Cho phương trình ${x^2} - 2\left( {m + 1} \right)x + {m^2} + 2 = 0$ với $m$ là tham số. Tìm $m$ để phương trình có hai nghiệm ${x_1};\,\,{x_2}$ sao cho $\left| {x_1^4 - x_2^4} \right| = 16{m^2} + 64m$
Phương pháp giải
- Sử dụng hệ thức Vi – et thay vào điều kiện bài cho.
- Lập phương trình ẩn $m$, giải phương trình và kết luận.
Lời giải của Tự Học 365
Ta có \(\left| {x_1^4 - x_2^4} \right| = \left| {\left( {x_1^2 + x_2^2} \right)\left( {x_1^2 - x_2^2} \right)} \right| = \left[ {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 2{x_1}{x_2}} \right]\left| {{x_1} - {x_2}} \right|\left| {{x_1} + {x_2}} \right|\)
Mà
$\left| {{x_1} - {x_2}} \right| = \sqrt {{{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)}^2}} = \sqrt {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 4{x_1}{x_2}} = \sqrt {{{\left( {2m + 2} \right)}^2} - 4\left( {{m^2} + 2} \right)} = \sqrt {8m - 4} $
Suy ra
\(\left| {x_1^4 - x_2^4} \right| = \left[ {{{\left( {2m + 2} \right)}^2} - 2\left( {{m^2} + 2} \right)} \right]\sqrt {8m - 4} \left| {2m + 2} \right|\)
$ = \left( {2{m^2} + 8m} \right)\sqrt {8m - 4} \left| {2m + 2} \right|$
Suy ra $\left| {x_1^4 - x_2^4} \right| = 16{m^2} + 64m \Leftrightarrow \left( {2{m^2} + 8m} \right)\sqrt {8m - 4} \left| {2m + 2} \right| = 16{m^2} + 64m$
\(\begin{array}{l} \Leftrightarrow \left( {{m^2} + 4m} \right)\left( {\sqrt {8m - 4} \left| {2m + 2} \right| - 8} \right) = 0\\ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{{m^2} + 4m = 0\,\,(1)}\\{\sqrt {8m - 4} \left| {2m + 2} \right| = 8\,\,(2)}\end{array}} \right.\end{array}\)
Ta có $\left( 1 \right) \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 0}\\{m = - 4}\end{array}} \right.$ (loại)
$\left( 2 \right) \Leftrightarrow \left( {8m - 4} \right){\left( {2m + 2} \right)^2} = 64 \Leftrightarrow 32{m^3} + 48{m^2} - 80 = 0$
$ \Leftrightarrow m = 1$ (thỏa mãn (*))
Vậy $m = 1$ thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Đáp án cần chọn là: c
Toán Lớp 12