Với tham số m, đồ thị của hàm số \(y=\frac{{{x}^{...
Câu hỏi: Với tham số m, đồ thị của hàm số \(y=\frac{{{x}^{2}}-mx}{x+1}\) có hai điểm cực trị A, B và \(AB=5\). Mệnh đề nào dưới đây đúng?
A \(m>2\)
B \(0<m<1\)
C \(1<m<2\)
D \(m<0\)
Đáp án
B
- Hướng dẫn giải
Phương pháp giải:
+) Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị \(\Leftrightarrow f'\left( x \right)=0\) có hai nghiệm phân biệt.
+) Giả sử \(A\left( {{x}_{A}};{{y}_{A}} \right)\) và \(B\left( {{x}_{B}};{{y}_{B}} \right)\) thì: \(AB=\sqrt{{{\left( {{x}_{B}}-{{x}_{A}} \right)}^{2}}+{{\left( {{y}_{B}}-{{y}_{A}} \right)}^{2}}}.\)
Giải chi tiết:
ĐK: \(x\ne -1.\)
Ta có: \(y'=\frac{\left( 2x-m \right)\left( x+1 \right)-{{x}^{2}}+mx}{{{\left( x+1 \right)}^{2}}}=\frac{{{x}^{2}}+2x-m}{{{\left( x+1 \right)}^{2}}}.\)
\(\Rightarrow y'=0\Leftrightarrow {{x}^{2}}+2x-m=0\ \ \left( * \right)\)
Đồ thị hàm số có hai điểm cực trị \(\Leftrightarrow \) (*) có hai nghiệm phân biệt \(\Leftrightarrow \Delta '>0\Leftrightarrow 1+m>0\Leftrightarrow m>-1.\)
Gọi \(A\left( {{x}_{A}};{{y}_{A}} \right)\) và \(B\left( {{x}_{B}};{{y}_{B}} \right)\) là hai điểm cực trị của đồ thị hàm số.
Khi đó \({{x}_{A}};\ \ {{x}_{B}}\) là hai nghiệm của phương trình (*).
Áp dụng hệ thức Vi-et ta có: \(\left\{ \begin{align} & {{x}_{A}}+{{x}_{B}}=-2 \\ & {{x}_{A}}{{x}_{B}}=-m \\ \end{align} \right..\)
Theo đề bài ta có:
\(AB=5\Leftrightarrow \sqrt{{{\left( {{x}_{B}}-{{x}_{A}} \right)}^{2}}+{{\left( {{y}_{B}}-{{y}_{A}} \right)}^{2}}}=5\)
\(\begin{align} & \Leftrightarrow {{\left( {{x}_{B}}-{{x}_{A}} \right)}^{2}}+{{\left( {{y}_{B}}-{{y}_{A}} \right)}^{2}}=25 \\ & \Leftrightarrow {{\left( {{x}_{B}}-{{x}_{A}} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{x_{B}^{2}-m{{x}_{B}}}{{{x}_{B}}+1}-\frac{x_{A}^{2}-m{{x}_{A}}}{{{x}_{A}}+1} \right)}^{2}}=25 \\ & \Leftrightarrow {{\left( {{x}_{B}}-{{x}_{A}} \right)}^{2}}+{{\left( \frac{\left( {{x}_{A}}{{x}_{B}}+{{x}_{A}}+{{x}_{B}}-m \right)\left( {{x}_{B}}-{{x}_{A}} \right)}{{{x}_{A}}+{{x}_{B}}+{{x}_{A}}{{x}_{B}}+1} \right)}^{2}}=25 \\ & \Leftrightarrow {{\left( {{x}_{B}}+{{x}_{A}} \right)}^{2}}-4{{x}_{A}}{{x}_{B}}+{{\left( \frac{{{x}_{A}}{{x}_{B}}+{{x}_{A}}+{{x}_{B}}-m}{{{x}_{A}}+{{x}_{B}}+{{x}_{A}}{{x}_{B}}+1} \right)}^{2}}\left( {{\left( {{x}_{B}}+{{x}_{A}} \right)}^{2}}-4{{x}_{A}}{{x}_{B}} \right)=25 \\ & \Leftrightarrow {{\left( -2 \right)}^{2}}-4\left( -m \right)+{{\left( \frac{-m-2-m}{-2-m+1} \right)}^{2}}\left( {{\left( -2 \right)}^{2}}-4\left( -m \right) \right)=25 \\ & \Leftrightarrow 4+4m+\frac{4{{\left( m+1 \right)}^{2}}}{{{\left( m+1 \right)}^{2}}}.4\left( 1+m \right)=25 \\ & \Leftrightarrow 4+4m+16\left( m+1 \right)=25 \\ & \Leftrightarrow 20m=5 \\ & \Leftrightarrow m=\frac{1}{4}\,\,\left( tm \right)\Leftrightarrow 0<m<1 \\ \end{align}\)
Chọn B.
Câu hỏi trên thuộc đề trắc nghiệm
Đề thi thử THPT QG môn Toán THPT Chuyên KHTN - lần 1 - năm 2018 (có lời giải chi tiết)