ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Hàm Số Nâng Cao
SỰ TƯƠNG GIAO
A – KIẾN THỨC CHUNG
Để biện luận theo m về số giao điểm của hai hàm số và thỏa mãn các điều kiện về tính chất hình học
phẳng Oxy thì ta làm các bước sau:
Bước 1: TXĐ:
Bước 2: Phương trình hoành độ giao điểm và đưa về dạng: f x, m g x, m F x, m 0
Sử dụng biệt thức , hoặc đưa về phương trình tích hoặc dùng đồ thị để biện luận số giao điểm của
hai hàm số.
Bước 3: Dựa theo yêu cầu của đề bài mà ta sử dụng các công thức biến đổi của hình học phẳng như:
vectơ, tích vô hướng, khoảng cách, hình chiếu, điểm đối xứng,…
Bước 4: Giải và kết luận giá trị của tham só m.
B – BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 152
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Hàm Số Nâng Cao
C – HƯỚNG DẪN GIẢI
I - SỰ TƯƠNG GIAO BẰNG SỐ NGHIỆM CỦA PHƯƠNG TRÌNH
Câu 1:
1 P ' 1 P ' 3
2 P 1 P 3
B. T
1 P ' 1 P ' 3
2 P 1 P 3
C. T
1 P ' 1 P ' 3
2 P 1 P 3
D. T
1 P ' 1 P ' 3
2 P 1 P 3
.
vì
2 x1 3 x2 3 x3 3 x1 1 x2 1 x3 1
x 1 x 3 x 3 x 1
Vì x1 , x2 , x3 là 3 nghiệm của phương trình P x 0 P x x x1 x x2 x x3 .
Suy ra P ' x x x1 x x2 x x2 x x3 x x3 x x1
P ' x x x1 x x2 x x3 x x3 x x1
1
1
1
* .
P x
x x1 x x2 x x3
x x1 x x2 x x3
Thay x 1, x 3 vào biểu thức (*), ta được T
Câu 2:
Ta có f ' x a x x1 x x2 x x3 a x x2 x x3 a x x3 x x1 .
Khi đó
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 153
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Hàm Số Nâng Cao
f ' x1 a x1 x2 x1 x3
f ' x2 a x2 x3 x2 x1
f ' x3 a x3 x1 x3 x2
1
1
1
T
a x1 x2 x1 x3 a x2 x3 x2 x1 a x3 x1 x3 x2
Câu 3:
1
C. 2 .
Hướng dẫn giải:
Chọn D.
Ta có hàm số y x3 ax 2 bx c xác định và liên tục trên .
Mà lim y nên tồn tại số M 2 sao cho y M 0 ; lim y nên tồn tại số
x
x
m 2 sao cho y m 0 ; y 2 8 4a 2b c 0 và y 2 8 4a 2b c 0 .
Do y m . y 2 0 suy ra phương trình y 0 có ít nhất một nghiệm thuộc khoảng m; 2
.
y 2 . y 2 0 suy ra phương trình y 0 có ít nhất một nghiệm thuộc khoảng 2; 2 .
y 2 . y M 0 suy ra phương trình y 0 có ít nhất một nghiệm thuộc khoảng 2; M .
Vậy đồ thị hàm số y x3 ax 2 bx c và trục Ox có 3 điểm chung.
Câu 4:
Biết đường thẳng y 3m 1 x 6m 3 cắt đồ thị hàm số y x3 3 x 2 1 tại ba điểm phân
biệt sao cho một giao điểm cách đều hai giao điểm còn lại. Khi đó m thuộc khoảng nào dưới
đây?
A. (1;0) .
B. (0;1) .
3
C. (1; ) .
2
3
Thử lại m
Câu 5:
1
thỏa mãn đề bài.
3
mx
H m và
x2
đường thẳng d : 2 x 2 y 1 0 giao nhau tại hai điểm cùng với gốc tọa độ tạo thành một
3
tam giác có diện tích là S .
8
Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho đồ thị của hàm số y
1
B. m .
2
A. m 3.
C. m 2.
D. m 1.
Hướng dẫn giải:
2
2.
x2 x1
2
. 17 16m
2
2
2
4 x1 x2
2.
x2 x1
Khoảng cách từ gốc tọa độ đến d là h
2
1
2 2
1
1 1
30.
1
và
2
Hàm Số Nâng Cao
C. m 0 và
31.
D. m 1 và
32.
33.
Hướng dẫn giải:
Phương trình hoành độ giao điểm:
2x
x m x 2 m 4 x 2m 0,
x2
1
Để d cắt (H) tại 2 điểm phân biệt thì phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt khác 2.
m 2 16
2
2 x1 x2 8 x1 x2
2
6
Tahy (3) vào (6) ta được: AB 2m 2 32 32 vậy AB 32 nhỏ nhất khi m 0
7
Từ (1), (5), (7) ta có m 0 và AB 32 thỏa mãn.
Chọn C.
Nhận xét: Đối với các bài khoảng cách như Câu 1 và 2, thì có cách nào tính khoảng cách AB
nhanh nhất không?
Chúng ta khẳng định là có.
Thật vậy, ta có bài tổng quát: Cho hàm số y
ax b
và đường thẳng y mx n, m 0
cx d
Gọi A, B là hai điểm mà đường thẳng cắt hàm số. Giả sử A x1 ; y1 , B x2 ; y2 là 2 giao
điểm, khi đó x1 , x2 là 2 nghiệm phương trình: f x mx n, 1
AB
x1 x2 y1 y2
2
2
1 m
2
Với được tính từ phương trình (1).
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 156
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Hàm Số Nâng Cao
+Nếu AB nhỏ nhất thì nhỏ nhất.
Ta có thể xét bài tập sau đây:
Câu 7:
x 1
H và đường
x 1
thẳng d : y x m2 x m giao nhau tại hai điểm phân biệt A, B thuộc 2 nhánh khác nhau.
Xác định m để đoạn AB có độ dài ngắn nhất.
Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho đồ thị của hàm số y
A. m 5.
Ta có:
AB
x2 x1 2 x2 x1
2
Theo viet ta có: AB
2
5 x2 x1 5 x2 x1 4 x1 x2
2
2
1
2
5 m 1 16 2 5
2
ABmin 2 5 m 1
Vậy m 1 là giá trị cần tìm.
Nhận
trên:
Khi min . vậy m 1 .
Chọn D.
Câu 8:
x 1
H và đường
x 1
thẳng d : y x m2 x m giao nhau tại hai điểm phân biệt A, B sao cho AB 5.
Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m sao cho đồ thị của hàm số y
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 157
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
A. m 4.
B. m 3.
Hàm Số Nâng Cao
m 10
D.
.
m 2
5
Thỏa mãn (2).
Chọn D.
Câu 9:
Tìm tất cả các giá trị thực của m để đường thẳng y x m 1 cắt đồ thị hàm số y
2x 1
x 1
tại hai điểm phân biệt A, B sao cho AB 2 3 .
A. m 4 10 .
B. m 4 3 .
C. m 2 3 .
D. m 2 10 .
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Hoành độ giao điểm là nghiệm PT:
2
2x 1
f x x m 2 x m 2 0
.
x m 1
x 1
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Hàm Số Nâng Cao
Kết hợp với điều kiện * ta được m 4 10 .
x 1
C và đường thẳng
x 1
d : y ax b giao nhau tại hai điểm phân biệt, đối xứng nhau qua đường thẳng
: x 2y 3 0 .
Câu 10: Tìm tất cả các giá trị thực của a và b sao cho đồ thị của hàm số y
a 2
A.
b 1
a 2
B.
b 2
a 2
C.
b 3
a 2
D.
b 4
2
2
Vì A, B đối xứng nhau qua nên trung điểm I thuộc vào đường thẳng , ta có:
xI 2 y I 3 0
b3
b 3 3 0 b 1.
4
a 2
Vậy
thỏa ycbt.
b 1
Chọn A.
2x 1
C và đường thẳng
x 1
d : y mx 3 giao nhau tại hai điểm phân biệt A, B sao cho tam giác OAB vuông tại O. (O
là gốc tọa độ)
Câu 11: Tìm tất cả các giá trị thực của m sao cho đồ thị của hàm số y
A. m 3 5.
B. m 3 5.
C. m 3 5 .
D. m 2 5 .
0 m 7 4 3
g 1 0
m 7 4 3
OA OB OA.OB 0 x A .xB mx A 3 mxB 3 0
m 2 1 x A .xB 3m x A xB 9 0, 2
m 1
x A xB m
, 3
Theo Viet ta có:
x .x 4
A B
m
Thay (3) vào (2) ta được: m 2 6m 4 0 m 3 5
Vậy với m 3 5. thỏa mãn ycbt.
Chọn A.
2x 1
có đồ thị (C) và điểm P 2;5 . Tìm các giá trị của tham số m để
x 1
đường thẳng d : y x m cắt đồ thị C tại hai điểm phân biệt A và B sao cho tam giác
2
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 160
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
PA
x1 2 x1 m 5
PB
x2 2 x2 m 5
2
2
2
2
Hàm Số Nâng Cao
m 5
Chọn C.
2x 4
có đồ thi (C ) điểm A(5;5) . Tìm m để đường thẳng y x m
x 1
cắt đồ thị (C ) tại hai điểm phân biệt M và N sao cho tứ giác OAMN là hình bình hành (O
Câu 13: Cho hàm số y
là gốc toạ độ).
A. m = 0
B. m = 0; m = 2
C. m = 2
D. m = -2
Hướng dẫn giải:
Do các điểm O và A thuộc đường thẳng : y x nên để OAMN là hình bình hành thì
MN OA 5 2
Hoành độ của M và N là nghiệm của pt:
2x 4
x m x 2 (3 m) x (m 4) 0 ( x 1) (1)
x 1
()
Facebook: />
Trang 161
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
A. m
5
3
B. m 3
C. m
Hàm Số Nâng Cao
2
3
D. m
1
3
Hướng dẫn giải:
Phương trình hoành độ giao điểm của d và đồ thị: 3mx 2 3m 2 x m 0, x
1
m
Vì m 0 nên phương trình 3 x 2 3mx 1 0 (*). Ta có 9m 2 12 0, m 0 và
Mặt khác ta có C m;0 , D 0; 3m (để ý m 0 thì C , D, O phân biệt). Ta tìm m để
S OAB 2 S OCD hay 10m 2
40 3m
2
.
2 m 3m m
3
3
10
Chọn C.
2x 1
C . Tìm k để đường thẳng d : y kx 2k 1 cắt (C) tại hai điểm
x 1
phân biệt A, B sao cho khoảng cách từ A và B đến trục hoành bằng nhau.
Câu 15: Cho hàm số y
A. 12
C. 3
B. 4
D. 1
Hướng dẫn giải:
Phương triình hoành độ giao điểm của (C) và d:
2
k 1 3k 1 1 2k 0
Khi đó: A x1 ; kx1 2k 1 , B x2 ; kx 2 2k 1 với x1 , x2 là nghiệm của (1).
3k 1
x1 x2
Theo định lý Viet tao có
k .
x1 x2 2
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 162
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Hàm Số Nâng Cao
Ta có d A; Ox d B; Ox kx1 2k 1 kx 2 2k 1
x1 x2
kx 2k 1 kx 2 2k 1
.
1
kx1 2k 1 kx 2 2k 1 k x1 x2 4k 2 0
Do hai điểm A, B phân biệt nên ta loại nghiệm x1 x2 . Do đó
m3
;
2
y A 2 x A m;
m 4
;
2
yB 2 xB m
x A xB
x A . xB
yB y A 2( xB x A )
AB ( xB x A ) 2 ( yB y A ) 2 5( xB x A ) 2
m 3 2
m 4
5
2
2
5 ( xB x A ) 4 x A xB 5
m 1 40 5 2
4
2
4
Trang 163
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Hàm Số Nâng Cao
Gọi I là trung điểm của MN I (1; 1) cố định.
Ta có: AM 2 AN 2 2 AI 2
MN 2
2
Do AM 2 AN 2 nhỏ nhất MN nhỏ nhất
MN 2 ( x2 x 1)2 (1 m)2 4m
4
m
8 . Dấu “=” xảy ra m 1
Vậy min( AM 2 AN 2 ) 20 khi m 1
Chọn C.
Câu 18: Tìm tất cả các giá trị thực của m sao cho đồ thị của hàm số
y x3 2mx 2 3 m 1 x 2 C và đường thẳng : y x 2 tại 3 điểm phân biệt
A 0; 2 ; B; C sao cho tam giác MBC có diện tích 2 2 , với M 3;1
m 0
' 0
m 1
3m 2 0
g 0 0
m 2
3
2
Gọi B x1 ; y1 và C x2 ; y2 , trong đó x1 , x2 là nghiệm của (1);
y1 x1 2 và y2 x2 2
Ta có: h d M ;
3 1 2
2
BC
2 S MBC 2.2 2
4
h
2
A. m
1 37
2
B. m
1 137
2
C. m
1 7
2
D. m
1 142
2
Hướng dẫn giải:
Xét phương trình hoành độ giao điểm của (C) và d:
x 0
x3 + 2mx2 + (m + 3)x + 4 = x + 4 x(x2 + 2mx + m + 2) = 0 2
x 2mx m 2 0 *
d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt PT (*) có 2 nghiệm phân biệt khác 0
' m 2 m 2 0
Câu 20: Đường thẳng d : y x 4 cắt đồ thị hàm số y x3 2mx 2 m 3 x 4 tại 3 điểm phân
biệt A 0; 4 , B và C sao cho diện tích tam giác MBC bằng 4, với M 1;3 . Tìm tất cả các
giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán.
A. m 2 hoặc m 3.
m 3.
B. m 2 hoặc m 3. C. m 3.
D.
m 2
hoặc
Hướng dẫn giải:
Phương trình hoành độ giao điểm của d và đồ thị C : x3 2mx 2 m 3 x 4 4
x 0
x 3 2mx 2 m 2 x 0
2
x x 2mx m 2 0
1
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 165
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
1 3 4
1 1
2
2
2.
8
8
BC 2 32
d M , BC
2
Ta lại có: BC 2 xC xB yC yB 2 xC xB 32
2
2
2
xB xC 4 xB .xC 16 2m 4 m 2 16
2
2
4m 2 4m 24 0 m 3 m 2.
Có y ' 4 x3 4 x 0 x 0 hoặc x 1 .
Dựa vào bảng biến thiên, ta thấy đường thẳng y = m cắt đồ thị hàm số y =f(x) tại 3 điểm
phân biệt khi và chỉ khi m =2017
Chọn A.
1
2
Câu 22: Tìm tất cả các giá trị thực của m sao cho đồ thị của hàm số y x3 mx 2 x m Cm
3
3
2
2
2
cắt trục hoành tại 3 điểm phân biệt x1 ; x2 ; x3 thỏa mãn điều kiện x1 x2 x3 15 .
m 1
A.
m 4
m 1
B.
m 1
m 1
C.
.
m 2
m 0
D.
0
g
1
6
m
0
Giả sử x3 1, x1 , x2 là nghiệm của (2).
Ta có: x1 x2 3m 1; x1 x2 3m 2 . Khi đó:
x12 x22 x32 15 x1 x2 2 x1 x2 1 15
2
m 1
2
3m 1 2 3m 2 14 0 m 2 1 0
4
m 1
m 1
Từ (3) và (4) ta có giá trị cần tìm là:
.
m 1
Chọn B.
2
3
ycbt x14 x2 4 x34 83 m 4 m 4 81m 4 83 m 1 m1 m2 0 .
Chọn A.
Câu 24: Cho hàm số y x 3 2 x 2 1 m x m có đồ thị C . Giá trị của m thì C cắt trục
hoành tại 3 điểm phân biệt x1 , x2 , x3 sao cho x12 x22 x32 4 là
A. m 1
1
m 1
1
4
C. m 1
B. 4
m 0
D.
1
m1
4
C. m
2 3
.
3
D. m
3 33
.
3
Hướng dẫn giải:
Chọn B
PT hoành độ: x3 3mx 2 (3m 1) x 6m 0 ( x 1)[ x 2 (3m 1) x 6m] 0 .
x 1 x3
2
x (3m 1) x 6m 0 (*)
3 2 2
3 2 2
;m
m
9m 18m 1 0
3
3
(*) có 2 nghiệm phân biệt khác 1
B. 0 m0 4 .
C. m0 7 .
D. m0 2 .
Hướng dẫn giải:
Chọn A
Phương trình hoành độ giao điểm của C và Ox là x 4 mx 2 m 0 * .
Đặt t x 2 0 khi đó * f t t 2 mt m 0 .
Để (*) có 4 nghiệm phân biệt f t 0 có 2 nghiệm dương phân biệt m 4
Khi đó, gọi t1 , t2 t1 t2 là hai nghiệm phân biệt của f t 0
Suy ra x1 t2 ; x2 t1 ; x3 t1 ; x4 t2 x14 x24 x34 x44 2 t12 t22 30 .
t1 t2 m
2
Mà
t12 t22 t1 t2 2t1t2 m 2 2m suy ra
t1t2 m
m 4
m5.
2
m 2m 15
Câu 27: Gọi m là số thực dương sao cho đường thẳng y m 1 cắt đồ thị hàm số y x 4 3 x 2 2 tại
hai điểm A, B thỏa mãn tam giác OAB vuông tại O ( O là gốc tọa độ). Kết luận nào sau
đây là đúng?
7 9
A. m ; .
Khi đó
t 3 21 4m
xB t1
2
2
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 169
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Suy ra tọa độ hai điểm A, B là A
Hàm Số Nâng Cao
OA t1 ; m 1
t1 ; m 1 , B t1 ; m 1
OB t1 ; m 1
Hướng dẫn giải:
Khảo sát và vẽ đồ thị hàm số y x 3 6 x 2 9 x . Dựa vào đồ thị ta tìm được 4 m 0
thì đồ thị hàm số y x 3 6 x 2 9 x m cắt Ox tại 3 điểm phân biệt.
Ta có y 0 . y 1 0; y 1 . y 3 0; y 3 . y 4 0 do đó 0 x1 1 x2 3 x3 4
Chọn B.
Câu 29: Tìm tất cả các giá trị thực của m sao cho đồ thị của hàm số y x 3 3 x 2 9 x m Cm cắt
trục hoành tại 3 điểm phân biệt với các hoành độ lập thành cấp số cộng.
A. m 11.
B. m 10.
C. m 9 .
D. m 8 .
Hướng dẫn giải:
Pt hoành độ giao điểm: x3 3 x 2 9 x m =0 *
Giả sử Cm cắt trục Ox tại ba điểm phân biệt có hoành độ x1 , x2 , x3 x1 x2 x3 thì
x1 , x2 , x3 là nghiệm của pt(*)
Khi đó: x3 3 x 2 9 x m = x x1 x x2 x x3
x 3 x1 x2 x3 x 2 x1 x2 x2 x3 x3 x1 x x1 x2 x3
x1 x2 x3 3 1
Ta có:
x1 , x2 , x3 lập thành một cấp số cộng khi và chỉ khi x1 x3 2 x2
2
D. m 2 hoặc m 3.
Hướng dẫn giải:
Chọn C.
Phương trình hoành độ giao điểm của d và đồ thị C : x3 2mx 2 m 3 x 4 4
x 0
x 3 2mx 2 m 2 x 0
2
x x 2mx m 2 0
1
Với x 0, ta có giao điểm là A 0; 4 .
d cắt C tại 3 điểm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (1) có 2 nghiệm phân biệt khác
0.
0 m 2 0
2
m m 2 0
(*)
Ta gọi các giao điểm của d và C lần lượt là A, B xB ; xB 2 , C xC ; xC 2 với xB , xC là
nghiệm của phương trình (1).
xB xC
Theo định lí Viet, ta có:
xB .xC
2
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 171
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Hàm Số Nâng Cao
xB xC 4 xB .xC 16 2m 4 m 2 16
2
2
4m 2 4m 24 0 m 3; m 2.
Đối chiếu với điều kiện, loại đi giá trị m 2.
Câu 31: Cho hàm số y x 3 3 x 2 x 1 có đồ thị là C . Có bao nhiêu giá trị của tham số m để
đường thẳng y m 2 x 3 tạo với đồ thị C có hai phần diện tích khép kín bằng nhau?
A. 0.
B. 1.
C. 2.
D. 3.
Hướng dẫn giải:
Chọn C
Ta có
f x x x 2 1 x 2 4 x 2 9 x 3 x x 4 13 x 2 36 x 7 14 x 5 49 x 3 36 x
f x 7 x 6 70 x 4 147 x 2 36
Đặt t x 2 , t 0
Xét hàm g t 7t 3 70t 2 147t 36
Do phương trình g t 21t 2 140t 147 0 có hai nghiệm dương phân biệt và
g 0 36 0 nên g t 0 có 3 nghiệm dương phân biệt
Do đó f x 0 có 6 nghiệm phân biệt.
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 172
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Hàm Số Nâng Cao
Trang 173
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
Hàm Số Nâng Cao
II - SỰ TƯƠNG GIAO BẰNG BBT VÀ ĐỒ THỊ
A.
1
1
m 1.
2
B.
1
m 1.
2
1
x4 khi và chỉ khi
2
C. 0 m 1 .
D. 0 m 1 .
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
f 0 1
a 2
b 3
0
2
+
0
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
Facebook: />
Trang 174
ST&BS: Th.S Đặng Việt Đông Trường THPT Nho Quan A
y
Hàm Số Nâng Cao
2
1
; 2 .
3
1 2 2
C.
; 2 .
2
1 2 2
D.
; 2 .
2
Hướng dẫn giải:
Chọn D
Ta có: y ' m 2 m x 2 3 x 4 m 2 m
Đặt f x x 2 3 x 4 P
Yêu cầu bài toán:
3
3
m
2 m
2
1 2 2
2
m
; 2
2
1
2
2
m
2
m 2
0 m 2
3
1
k
Câu 36: Tìm tất cả các giá trị thực k để phương trình 2 x3 x 2 3 x 1 có đúng 4
2
2
2
nghiệm phân biệt
File Word liên hệ: 0978064165 - Email:
3
x 1
y 0
x 1
2
3
1
Bảng biến thiên đồ thị hàm số y 2 x3 x 2 3 x . Với:
2
2
x 1
3 2
1
3
2 x x 3 x 0
x 7 33
2
2
8
19
4 k 6
11 k
Từ bảng biến thiên, nhận thấy: ycbt 1 2
.
8 2