = 9 - 4m\)
Đường thẳng \(\left( d \right)\) cắt \(\left( P \right)\) tại hai điểm phân biệt \( \Leftrightarrow \) Phương trình \(\left( 1 \right)\) có hai nghiệm phân biệt
\( \Leftrightarrow \Delta > 0\)\( \Leftrightarrow 9 - 4m > 0\)\( \Leftrightarrow m < \dfrac{9}{4}\)
Với \(m < \dfrac{9}{4}\) thì phương trình \(\left( 1 \right)\) có hai nghiệm phân biệt \({x_1},\,\,{x_2}.\)
Áp dụng hệ thức Vi-et, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = - 1\\{x_1}{x_2} = m - 2\end{array} \right.\).
Theo đề bài ta có: \(x_1^2 + x_2^2 < 3\)
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 2{x_1}{x_2} < 3\\ \Leftrightarrow {\left( { - 1} \right)^2} - 2\left( {m - 2} \right) < 3\\ \Leftrightarrow 1 - 2m + 4 < 3\\ \Leftrightarrow 2m > 2\\ \Leftrightarrow m > 1\end{array}\)
Kết hợp với điều kện \(m < \dfrac{9}{4}\) ta được: \(1 < m < \dfrac{9}{4}\) thỏa mãn bài toán.
Hướng dẫn giải:
Đường thẳng \(d\) cắt \(\left( P \right)\) tại hai điểm phân biệt \( \Leftrightarrow \) phương trình hoành độ giao điểm \(\left( * \right)\) của hai đồ thị hàm số có hai nghiệm phân biệt \( \Leftrightarrow \Delta > 0.\)
Áp dụng hệ thức Vi-et và hệ thức bài cho để tìm \(m.\)