Câu hỏi
Cho I(2 ;1). Tìm tất cả các giá trị của m để đồ thị hàm số \(y={{x}^{3}}-3mx+1\) có hai điểm cực trị A, B sao cho diện tích \(\Delta IAB\) bằng \(8\sqrt{2}\).
- A m = 3
- B m = 2
- C m = 1
- D m = 4
Phương pháp giải:
+) Tìm điều kiện để hàm đa thức bậc ba có 2 cực trị: phương trình y’ = 0 có 2 nghiệm phân biệt
+) Tìm các điểm cực trị A, B của hàm số. Viết phương trình đường thẳng AB.
+) Tính AB, \(d\left( I;AB \right)\).
+) Sử dụng công thức tính diện tích tam giác IAB: \({{S}_{\Delta IAB}}=\frac{1}{2}d\left( I;AB \right).AB\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(y'=3{{x}^{2}}-3m=0\Leftrightarrow {{x}^{2}}=m\). Để hàm số có hai điểm cực trị thì m > 0. Khi đó hai điểm cực trị là
\(A\left( -\sqrt{m};2m\sqrt{m}+1 \right);\,\,B\left( \sqrt{m};-2m\sqrt{m}+1 \right)\Rightarrow AB=\sqrt{{{\left( 2\sqrt{m} \right)}^{2}}+{{\left( -4m\sqrt{m} \right)}^{2}}}=\sqrt{4m+16{{m}^{3}}}=2\sqrt{m\left( 1+4{{m}^{2}} \right)}\)
Ta có \(y={{x}^{3}}-3mx+1=\frac{1}{3}x\left( 3{{x}^{2}}-3m \right)-2mx+1=\frac{1}{3}xy'-2mx+1\)
\(\Rightarrow {{y}_{A}}=\frac{1}{3}{{x}_{A}}y{{'}_{A}}-2m{{x}_{A}}+1=-2m{{x}_{A}}+1;\,\,{{y}_{B}}=\frac{1}{3}{{x}_{B}}y{{'}_{B}}-2m{{x}_{B}}+1=-2m{{x}_{B}}+1\Rightarrow \) Đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị A và B có phương trình \(y=-2mx+1\Leftrightarrow 2mx+y-1=0\)
\(\Rightarrow d\left( I;AB \right)=\frac{\left| 2m.2+1-1 \right|}{\sqrt{4{{m}^{2}}+1}}=\frac{4m}{\sqrt{4{{m}^{2}}+1}}\) (vì m > 0).
\(\Rightarrow {{S}_{\Delta IAB}}=\frac{1}{2}d\left( I;AB \right).AB=\frac{1}{2}\frac{4m}{\sqrt{4{{m}^{2}}+1}}.2\sqrt{m\left( 1+4{{m}^{2}} \right)}=4m\sqrt{m}=8\sqrt{2}\Leftrightarrow m\sqrt{m}=2\sqrt{2}\Leftrightarrow m=2\,\,\left( tm \right)\)
Chọn B.