Tìm $m$ để đồ thị hàm số $y = {x^3} - 3{x^2} + 2$ cắt đường thẳng $y = m\left( {x - 1} \right)$ tại ba điểm phân biệt có hoành độ ${x_1},{x_2},{x_3}$ thỏa mãn $x_1^2 + x_2^2 + x_3^2 = 5$.
Trả lời bởi giáo viên
Phương trình hoành độ giao điểm:
${x^3} - 3{x^2} + 2 = m\left( {x - 1} \right) \Leftrightarrow \left( {x - 1} \right)\left( {{x^2} - 2x - 2 - m} \right) = 0 $
$\Leftrightarrow \left[ \begin{gathered} x = 1 \hfill \\ {x^2} - 2x - 2 - m = 0\left( * \right) \hfill \\ \end{gathered} \right.$
Để hai đồ thị hàm số cắt nhau tại ba điểm phân biệt thì phương trình hoành độ có 3 nghiệm phân biệt
$ \Leftrightarrow \left( * \right)$ có 2 nghiệm phân biệt khác $1 \Leftrightarrow \left\{ \begin{gathered} \Delta ' = 1 + 2 + m > 0 \hfill \\ 1 - 2 - 2 - m \ne 0 \hfill \\ \end{gathered} \right. \Leftrightarrow m > - 3$
Gọi ${x_1} = 1,{x_2},{x_3}$ lần lượt là nghiệm của phương trình $\left( * \right) \Rightarrow {x_2} + {x_3} = 2;{x_2}{x_3} = - 2 - m$
Ta có: $x_1^2 + x_2^2 + x_3^2 = 5 \Leftrightarrow {\left( {{x_2} + {x_3}} \right)^2} - 2{x_2}{x_3} = 4 $
$\Leftrightarrow 4 - 2\left( { - 2 - m} \right) = 4 \Leftrightarrow m = - 2$
Hướng dẫn giải:
- Xét phương trình hoành độ giao điểm.
- Nêu điều kiện để hai đồ thị hàm số cắt nhau tại 3 điểm phân biệt $ \Leftrightarrow $ phương trình có 3 nghiệm phân biệt.
- Sử dụng Vi-et thay vào điều kiện bài cho để tìm $m$.