Cho hàm số y=x4−(3m+4)x2+m2y=x4−(3m+4)x2+m2 có đô thị là (Cm). Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt có hoành độ lập thành một cấp số cộng.
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiPhương trình hoành độ giao điểm của (Cm) với Ox: x4−(3m+4)x2+m2=0x4−(3m+4)x2+m2=0 (1)
Đặt x2=t,(t≥0),x2=t,(t≥0), phương trình (1) trở thành t2−(3m+4)t+m2=0t2−(3m+4)t+m2=0 (2)
Để (Cm) cắt trục hoành tại 4 điểm phân biệt thì (2) có 2 nghiệm dương phân biệt
⇔{Δ>03m+4>0m2>0⇔{(3m+4)2−4m2>0m>−43m≠0⇔{5m2+24m+16>0m>−43m≠0⇔{[m>−45m<−4m>−43m≠0⇔{m>−45m≠0⇔⎧⎪⎨⎪⎩Δ>03m+4>0m2>0⇔⎧⎪ ⎪⎨⎪ ⎪⎩(3m+4)2−4m2>0m>−43m≠0⇔⎧⎪ ⎪⎨⎪ ⎪⎩5m2+24m+16>0m>−43m≠0⇔⎧⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎨⎪ ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎩[m>−45m<−4m>−43m≠0⇔{m>−45m≠0
Khi đó, phương trình (2) có 2 nghiệm dương phân biệt t1,t2(t1<t2)t1,t2(t1<t2) , dẫn tới (1) có 4 nghiệm phân biệt sắp xếp tăng dần như sau: −√t2;−√t1;√t1;√t2−√t2;−√t1;√t1;√t2
Để dãy số trên là dãy cấp số cộng thì {−√t2+√t1=−2√t1−√t1+√t2=2√t1⇔3√t1=√t2⇔9t1=t2{−√t2+√t1=−2√t1−√t1+√t2=2√t1⇔3√t1=√t2⇔9t1=t2
Theo hệ thức Vi – ét ta có: {t1+t2=3m+4t1t2=m2⇒{t1+9t1=3m+4t1.9t2=m2⇔{t1=3m+410t1=|m|3⇒3m+410=|m|3{t1+t2=3m+4t1t2=m2⇒{t1+9t1=3m+4t1.9t2=m2⇔⎧⎨⎩t1=3m+410t1=|m|3⇒3m+410=|m|3 (3)
+) Với m > 0: (3)⇔9m+12=10m⇔m=12(3)⇔9m+12=10m⇔m=12 (tm)
+) Với m<0:(3)⇔9m+12=−10m⇔m=−1219m<0:(3)⇔9m+12=−10m⇔m=−1219 (tm)
Vậy m = 12 hoặc m=−1219.m=−1219.
Đề thi thử THPT QG môn Toán năm 2019
Trường THPT Hàn Thuyên - Bắc Ninh