Câu hỏi:
Cho hàm số
.
a) Tiệm cận đứng của hàm số là .
b) Tọa độ giao điểm hai đường tiệm cận thuộc đường thẳng
c) Đường thẳng cắt tiệm cận đứng, tiệm cận ngang của hàm số tại các điểm A và B.Diện tích của tam giác
bằng
, với
là giao điểm hai đường tiệm cận.
d) Gọi là giao điểm của hai tiệm cận của đồ thị hàm số. Khoảng cách từ
đến một tiếp tuyến bất kỳ của đồ thị hàm số đã cho đạt giá trị lớn nhất bằng
.
Trả lời:
Đáp án đúng:
a) Tiệm cận đứng của đồ thị hàm số là nghiệm của mẫu: $x - 1 = 0 \Rightarrow x = 1$.
b) Tiệm cận ngang của đồ thị hàm số là $y = \frac{2}{1} = 2$.
Vậy tọa độ giao điểm của hai đường tiệm cận là $I(1; 2)$.
Gọi $A(1; a+b)$ và $B(b; 2)$. Ta có: $\vec{IA} = (0; a+b-2)$ và $\vec{IB} = (b-1; 0)$.
$\Rightarrow S_{IAB} = \frac{1}{2} |(0)(0) - (a+b-2)(b-1)| = \frac{1}{2} |(a+b-2)(b-1)| = 8$.
$\Rightarrow |(a+b-2)(b-1)| = 16$. (1)
Phương trình tiếp tuyến tại điểm $M(x_0; y_0)$ là:
$y = y'(x_0)(x - x_0) + y_0$. Với $y' = \frac{-3}{(x-1)^2}$.
Phương trình tiếp tuyến:
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}(x - x_0) + \frac{2x_0 + 1}{x_0 - 1}$
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}x + \frac{3x_0}{(x_0 - 1)^2} + \frac{2x_0 + 1}{x_0 - 1}$
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}x + \frac{3x_0 + (2x_0 + 1)(x_0 - 1)}{(x_0 - 1)^2}$
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}x + \frac{2x_0^2 + x_0 - 1 + 3x_0}{(x_0 - 1)^2}$
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}x + \frac{2x_0^2 + 4x_0 - 1}{(x_0 - 1)^2}$
Ta có $a = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}$ và $b = \frac{2x_0^2 + 4x_0 - 1}{(x_0 - 1)^2}$
Khoảng cách từ $I(1; 2)$ đến tiếp tuyến là:
$d = \frac{|a(1) + b - 2|}{\sqrt{a^2 + 1}} = \frac{|\frac{-3}{(x_0 - 1)^2} + \frac{2x_0^2 + 4x_0 - 1}{(x_0 - 1)^2} - 2|}{\sqrt{\frac{9}{(x_0 - 1)^4} + 1}}$
$d = \frac{|\frac{-3 + 2x_0^2 + 4x_0 - 1 - 2(x_0 - 1)^2}{(x_0 - 1)^2}|}{\sqrt{\frac{9}{(x_0 - 1)^4} + 1}}$
$d = \frac{|\frac{-3 + 2x_0^2 + 4x_0 - 1 - 2x_0^2 + 4x_0 - 2}{(x_0 - 1)^2}|}{\sqrt{\frac{9}{(x_0 - 1)^4} + 1}} = \frac{|\frac{8x_0 - 6}{(x_0 - 1)^2}|}{\sqrt{\frac{9}{(x_0 - 1)^4} + 1}}$
Để $d$ lớn nhất thì ta cần tìm GTLN của biểu thức này.
Tuy nhiên, ta có một kết quả quen thuộc:
Nếu $I$ là giao điểm của hai tiệm cận của đồ thị hàm số $y = \frac{ax + b}{cx + d}$ thì khoảng cách từ $I$ đến một tiếp tuyến bất kỳ của đồ thị hàm số đã cho là một hằng số.
Do đó, GTLN của khoảng cách $d$ là:
$d = |\frac{2\sqrt{ad - bc}}{c^2}| = |\frac{2\sqrt{2(-1) - 1(1)}}{1^2}| = 2\sqrt{3}$
Vậy đáp án d sai.
b) Tiệm cận ngang của đồ thị hàm số là $y = \frac{2}{1} = 2$.
Vậy tọa độ giao điểm của hai đường tiệm cận là $I(1; 2)$.
Gọi $A(1; a+b)$ và $B(b; 2)$. Ta có: $\vec{IA} = (0; a+b-2)$ và $\vec{IB} = (b-1; 0)$.
$\Rightarrow S_{IAB} = \frac{1}{2} |(0)(0) - (a+b-2)(b-1)| = \frac{1}{2} |(a+b-2)(b-1)| = 8$.
$\Rightarrow |(a+b-2)(b-1)| = 16$. (1)
Phương trình tiếp tuyến tại điểm $M(x_0; y_0)$ là:
$y = y'(x_0)(x - x_0) + y_0$. Với $y' = \frac{-3}{(x-1)^2}$.
Phương trình tiếp tuyến:
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}(x - x_0) + \frac{2x_0 + 1}{x_0 - 1}$
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}x + \frac{3x_0}{(x_0 - 1)^2} + \frac{2x_0 + 1}{x_0 - 1}$
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}x + \frac{3x_0 + (2x_0 + 1)(x_0 - 1)}{(x_0 - 1)^2}$
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}x + \frac{2x_0^2 + x_0 - 1 + 3x_0}{(x_0 - 1)^2}$
$y = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}x + \frac{2x_0^2 + 4x_0 - 1}{(x_0 - 1)^2}$
Ta có $a = \frac{-3}{(x_0 - 1)^2}$ và $b = \frac{2x_0^2 + 4x_0 - 1}{(x_0 - 1)^2}$
Khoảng cách từ $I(1; 2)$ đến tiếp tuyến là:
$d = \frac{|a(1) + b - 2|}{\sqrt{a^2 + 1}} = \frac{|\frac{-3}{(x_0 - 1)^2} + \frac{2x_0^2 + 4x_0 - 1}{(x_0 - 1)^2} - 2|}{\sqrt{\frac{9}{(x_0 - 1)^4} + 1}}$
$d = \frac{|\frac{-3 + 2x_0^2 + 4x_0 - 1 - 2(x_0 - 1)^2}{(x_0 - 1)^2}|}{\sqrt{\frac{9}{(x_0 - 1)^4} + 1}}$
$d = \frac{|\frac{-3 + 2x_0^2 + 4x_0 - 1 - 2x_0^2 + 4x_0 - 2}{(x_0 - 1)^2}|}{\sqrt{\frac{9}{(x_0 - 1)^4} + 1}} = \frac{|\frac{8x_0 - 6}{(x_0 - 1)^2}|}{\sqrt{\frac{9}{(x_0 - 1)^4} + 1}}$
Để $d$ lớn nhất thì ta cần tìm GTLN của biểu thức này.
Tuy nhiên, ta có một kết quả quen thuộc:
Nếu $I$ là giao điểm của hai tiệm cận của đồ thị hàm số $y = \frac{ax + b}{cx + d}$ thì khoảng cách từ $I$ đến một tiếp tuyến bất kỳ của đồ thị hàm số đã cho là một hằng số.
Do đó, GTLN của khoảng cách $d$ là:
$d = |\frac{2\sqrt{ad - bc}}{c^2}| = |\frac{2\sqrt{2(-1) - 1(1)}}{1^2}| = 2\sqrt{3}$
Vậy đáp án d sai.
Câu hỏi này thuộc đề thi trắc nghiệm dưới đây, bấm vào Bắt đầu thi để làm toàn bài
Câu hỏi liên quan
Lời giải:
Bạn cần đăng ký gói VIP để làm bài, xem đáp án và lời giải chi tiết không giới hạn. Nâng cấp VIP