Câu 37223 - Tự Học 365
Câu hỏi Vận dụng cao

Gọi \(d\) là đường thẳng đi qua $A\left( {2;0} \right)$ có hệ số góc \(m\) cắt đồ thị $\left( C \right):y =  - {x^3} + 6{x^2} - 9x + 2$ tại ba điểm phân biệt \(A\), \(B\), \(C\). Gọi \(B'\), \(C'\) lần lượt là hình chiếu vuông góc của \(B\), \(C\) lên trục tung. Tìm giá trị dương của \(m\) để hình thang \(BB'C'C\) có diện tích bằng $8.$


Đáp án đúng: c
Luyện tập khác

Phương pháp giải

- Viết phương trình đường thẳng \(d\)

- Xét phương trình hoàn độ giao điểm và tìm điều kiện để \(d\) cắt \(\left( C \right)\) tại \(3\) điểm phân biệt.

- Viết phương trình diện tích hình thang bằng \(8\) và sử dụng định lý Vi – et thay vào phương trình tìm \(m\)

Xem lời giải

Lời giải của Tự Học 365

Phương trình đường thẳng $d:y = m\left( {x - 2} \right)$

Phương trình hoành độ giao điểm của \(d\) và \(\left( C \right)\) là:

$ - {x^3} + 6{x^2} - 9x + 2 = m\left( {x - 2} \right)$$ \Leftrightarrow \left( {x - 2} \right)\left( {{x^2} - 4x + m + 1} \right) = 0$$ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 2 \Rightarrow A\left( {2;0} \right)\\{x^2} - 4x + m + 1 = 0\,\,\left( 1 \right)\end{array} \right.$

Để đồ thị hàm số $\left( C \right)$ cắt \(d\) tại 3 điểm phân biệt thì phương trình \(\left( 1 \right)\) phải có hai nghiệm phân biệt \(x e 2\)

ĐK: $\left\{ \begin{array}{l}\Delta  > 0\\4 - 8 + m + 1 e 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}4 - m - 1 > 0\\m - 3 e 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m < 3\\m e 3\end{array} \right. \Leftrightarrow m < 3$

Giả sử $B\left( {{x_1};m{x_1} - 2m} \right),$$C\left( {{x_2};m{x_2} - 2m} \right)$ với \({x_1}\) và \({x_2}\) là hai nghiệm của phương trình \(\left( 1 \right)\)

Theo Viet $\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 4\\{x_1}{x_2} = m + 1\end{array} \right.$.

Vì \(m > 0 \Rightarrow {x_1} > 0\) và \({x_2} > 0\). Ta có $B'\left( {0,m{x_1} - 2m} \right),$$C'\left( {0,m{x_2} - 2m} \right)$

Ta có ${S_{BB'C'C}} = \dfrac{1}{2}B'C'\left( {BB' + CC'} \right) = 8 \Leftrightarrow B'C'\left( {BB' + CC'} \right) = 16\,\,\left( * \right)$

Mà $B'C' = \left| {m\left( {{x_1} - {x_2}} \right)} \right|$, $BB' = \left| {{x_1}} \right| = {x_1}$ và $CC' = \left| {{x_2}} \right| = {x_2}$

Do đó \(\left( * \right) \Leftrightarrow m\left| {{x_1} - {x_2}} \right|\left( {{x_1} + {x_2}} \right) = 16 \Leftrightarrow m\left| {{x_1} - {x_2}} \right| = 4 \Leftrightarrow {m^2}{\left( {{x_1} - {x_2}} \right)^2} = 16\)

$ \Leftrightarrow {m^2}\left[ {{{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)}^2} - 4{x_1}{x_2}} \right] = 16$$ \Leftrightarrow {m^2}\left( {16 - 4m - 4} \right) = 16$$ \Leftrightarrow {m^3} - 3{m^2} + 4 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m =  - 1\\m = 2\end{array} \right.$

Kết hợp với \(m > 0\) và \(m < 3\) ta có \(m = 2\)

Đáp án cần chọn là: c

Toán Lớp 12