Câu hỏi
Tìm tập hợp tất cả các giá trị của tham số m để đồ thị hàm số \(y = {x^3} - 3mx + 1\) có hai điểm cực trị B và C sao cho tam giác ABC cân tại A, với \(A\left( {2;3} \right).\)
- A \(\left\{ {0;{1 \over 2}} \right\}\)
- B \(\left\{ {{1 \over 2}} \right\}\)
- C \(\left\{ { - {1 \over 2}} \right\}\)
- D \(\left\{ {0; - {1 \over 2}} \right\}\)
Phương pháp giải:
Tìm điều kiện để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị, xác định các điểm cực trị B, C của đồ thị hàm số.
Gọi I là trung điểm của BC, tìm tọa độ điểm I : \(I\left( {{{{x_B} + {x_C}} \over 2};{{{y_b} + {y_C}} \over 2}} \right).\)
Tam giác ABC cân tại A \( \Rightarrow AI \bot BC \Leftrightarrow \overrightarrow {AI} .\overrightarrow {BC} = 0,\) giải phương trình tìm tham số m.
Lời giải chi tiết:
TXĐ : D = R.
Ta có : \(y' = 3{x^2} - 3m = 0 \Leftrightarrow {x^2} = m\)
Để đồ thị hàm số có hai điểm cực trị \( \Leftrightarrow \) phương trình \(y' = 0\) có hai nghiệm phân biệt \( \Leftrightarrow m > 0\).
Tọa độ các điểm cực trị của đồ thị hàm số là :
\(B\left( {\sqrt m ; - 2m\sqrt m + 1} \right);\,\,C\left( { - \sqrt m ;2m\sqrt m + 1} \right) \Rightarrow \overrightarrow {BC} = \left( { - 2\sqrt m ;4m\sqrt m } \right).\)
Gọi I là trung điểm của BC ta có \(I\left( {0;1} \right) \Rightarrow \overrightarrow {AI} = \left( {2;2} \right)\).
Tam giác ABC cân tại A\( \Leftrightarrow AI \bot BC \Leftrightarrow \overrightarrow {AI} .\overrightarrow {BC} = 0\)
\( \Leftrightarrow 2\left( { - 2\sqrt m } \right) + 2.4m\sqrt m = 0 \Leftrightarrow 4\sqrt m \left( {2m - 1} \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \matrix{ m = 0\,\,\,\left( {ktm} \right) \hfill \cr m = {1 \over 2}\,\,\left( {tm} \right) \hfill \cr} \right..\)
Chọn B.