Tìm tất cả các giá trị thực của tham số m để đồ thị hàm số \(y=\frac{2}{3} x^{3}-m x^{2}-2\left(3 m^{2}-1\right) x+\frac{2}{3}\) có hai điểm cực trị có hoành độ x 1 , x2 sao cho \(x_{1} x_{2}+2\left(x_{1}+x_{2}\right)=1\)
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo sai\(y^{\prime}=2 x^{2}-2 m x-2\left(3 m^{2}-1\right)=2\left(x^{2}-m x-3 m^{2}+1\right)\)
\(g(x)=x^{2}-m x-3 m^{2}+1\) có \(\Delta=13 m^{2}-4\)
Do đó hàm số có hai điểm cực trị khi và chỉ khi y' có hai nghiệm phân biệt \(\Leftrightarrow g(x)\)có hai nghiệm phân biệt
\(\Leftrightarrow \Delta>0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} m>\frac{2 \sqrt{13}}{13} \\ m<-\frac{2 \sqrt{13}}{13} \end{array}\right.(1)\)
\(x_1; x_2\) là các nghiệm của g(x) nên theo định lý Vi-ét, ta có \(\left\{\begin{array}{l} x_{1}+x_{2}=m \\ x_{1} x_{2}=-3 m^{2}+1 \end{array}\right.\).
Do đó \(x_{1} x_{2}+2\left(x_{1}+x_{2}\right)=1 \Leftrightarrow-3 m^{2}+2 m+1=1 \Leftrightarrow-3 m^{2}+2 m=0 \Leftrightarrow\left[\begin{array}{l} m=0 \\ m=\frac{2}{3} \end{array}\right.\)
Đối chiếu với điều kiện (1), ta thấy chỉ \(m=\frac{2}{3}\) thỏa mãn yêu cầu bài toán.