Cho hàm số bậc ba \(y=f\left( x \right)=m{{x}^{3}}+n{{x}^{2}}+\frac{1}{3}x+q\) có đồ thị \(\left( C \right)\) và cắt đường thẳng \(d:y=g\left( x \right)\) như hình vẽ. Biết \(AB=5\), tổng tất cả các nghiệm của phương trình \(f\left( x \right)-g\left( x \right)-3{{x}^{2}}=2\) là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiĐường thẳng \(d\) qua gốc toạ độ và có hướng đi lên nên có dạng \(d:y=kx\,\,\,\,\left( k>0 \right)\), khi đó \(A\left( -1;-k \right),\,B\left( 2;2k \right)\). Ta có \(AB=5\Leftrightarrow 9+9{{k}^{2}}=25\Rightarrow k=\frac{4}{3}\). Vậy \(d:y=\frac{4}{3}x\).
Phương trình hoành độ giao điểm của \(\left( C \right)\) và \(d\) là \(f\left( x \right)-g\left( x \right)=0\Leftrightarrow m{{x}^{3}}+n{{x}^{2}}-x+q=0\).
Phương trình này có các nghiệm \(x\in \left\{ -1;1;2 \right\}\) nên \(m{{x}^{3}}+n{{x}^{2}}-x+q=m\left( x+1 \right)\left( x-1 \right)\left( x-2 \right)\). Hay \(m{{x}^{3}}+n{{x}^{2}}-x+q=m{{x}^{3}}-2m{{x}^{2}}-mx+2m\), từ đây suy ra
\(\left\{ \begin{matrix} m=1 \\ n=-2 \\ q=2 \\ \end{matrix} \right.\).
Vậy \(y=f\left( x \right)={{x}^{3}}-2{{x}^{2}}+\frac{1}{3}x+2\). Khi đó ta có
\(f\left( x \right)-g\left( x \right)-3{{x}^{2}}=2\)\(\Leftrightarrow {{x}^{3}}-2{{x}^{2}}-x+2-3{{x}^{2}}-2=0\)\(\Leftrightarrow {{x}^{3}}-5{{x}^{2}}-x=0\)\(\Leftrightarrow x\left( {{x}^{2}}-5x-1 \right)=0.\)
Phương trình cuối có \(3\) nghiệm phân biệt, trong đó có 1 nghiệm \(x=0\) và tổng 2 nghiệm còn lại là \(5\) nên có tổng \(3\) nghiệm là \(5\).
Đề thi thử tốt nghiệp THPT môn Toán năm 2023
Trường THPT Nguyễn Kiệm