Trong mặt phẳng tọa độ Oxy cho đường thẳng (d): y = x + m – 1 và parabol (P): \(y = {x^2}\). Tìm m để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt có hoành độ lần lượt là \({x_1}\), \({x_2}\) thỏa mãn: \(4\left( {\frac{1}{{{x_1}}} + \frac{1}{{{x_2}}}} \right) - {x_1}{x_2} + 3 = 0\).
Lập phương trình hoành độ giao điểm của (d) và (P). Áp dụng điều kiện của \(\Delta \) để phương trình có hai nghiệm và áp dụng định lí Viète để biến đổi \(4\left( {\frac{1}{{{x_1}}} + \frac{1}{{{x_2}}}} \right) - {x_1}{x_2} + 3 = 0\), tìm m.
Phương trình hoành độ giao điểm của (d) và (P) là:
\(x + m - 1 = {x^2}\)
\( \Leftrightarrow {x^2} - x - m + 1 = 0\) (*)
Để (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt thì phương trình (*) phải có 2 nghiệm phân biệt.
Khi đó \(\Delta = {b^2} - 4ac = {( - 1)^2} - 4.1.( - m + 1) = 1 + 4m - 4 = 4m - 3 > 0 \Leftrightarrow m > \frac{3}{4}\).
Áp dụng định lí Viète, ta có: \(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = - \frac{b}{a} = - \frac{{ - 1}}{1} = 1\\{x_1}{x_2} = \frac{c}{a} = \frac{{ - m + 1}}{1} = - m + 1\end{array} \right.\)
Theo đề bài: \(4\left( {\frac{1}{{{x_1}}} + \frac{1}{{{x_2}}}} \right) - {x_1}{x_2} + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow 4.\frac{{{x_2} + {x_1}}}{{{x_1}{x_2}}} - {x_1}{x_2} + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow 4.\frac{1}{{ - m + 1}} - ( - m + 1) + 3 = 0\) (ĐK: \(m \ne 1\))
\( \Leftrightarrow 4 - {( - m + 1)^2} + 3( - m + 1) = 0\)
\( \Leftrightarrow 4 - ({m^2} - 2m + 1) - 3m + 3 = 0\)
\( \Leftrightarrow - {m^2} - m + 6 = 0\)
\( \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = - 3\\m = 2\end{array} \right.\)
Mà \(m > \frac{3}{4}\) nên chỉ có m = 2 thỏa mãn.
Vậy m = 2 là giá trị cần tìm.
Các bài tập cùng chuyên đề
Cho hàm số bậc ba \(f\left( x \right)\) có đồ thị như hình vẽ. Số nghiệm thực của phương trình \({f^2}\left( x \right) - 3f\left( x \right) = - 2\) là:
Cho hàm số bậc ba \(f(x)\) có đồ thị như hình vẽ. Hỏi có bao nhiêu giá trị nguyên của tham số \(m\) để phương trình \(f\left[ {f\left( x \right)} \right] = m\) có đúng \(4\) nghiệm phân biệt thuộc đoạn \(\left[ { - 1;2} \right]\)?
Cho hàm số đa thức bậc bốn y = f(x) có đồ thị như hình vẽ bên. Phương trình f(x) − 1 = 0 có bao nhiêu nghiệm thực phân biệt?