Câu hỏi
Đường cong \(y = {1 \over 4}{x^4} - 2m{x^2} - m - 1\) có ba điể cực trị lập thành một tam giác có diện tích \(S = 32\sqrt 2 \). Giá trị tham số m nằm trong khoảng nào?
- A \(\left( {0;1} \right)\)
- B \(\left( {1;3} \right)\)
- C \(\left( {3;5} \right)\)
- D \(\left( {6;8} \right)\)
Phương pháp giải:
+) Tìm điều kiện để hàm số có ba điểm cực trị.
+) Tìm các điểm cực trị A, B, C.
+) Tam giác ABC luôn là tam giác cân, giả sử cân tại A \( \Rightarrow {S_{ABC}} = {1 \over 2}d\left( {A;BC} \right).BC\)
Lời giải chi tiết:
TXĐ: \(D = R\)
Ta có: \(y' = {x^3} - 4mx = 0 \Leftrightarrow \left[ \matrix{ x = 0 \hfill \cr {x^2} = 4m \hfill \cr} \right.\)
Để hàm số có ba điểm cực trị \( \Leftrightarrow pt\,\,y' = 0\) có ba nghiệm phân biệt \( \Leftrightarrow m > 0\)
Khi đó \(y' = 0 \Leftrightarrow \left[ \matrix{ x = 0 \Rightarrow y = - m - 1 \Rightarrow A\left( {0; - m - 1} \right) \hfill \cr x = 2\sqrt m \Rightarrow y = - 4{m^2} - m - 1 \Rightarrow B\left( {2\sqrt m ; - 4{m^2} - m - 1} \right) \hfill \cr x = - 2\sqrt m \Rightarrow y = - 4{m^2} - m - 1 \Rightarrow C\left( { - 2\sqrt m ; - 4{m^2} - m - 1} \right) \hfill \cr} \right. \Rightarrow BC = 4\sqrt m \)
Đường thẳng BC có phương trình \(y = - 4{m^2} - m - 1 \Rightarrow d\left( {A;BC} \right) = {{\left| {4{m^2}} \right|} \over {\sqrt {{0^2} + {1^2}} }} = 4{m^2}\)
\(\eqalign{ & \Rightarrow {S_{ABC}} = {1 \over 2}d\left( {A;BC} \right).BC = {1 \over 2}.4{m^2}.4\sqrt m = 32\sqrt 2 \cr & \Leftrightarrow 8{m^2}\sqrt m = 32\sqrt 2 \cr & \Leftrightarrow {m^2}\sqrt m = 4\sqrt 2 \cr & \Leftrightarrow m = 2 \in \left( {1;3} \right)\,\,\,\left( {tm} \right) \cr} \)
Chọn B.