chuyen de giao_diem_cua_ham_so_phan_thuc
TRANSCRIPT
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
MỘT SỐ BÀI TOÁN THƯỜNG GẶP
VỀ GIAO ĐIỂM CỦA ĐỒ THỊ HÀM SỐ PHÂN THỨC ax b
ycx d
+=+
Bài toán 1: Bài toán về biện luận số giao điểm.
Phương pháp giải:
1. Lập phương trình hoành độ giao điểm: dcx
baxnmx
++=+ ⇔
−≠=++
cdx
CBxAx
/
(*)02
2. Biện luận số nghiệm của phương trình hoành độ giao điểm.
Xảy ra các khả năng:
* d cắt (C) tại hai điểm phân biệt ⇔ (*) có hai nghiệm phân biệt khác -d/c .
* d cắt (C) tại một điểm ⇔ thỏa mãn một trong hai trường hợp:
- phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt, trong đó có 1 nghiệm bằng -d/c
- phương trình (*) có nghiệm kép khác -d/c .
* d không cắt (C) ⇔ thỏa mãn một trong hai trường hợp:
- phương trình (*) vô nghiệm.
- phương trình (*) có nghiệm kép bằng -d/c .
Bài tập giải mẫu:
Lời giải: TXĐ: R\{- 2}.
Phương trình hoành độ giao điểm: 2
23
++=+
x
xmx ⇔
−≠=−+−+
2
022)1(2
x
mxmx.
(C) cắt d tại hai điểm phân biệt ⇔ 022)1(2 =−+−+ mxmx có hai nghiệm phân biệt khác -2.
⇔
≠−+−−>−−−=∆022)1(24
0)1(8)1( 2
mm
mm⇔ 09102 >+− mm ⇔ m∈ (- ∞ ; 1) ∪ ( 9; + ∞ ).
Vậy m∈ (- ∞ ; 1) ∪ ( 9; + ∞ ).
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 1: Xác định m để đồ thị hàm số 2
23
++=
x
xy (C) cắt đường thẳng d: y = x + m tại hai điểm
phân biệt.
Bài 2: Chứng minh rằng đường thẳng d: 02 =+− myx luôn cắt đồ thị hàm số 1
1
−+=
x
xy (C)
tại hai điểm phân biệt thuộc hai nhánh khác nhau của đồ thị.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Chú ý: giả sử d cắt (C) tại hai điểm A( ), 11 yx , B( ), 22 yx
* A, B cùng nhánh ⇔ cdxx /21 −<< hoặc 21/ xxcd <<−
⇔ 0))(( 21 >−−c
dx
c
dx ⇔ 0)( 2
21212 >++− dxxcdxxc
* A, B khác nhánh ⇔ 21 / xcdx <−<
⇔ 0))(( 21 <−−c
dx
c
dx ⇔ 0)( 2
21212 <++− dxxcdxxc
Lời giải: TXĐ: R\{1}.
Phương trình hoành độ giao điểm:
1
12
−+=+
x
xmx ⇔
≠=−−−+
1
01)3(2 2
x
mxmx(1)
016)1(172 22 >++=++=∆ mmm với mọi m
⇔ (C) luôn cắt d tại hai điểm phân biệt A, B.
Khi đó phương trình (1) luôn có hai nghiệm x1, x2 và x1.x2 = -2
1+m, x1 + x2 = -
2
3−m
Xét = - 2
1+m +
2
3−m + 1 = - 1 < 0 ⇔ x1 < 1 < x2
Vậy A và B thuộc hai nhánh khác nhau của đồ thị.
Chú ý: Dấu về nghiệm của phương trình: 02 =++ cbxax , a ≠ 0
* Phương trình có 2 nghiệm dương ⇔
>>≥∆
0
0
0
P
S
* Phương trình có 2 nghiệm âm ⇔
><≥∆
0
0
0
P
S
* Phương trình có 2 nghiệm trái dấu ⇔ P < 0.
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 3: Chứng minh đồ thị hàm số y = x
x 1− luôn cắt đường thẳng y = m(x-2), (m khác 0) tại
2 điểm phân biệt, trong đó có ít nhất 1 điểm có hoành độ dương.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Lời giải: TXĐ: R\{0}.
Phương trình hoành độ giao điểm:
x
xxm
1)2(
−=− ⇔
≠=++−
0
01)12(2
x
xmmx (1)
do m khác 0, 014 2 >+=∆ m với mọi m ⇔ (C) luôn cắt d tại hai điểm phân biệt.
Khi đó phương trình (1) luôn có hai nghiệm x1, x2 và x1 + x2 = (2m + 1)/m, x1 . x2 = 1/m
Nếu m > 0: x1 + x2 > 0 và x1.x2 > 0. Suy ra x1 , x2 dương
Nếu m < 0: x1.x2 < 0 ⇒ x1, x2 trái dấu nên có ít nhất một số dương.
Lời giải: TXĐ: R\{-2}.
Hai điểm A( ), 11 yx , B( ), 22 yx thỏa mãn:
=+−=+−
0
0
22
11
myx
myx thì A, B thuộc đường thẳng
d: x - y + m = 0 ⇔ y = x + m. Do A, B thuộc (C) nên A, B nằm trên giao điểm của (C) và d.
Khi đó phương trình : 2
2
+−=+
x
xmx có hai nghiệm phân biệt
⇔ 2 ( 1) 2 2 0x m x m+ + + + = có hai nghiệm phân biệt khác -2.
⇔2 6 7 0
4 2 2 2 2 0
m m
m m
∆ = − − >
− − + + ≠ ⇔ 1m < − hoặc 7m >
A, B cùng nhánh khi (x1 + 2)( x2 + 2) >0 ⇔ x1.x2 + 2( x1 + x2) + 4 > 0
⇔ 2m + 2 + 2(-m - 2) + 4 > 0: luôn đúng
Vậy 1m < − hoặc 7m > .
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 4: Xác định m để trên đồ thị hàm số 2
2
+−=
x
xy (C) có hai điểm phân biệt A( ), 11 yx , B(
thuộc cùng một nhánh của (C) sao cho:
=+−=+−
0
0
22
11
myx
myx.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Bài toán 2: Bài toán về khoảng cách giữa hai giao điểm.
Phương pháp giải:
1. Lập phương trình hoành độ giao điểm và tìm điều kiện để d cắt (C) tại hai điểm phân biệt.
2. Gọi giao điểm là A(x1; mx1 + n), B(x2; mx2 + n), với x1, x2 là nghiệm của phương trình (*).
Khi đó AB = 212
2212 )()( xxmxx −+− = ]4))[(1( 12
212
2 xxxxm −++
3. Áp dụng định lý Viet: tính x1 + x2 và x1.x2 theo tham số
⇒ khoảng cách AB biểu thị theo tham số.
4. Tìm điều kiện của tham số để bài toán được thỏa mãn.
* Định lý Viet: Nếu 21 , xx là nghiệm của phương trình , 02 =++ cbxax a ≠ 0 thì:
a
bxx −=+ 21 ,
a
cxx =21.
* 212
2122
21 2)( xxxxxx −+=+ , 21
221
221 4)()( xxxxxx −+=−
Bài tập giải mẫu:
Lời giải: TXĐ: R\{1}.
Phương trình hoành độ giao điểm:
1
2
−−=+−
x
xmx ⇔
≠=−+−
1
022
x
mmxx (1)
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 1: Tìm m để đường thẳng d: y = - x + m cắt đồ thị hàm số 1
2
−−=
x
xy (C) tại hai điểm
phân biệt A, B sao cho:
1. độ dài đoạn AB bằng 4.
2. độ dài đoạn AB nhỏ nhất.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
(C) cắt d tại hai điểm phân biệt ⇔ phương trình: 022 =−+− mmxx có hai nghiệm phân biệt
khác 1 ⇔
≠−+−>−−=∆
021
0)2(42
mm
mm luôn đúng.
Gọi giao điểm là A(x1; -x1 + m), B(x2; -x2 + m), với x1, x2 là nghiệm của (1)
Khi đó AB = 212
212 )()( xxxx +−+− = ]4)[(2 12
212 xxxx −+
do x1 + x2 = m, x1.x2 = m - 2 nên AB = 1682 2 +− mm
1. AB = 4 ⇔ 1682 2 +− mm = 4 ⇔ m = 0, m = 4.
2. AB = 228)2(2 2 ≥+−m . Suy ra AB nhỏ nhất khi m = 2.
Lời giải: TXĐ: R\{- 4}.
S = 2
1d(O, ∆).AB. Ta có d(O, ∆) =
2
1 . Do đó: S = 2 ⇔ AB = 4.
Áp dụng cách giải bài 3.1 ta tìm được m = 9/4.
Lời giải: TXĐ: R\{- 2}.
Ta tìm được A(-1; -1), B(2; 2) ⇒ AB = 23 .
ABCD là hình bình hành ⇔ AB//CD và AB = CD.
* AB//CD khi đường thẳng y = x song song với y = mx + ⇔ m ≠ 0.
* CD = AB ⇒ CD = 23 :
Phương trình hoành độ giao điểm:
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 2: Tìm m để đường thẳng ∆: y = - x + 1 cắt đồ thị 4
2
++−=
x
mxy (C) tại hai điểm phân
biệt A, B sao cho diện tích tam giác OAB bằng 2 .
Bài 3: Cho đường thẳng y = x cắt đồ thị hàm số 2
23
++=
x
xy (1) tại hai điểm A và B. Xác
định m để đường thẳng d: y = mx + cắt đồ thị hàm số (1) tại hai điểm C, D sao cho ABCD
là hình bình hành.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
2
23
++=+
x
xmx ⇔
−≠=−+−+
2
022)1(2
x
mxmx
(1) cắt d tại hai điểm phân biệt ⇔ 022 =−+− mmxx có hai nghiệm phân biệt khác - 2 ⇔
≠−++−>+−=∆
022224
09102
mm
mm ⇔ m < 1 hoặc m > 9.
Gọi giao điểm C(x1; x1 + m), D(x2; x2 + m). Khi đó AB = ]4)[(2 122
12 xxxx −+
do x1 + x2 = m - 1, x1.x2 = 2m - 2 nên CD = 18202 2 +− mm
CD = 23 ⇔ 18202 2 +− mm = 23 ⇔ m = 0(loại) , m = 10( thỏa mãn).
Vậy m = 10.
Bài toán 3: Bài toán về vị trí hai giao điểm đối với một điểm cho trước.
Phương pháp giải:
Cho hai điểm A( ), 11 yx , B( ), 22 yx
* A, B đối xứng nhau qua điểm I( ), 00 yx ⇔
=+=+
021
021
2
2
yyy
xxx.
* A, B cách đều điểm M ⇔ MA = MB
Bài tập giải mẫu:
Lời giải: TXĐ: R\{- 2}.
A, B đối xứng nhau qua gốc tọa độ O ⇒ d đi qua O ⇒ b = 2.
Khi đó d: y = ax. Phương trình hoành độ giao điểm:
2
23
++=
x
xax ⇔
−≠=−−+
2
02)32(2
x
xaax (1)
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 1: Xác định a, b để đường thẳng d: y = 42 −+ bax cắt đồ thị hàm số 2
23
++=
x
xy (C) tại
hai điểm A, B sao cho A, B đối xứng nhau qua gốc tọa độ O.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
d cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B ⇔
≠−+−>+−=∆
≠
02644
08)32(
02
aa
aa
a
: luôn đúng
Gọi A(x1; ax1), B(x2; ax2 )
A, B đối xứng nhau qua O ⇔ O là trung điểm của AB ⇔ 1 2
1 2
0
0
x x
ax ax
+ = + =
⇔ x1+ x2 = 0 ⇔ a = 3/2.
Lời giải: TXĐ: R\{1}.
Phương trình hoành độ giao điểm:
1
122
−+=−+
x
xmmx ⇔
≠=−+−
1
0322
x
mmxmx(1)
d cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B ⇔
≠−+−>−−=∆
≠
032
0)3('
02
mmm
mmm
m
⇔ m > 0.
Khi đó A(x1; mx1 + 2 - m), B(x2; mx2 + 2 - m), x1, x2 là nghiệm của (1).
Tam giác ABM cân tại M ⇔ MA = MB và A, B, M không thẳng hàng.
* A, B, M không thẳng hàng: M∉ d: 1 ≠ 2m + 2 - m ⇔ m ≠ -1.
* MA = MB ⇔ 22
22
21
21 )1()2()1()2( mmxxmmxx −++−=−++−
⇔ 04)1(2))(1( 212 =−−+++ mxxm thay 21 xx + = 2
⇔ 04)1(22)1( 2 =−−++ mm nghiệm m = 0(loại), m = 2: thỏa mãn
Vậy m = 2.
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 2: Tìm m để đường thẳng d: y = mx + 2- m cắt đồ thị hàm số 1
12
−+=
x
xy tại hai điểm
phân biệt A, B sao cho tam giác MAB cân tại M với M(2; 1).
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Bài toán 4: Bài toán về vị trí hai giao điểm đối với một đường thẳng.
Phương pháp giải:
1) A, B đối xứng nhau qua đường thẳng ∆⇔ thỏa mãn cả hai điều kiện:
* AB ∆⊥ .
* trung điểm I của đoạn AB thuộc ∆.
2) A, B cách đều đường thẳng d ⇔ thỏa mãn một trong hai điều kiện:
* AB ∆// .
* trung điểm I của đoạn AB thuộc ∆.
Bài tập giải mẫu:
Lời giải: TXĐ: R\{- 2}.
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 1: Xác định a, b để đường thẳng d: y = bax + cắt đồ thị hàm số 2+
=x
xy (C) tại hai
điểm A, B sao cho A, B đối xứng nhau qua đường thẳng 042: =+−∆ yx .
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
22
1: +=∆ xy . A, B đối xứng nhau qua đường thẳng ∆ thì d ⊥ ∆. Suy ra a = -2.
Khi đó d: y = -2x + b. Phương trình hoành độ giao điểm của d và (C):
2
2+
=+−x
xbx ⇔
−≠=−−−
2
02)5(2 2
x
bxbx(1). Ta có:
≠−−+>+−=∆
02)5(24
08)5( 2
bb
bb với mọi b nên d luôn cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B.
A(x1; -2x1 + b), B(x2; -2x2 + b), với x1, x2 là nghiệm của phương trình (1)
Gọi I là trung điểm của AB ⇒ I( bxxxx
+−−+
2121 ;
2) = (
2
5;
4
5 +− bb).
A, B đối xứng nhau qua đường thẳng ∆ ⇔ I thuộc ∆ ⇔ b = -3.
Vậy a = -2, b = -3.
Lời giải: TXĐ: R\{1}.
Phương trình hoành độ giao điểm: 1
22
−+=+
x
mxmx ⇔
≠=−−−
1
022
x
mmxmx.
d cắt đồ thị tại hai điểm phân biệt A, C ⇔
≠−−−>++=∆
≠
02
0)2(4
02
mmm
mmm
m
⇔
>
−<
05
8
m
m
Gọi A(x1 ; mx1 + 2), C(x2 ; mx2 + 2) ⇒ trung điểm AB: I(2
4)(;
22121 +++ xxmxx
)
1. A, C cách đều Ox khi:
TH1: d//Ox ⇔ m = 0: không thỏa mãn (*)
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 2: Cho hàm số 1
2
−+=
x
mxy và đường thẳng d: y = mx + 2.
1. Tìm m để đồ thị hàm số và d cắt nhau tại 2 điểm phân biệt A, C sao cho khoảng cách từ
A, C đến trục hoành bằng nhau.
2. Tính diện tích hình chữ nhật nhận A, C là các đỉnh đối diện và các cạnh song song với các
trục tọa độ. Xác định m để diện tích hình chữ nhật bằng 20.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
TH2: Trung điểm I của AB thuộc Ox: 04)( 21 =++ xxm ⇔ m = - 4: thỏa mãn (*)
2. B(x2 ; mx1 + 2), D(x1 ; mx1 + 2)
AB = 21 xx − , AD = m 21 xx −
S = m 221 )( xx − = m
m
m 85 +.
S = 20 khi:
* m > 0: 5m + 8 = 20 ⇔ m = 12/5
* m < 0: 5m + 8 = -20 ⇔ m = -28/5
y
B A
O
C D
Bài toán 5: Bài toán liên qua đến góc
1. Góc AOB tù khi: OA2 + OB2 < AB2 hoặc 0. <→→
OBOA .
2. Góc AOB vuông khi: OA2 + OB2 = AB2 hoặc 0. =→→
OBOA .
3. Góc AOB nhọn khi: OA2 + OB2 > AB2 hoặc 0. >→→
OBOA .
Lời giải: TXĐ: R\{2}.
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 1: Xác định m sao cho đường thẳng y = mx + 3 cắt đồ thị hàm số 2
12
−+=
x
xy tại hai
điểm phân biệt M, N sao cho tam giác OMN vuông tại O.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Tam giác OMN vuông tại O khi 0. =→→
ONOM .
Phương trình hoành độ giao điểm:
2
123
−+=+
x
xmx ⇔
≠=−−−
2
07)12(2
x
xmmx
d cắt (C) tại hai điểm phân biệt M, N ⇔
≠−−>+−=∆
≠
0544
028)12(
02
mm
mm
m
(*)
Gọi x1, x2 là nghiệm phương trình (*), ta có M(x1, mx1 + 3), N(x2, mx2 + 3).
0. =→→
ONOM ⇔ x1x2 + (mx1 + 3)( mx2 + 3) = 0.
⇔ (1 + m2) x1x2 + 3m(x1 + x2 ) + 9 = 0,
thay x1 + x2 = (2m - 1)/m, x1 x2 = -7/m ta có m2 - 6m + 7 = 0 ⇔ m = 23 ± : tm (*)
Lời giải: TXĐ: R\{2}.
Góc AOB nhọn khi 0. >→→
OBOA . Phương trình hoành độ giao điểm:
2
31
−+=++−
x
xmx ⇔
≠=+++−
2
052)2(2
x
mxmx.
d cắt (C) tại hai điểm phân biệt M, N ⇔ 01642 >−− mm .(*)
Gọi x1, x2 là nghiệm phương trình, A(x1, - x1 + m + 1), B(x2, - x2 + m + 1).
0. >→→
OBOA ⇔ x1x2 + (- x1 + m + 1)( - x2 + m + 1) > 0.
⇔ 2 x1x2 - (1+ m)(x1 + x2 ) + (m + 1)2 > 0.
thay x1 + x2 = m +2, x1 x2 = 2m + 5 ta có m > - 3.
Kết hợp (*) có -3 < m < 32 − hoặc m > 32 + .
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 2: Cho hàm số 2
3
−+=
x
xy có đồ thị (C). Tìm m sao cho đường thẳng d: y = - x + m +1 cắt
đồ thị (C) tại 2 điểm phân biệt A, B sao cho góc AOB nhọn.
Bài 3: Tìm m để đường thẳng y = - x + m cắt đồ thị hàm số 1
2
−+=
x
xy tại hai điểm phân biệt
A, B sao cho đường tròn đường kính AB đi qua gốc tọa độ O.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Lời giải: TXĐ: R\{1}.
Đường tròn đường kính AB đi qua O ⇔ góc AOB vuông ⇔ 0. =→→
OBOA .
Phương trình hoành độ giao điểm ⇔ 022 =++− mmxx , x ≠ 1. (1)
d cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B ⇔ 0842 >−− mm .(*)
Gọi x1, x2 là nghiệm phương trình (1), A(x1, - x1 + m), B(x2, - x2 + m).
0. =→→
OBOA ⇔ x1x2 + (- x1 + m)( - x2 + m ) = 0.
⇔ 2 x1x2 - m(x1 + x2 ) + m2 = 0.
thay x1 + x2 = m, x1 x2 = m + 2 ta có m = - 2: thỏa mãn điều kiện
Vậy m = - 2.
Bài toán 6: Bài toán về tiếp tuyến của đồ thị tại hai giao điểm
Phương pháp giải:
* Lập phương trình hoành độ giao điểm và tìm điều kiện để d cắt (C) tại hai điểm phân biệt.
* Gọi giao điểm là A(x1 ; mx1 + n), B(x2 ; mx2 + n), với x1, x2 là nghiệm của phương trình (*)
* Tính hệ số góc của tiếp tuyến tại A, B: k1 = y'(x1), k2 = y'(x2)
* Tìm điều kiện của tham số để bài toán được thỏa mãn.
Chú ý:
- Tiếp tuyến của đồ thị tại A, B song song với nhau thì y'(x1) = y'(x2).
- Tiếp tuyến của đồ thị tại A, B vuông góc với nhau ⇔ thì y'(x1) . y'(x2) = - 1.
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Bài tập giải mẫu:
Lời giải: TXĐ: R\{1}.
Phương trình hoành độ giao điểm:
1
12
−+=+
x
xmx ⇔
≠=−−−+
1
01)3(2 2
x
mxmx
d cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B ⇔
≠−−−+>++−=∆
0132
0)1(8)3( 2
mm
mm: luôn đúng
Khi đó A(x1 ; 2x1 + m), B(x2 ; 2x2 + m).
Tiếp tuyến của đồ thị tại A có hệ số góc y'(x1) = 21 )1(
2
−−
x .
Tiếp tuyến của đồ thị tại B có hệ số góc y'(x2) = 22 )1(
2
−−
x .
Tiếp tuyến của đồ thị tại A, B song song với nhau thì y'(x1) = y'(x2) ⇔
22
21 )1()1( −=− xx ⇔ 221 =+ xx ⇔ 2
2
3 =−− m ⇔ m = - 1.
Thử lại: tiếp tuyến của đồ thị tại A: y = -2x - 1, tiếp tuyến tại B: y = - 2x + 7: thỏa mãn.
Vậy m = - 1.
Lời giải: TXĐ: R\{1/2}
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 1: Xác định m để đường thẳng y = mx +2 cắt đồ thị hàm số 1
1
−+=
x
xy tại hai điểm
A, B sao tiếp tuyến của đồ thị tại A, B song song với nhau.
Bài 2: Chứng minh rằng với mọi m đường thẳng y = mx + luôn cắt đồ thị hàm số
12
1
−+−=
x
xy tại 2 điểm A, B. Gọi 21 , kk lần lượt là hệ số góc của tiếp tuyến của đồ thị tại A,
B. Tìm m để 21 kk + đạt giá trị lớn nhất.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Phương trình hoành độ giao điểm ⇔ 0122 2 =−−+ mmxx , x ≠ 1/2 (1)
d cắt (C) tại hai điểm phân biệt A, B ⇔
≠−−+>++=∆012/1
0222
mm
mm: luôn đúng
Gọi x1, x2 là nghiệm phương trình (1), có x1+ x2 = - m, x1. x2 = - (m + 1)/2
khi đó A(x1 ; 2x1 + m), B(x2 ; 2x2 + m).
Tiếp tuyến của đồ thị tại A có hệ số góc k1 = 21 )12(
1
−−
x .
Tiếp tuyến của đồ thị tại B có hệ số góc k2 = 22 )12(
1
−−
x .
k1 + k2 = 21 )12(
1
−−
x + 22 )12(
1
−−
x = 22121
21212
21
]1)(24[
2)(48)(4
++−++−−+−
xxxx
xxxxxx
= 684 2 −−− mm = 22)1(4 2 −≤−+− m .
Vậy k1 + k2 lớn nhất khi m = -1.
Bài toán 7: Một vài bài toán khác
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 1: Cho hàm số 1
2
+−=
mx
mxy ( ≠m 0) có đồ thị (C) và đường thẳng ∆: y = 2x -2m. ∆ cắt
(C) tại 2 điểm phân biệt A, B. ∆ cắt Ox, Oy tại C, D.
Tìm m để diện tích tam giác OAB gấp 3 lần diện tích tam giác OCD.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Lời giải:
SOAB = 2
1d(O, ∆).AB với d(O, ∆) =
5
2 m.
Phương trình hoành độ giao điểm của d và (C) ⇔ 0122 2 =−− mxx , x ≠ -1/m. (1)
ta có A(x1, 2x1 - 2m), B(x2, 2x2 - 2m)
AB = ]4)[(5 122
12 xxxx −+ = )2(5 2 +m ⇒ SOAB = 22 +mm
∆ cắt Ox tại C(m; 0), ∆ cắt Oy tại D(0; -2m) ⇒ SOCD = m2
SOAB = 3SOCD ⇔ 22 +mm = 3 m2 ⇔ m = 1/2 và m = -1/2
Lời giải:
Phương trình ∆: y = k(x - 1).
Phương trình hoành độ giao điểm của ∆và (C) ⇔ 2 (2 1) 2 0kx k x k− + + − = , x ≠ 1. (1)
∆cắt (C) tại hai điểm phân biệt ⇔ k > -1/12, k 0≠ . Khi đó M(x1, kx1 - k), N(x2, kx2 - k).
* M và N khác nhánh ⇔ k > 0: ta có 2AM AN→ →
= − ⇔ 1 2
1 2
1 2( 1)
2( )
x x
kx k kx k
− = − − − = − −
Theo ĐL Viét: 1 2
2 1kx x
k
++ = ⇒ x1= (k + 2)/k, x2= (k -1)/k,
Thay vào 1 2
2kx x
k
−= có k = 2/3: thoả mãn. < M(4; 2). N(-1/2; -1)>
* M và N cùng nhánh ⇔ -1/12 <k < 0: ta có 2AM AN→ →
= ⇔ 1 2
1 2
1 2( 1)
2( )
x x
kx k kx k
− = − − = −
Theo ĐL Viét: 1 2
2 1kx x
k
++ = ⇒ x1= (3k + 2)/3k, x2= (3k +1)/3k,
Thay vào 1 2
2kx x
k
−= có k = -2/27: thoả mãn. < M(-8; 2/3). N(-7/2; 1/3)>
Vậy k = 2/3 và k = -2/27
BÀI TẬP TỰ LUYỆN:
Bài toán 1: Biện luận
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài 2: Cho hàm số 1
2
−+=
x
xy có đồ thị (C) và đường thẳng ∆đi qua A(1; 0) và có hệ số góc
k. Tìm k để ∆ cắt (C) tại hai điểm phân biệt M, N và AM = 2AN.
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Bài 1: Xác định m để:
a) đường thẳng d: y = -x + m cắt đồ thị hàm số 1−
=x
xy tại 2 điểm phân biệt.
b) đường thẳng d: y = 2x +m không cắt đồ thị hàm số 2
12
++=
x
xy
Bài 2: Tìm m để đường thẳng y = m x + 3 không cắt đồ thị hàm số 1
43
−+=
x
xy .
Bài toán 2: Khoảng cách
Bài 1: Tìm m để đường thẳng y = - x + m cắt đồ thị hàm số 2
12
++=
x
xy tại 2 điểm phân biệt A, B
sao cho độ dài đoạn AB là nhỏ nhất.
Bài 2: Chứng minh rằng đường thẳng y = 2
1x - m cắt đồ thị hàm số
2
3
++=
x
xy tại hai điểm
phân biệt A, B.Tìm m để độ dài đoạn AB là nhỏ nhất.
Bài 3: Chứng minh rằng đường thẳng y = 2x + m cắt đồ thị hàm số 1
1
−+=
x
xy tại 2 điểm phân
biệt A, B.Tìm m để độ dài đoạn AB là nhỏ nhất.
Bài 4: Xác định m sao cho đường thẳng y = x + m cắt đồ thị hàm số 2
2
−=
x
xy tại 2 điểm phân
biệt thuộc hai nhánh khác nhau của đồ thị và khoảng cách giữa hai điểm đó là nhỏ nhất.
Bài 5: Xác định m sao cho đường thẳng y = - x + m cắt đồ thị hàm số 2
12
++=
x
xy tại 2 điểm phân
biệt M, N sao cho MN nhỏ nhất.
Bài 6: Xác định m sao cho đường thẳng y = m(x -1) +1 cắt đồ thị hàm số x
xy
−+=
1
42 tại hai
điểm phân biệt M, N sao cho MN = 103 .
Bài 7: Cho hàm số 1
2
−−=
x
xy có đồ thị (C). Gọi d là đường thẳng đi qua giao điểm hai tiệm cận
và có hệ số góc k. Tìm k sao cho đường thẳng d cắt đồ thị (C) tại 2 điểm phân biệt A, B sao
cho AB = 22 .
Bài 8: Tìm m để đường thẳng y = 2x + m cắt đồ thị hàm số 1
22
+−=
x
xy tại 2 điểm phân biệt A, B
sao cho AB = 22 . (ĐS: m = - 1, m = 7)
Bài 9: Xác định m sao cho đường thẳng y = - x + m cắt đồ thị hàm số 1−
=x
xy tại 2 điểm phân
biệt M, N sao cho MN = 10 .
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
Bài 10: Tìm m để đường thẳng y = 2x + m cắt đồ thị hàm số 1
22
+−=
x
xy tại 2 điểm phân biệt A, B
sao cho AB = 5 .
Bài 11: Tìm m để đường thẳng y = 2x + m cắt đồ thị hàm số 1
3
++=
x
xy tại 2 điểm phân biệt A, B
sao cho AB = 5.
Bài 12: Tìm m để đường thẳng y = x -2m cắt đồ thị hàm số 1
12
−+=
x
xy tại 2 điểm phân biệt A, B
sao cho AB = 6.
Bài 13: Xác định m sao cho đường thẳng 2x + 2 y - 1 = 0 cắt đồ thị hàm số 2+
−=x
xmy tại 2
điểm phân biệt A, B sao cho diện tích tam giác OAB bằng 8
3.
Bài 14: Tìm m sao cho đường thẳng y = -2x + m cắt đồ thị hàm số 1
12
++=
x
xy tại hai điểm
phân biệt A, B sao cho diện tích tam giác OAB bằng 3 . (B2010)
Bài 15: Xác định m sao cho đường thẳng y = x + m cắt đồ thị hàm số 2
32
−+=
x
xy tại 2 điểm phân
biệt A, B sao cho diện tích tam giác OAB bằng 32 .
Bài toán 3: Vị trí đối với 1 điểm
Bài toán 4: Vị trí đối với 1 đường thẳng
Bài 1: Xác định a, b để đường thẳng y = bax + cắt đồ thị hàm số 1
1
+−=
x
xy tại 2 điểm A, B sao
cho A, B đối xứng nhau qua đường thẳng
Bài 2: Xác định m để đường thẳng y = mx +2
1cắt đồ thị hàm số
1
2
−=
x
xy tại 2 điểm A, B sao
cho A, B cách đều đường thẳng 042: =−+∆ yx
Bài 3: Xác định m để đường thẳng y = mx + 2m + 1 cắt đồ thị hàm số 1
12
++=
x
xy tại hai điểm
phân biệt A, B sao cho khoảng cách từ A, B đến trục hoành bằng nhau.(D2011)
Bài toán 5: Góc
Bài 1: Cho hàm số 2
3
++=
x
xy có đồ thị (C). Tìm m sao cho đường thẳng d:
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên
Bài toán về giao điểm của hàm số phân thức
y = 2x + 3m cắt đồ thị (C) tại 2 điểm phân biệt A, B sao cho góc 4. −=→→
OBOA .
Bài toán 6: Tiếp tuyến
Bài 1: Tìm m để đường thẳng y = 2x + m cắt đồ thị hàm số 1
22
+−=
x
xy tại 2 điểm phân biệt A,
B sao cho tiếp tuyến của đồ thị tại A, B vuông góc với nhau.
Bài toán 7: Dạng khác
Bài 1: Cho hàm số 22
2
−+=
x
xy (C) .Tìm m để đường thẳng d: y = x + m cắt (C) tại 2 điểm phân
biệt A, B sao cho 2
3722 =+ OBOA .
Bài 2: Tìm m để đường thẳng d: 2mx - 2y + m +1 cắt 12
1
++=
x
xy (C) tại hai điểm phân biệt A, B
sao cho biểu thức P = 22 OBOA + đạt giá trị nhỏ nhất.
Bài 3: Tìm m sao cho đường thẳng d: y = -2x + m cắt đồ thị hàm số 1
42
++=
x
xy tại 2 điểm phân
biệt A, B. Khi đó hãy tìm tập hợp trung điểm I của đoạn AB.
Giáo viên : Lê Đình Tâm- Trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên