Câu hỏi
Cho hàm số \(y=\frac{x-3}{-x+1}\) có đồ thị (C) và điểm \(A\left( a;\ 1 \right).\) Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị thực của a để có đúng một tiếp tuyến của (C) đi qua A. Tổng giá trị tất cả các phần tử của S bằng:
- A \(\frac{4}{3}\)
- B \(2\)
- C \(\frac{7}{2}\)
- D \(-5\)
Phương pháp giải:
Phương trình tiếp tuyến của đồ thị hàm số \(y=f\left( x \right)\) tại điểm \(M\left( {{x}_{0}};{{y}_{0}} \right)\) thuộc đồ thị hàm số là:
\(y=f'\left( {{x}_{0}} \right)\left( x-{{x}_{0}} \right)+{{y}_{0}}.\)
Lời giải chi tiết:
Ta có: \(y'=\frac{1-1.3}{{{\left( 1-x \right)}^{2}}}=-\frac{2}{{{\left( x-1 \right)}^{2}}}.\)
Gọi \(M\left( {{x}_{0}};{{y}_{0}} \right)\) là điểm thuộc đồ thị \(\left( C \right)\Rightarrow M\left( {{x}_{0}};\frac{{{x}_{0}}-3}{-{{x}_{0}}+1} \right).\)
Phương trình tiếp tuyến của đồ thị (C) tại M là:
\(\begin{align} d:\ y=-\frac{2}{{{\left( {{x}_{0}}-1 \right)}^{2}}}\left( x-{{x}_{0}} \right)-\frac{{{x}_{0}}-3}{{{x}_{0}}-1}=-\frac{2}{{{\left( {{x}_{0}}-1 \right)}^{2}}}x+\frac{2{{x}_{0}}-x_{0}^{2}+4{{x}_{0}}-3}{{{\left( {{x}_{0}}-1 \right)}^{2}}} \\ \ \ \ \ \ \ =-\frac{2}{{{\left( {{x}_{0}}-1 \right)}^{2}}}x-\frac{x_{0}^{2}-6{{x}_{0}}+3}{{{\left( {{x}_{0}}-1 \right)}^{2}}}. \\ \end{align}\)
Đường thẳng d đi qua \(A\left( a;1 \right)\Rightarrow 1=-\frac{2}{{{\left( {{x}_{0}}-1 \right)}^{2}}}a-\frac{x_{0}^{2}-6{{x}_{0}}+3}{{{\left( {{x}_{0}}-1 \right)}^{2}}}\)
\(\begin{align} \Leftrightarrow x_{0}^{2}-2{{x}_{0}}+1=-2a-x_{0}^{2}+6{{x}_{0}}-3 \\ \Leftrightarrow 2x_{0}^{2}-8{{x}_{0}}+2a+4=0\ \ \ \left( * \right) \\ \end{align}\)
Để có đúng 1 tiếp tuyến của đồ thị đi qua A thì phương trình (*) có nghiệm duy nhất
\(\begin{align} \Leftrightarrow \Delta '=0\Leftrightarrow 16-2\left( 2a+4 \right)=0 \\ \Leftrightarrow 8-2a-4=0 \\ \Leftrightarrow a=2. \\ \Rightarrow S=\left\{ 2 \right\}. \\ \end{align}\)
Chọn B