Câu hỏi
Đường thẳng \(y={{m}^{2}}\) cắt đồ thị của hàm số \(y={{x}^{4}}-{{x}^{2}}-10\) tại hai điểm \(A,B\) sao cho tam giác \(OAB\) vuông (\(O\) là gốc tọa độ). Mệnh đề nào sau đây đúng ?
- A \({{m}^{2}}\in \left( 5;7 \right).\)
- B \({{m}^{2}}\in \left( 3;5 \right).\)
- C \({{m}^{2}}\in \left( 1;3 \right).\)
- D \({{m}^{2}}\in \left( 0;1 \right).\)
Phương pháp giải:
Viết phương trình hoành độ giao điểm, tìm tọa độ hai điểm A, B và sử dụng điều kiện tam giác vuông
Lời giải chi tiết:
Phương trình hoành độ giao điểm của \(\left( C \right)\) và \(\left( d \right)\) là \({{x}^{4}}-{{x}^{2}}-{{m}^{2}}-10=0\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\left( * \right).\)
Đặt \(t={{x}^{2}}\ge 0,\) khi đó \(\left( * \right)\Leftrightarrow \,\,{{t}^{2}}-t-{{m}^{2}}-10=0\) có \(ac=-{{m}^{2}}-10<0\Rightarrow \) phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt \({{t}_{1}},\,\,{{t}_{2}}\) trái dấu.
Khi đó \(A\left( \sqrt{\frac{1+\sqrt{4{{m}^{2}}+41}}{2}};{{m}^{2}} \right),\,\,B\left( -\,\sqrt{\frac{1+\sqrt{4{{m}^{2}}+41}}{2}};{{m}^{2}} \right)\).
Tam giác \(OAB\) vuông tại \(O\Leftrightarrow \,\,\overrightarrow{OA}.\overrightarrow{OB}=0\) \(-\frac{1+\sqrt{4{{m}^{2}}+41}}{2}+{{m}^{4}}=0\Leftrightarrow \,\,2{{m}^{4}}=1+\sqrt{4{{m}^{2}}+41}\Leftrightarrow \,\,\sqrt{4a+41}=2{{a}^{2}}-1\) (với \(a={{m}^{2}}\))
\(\Rightarrow \,\,a={{m}^{2}}=2.\)
Chọn C