Bài 5b: Tiếp tuyến của đồ thị hàm số

PD

Cho hàm số \(y=-x^3+3x+2\). Tìm những điểm trên trục hoành sao cho từ đó kẻ được 3 tiếp tuyến đến đồ thị hàm số và trong đó có 2 tiếp tuyến  vuông góc với nhau.

TV
3 tháng 5 2016 lúc 9:57

Xét điểm \(M\left(m;0\right)\in Ox\).

Đường thẳng  d đi qua M, hệ số góc k có phương trình : \(y=k\left(x-m\right)\)

d là tiếp tuyến \(\Leftrightarrow\begin{cases}-x^3+3x+2=k\left(x-m\right)\\-3x^2+3=k\end{cases}\) có nghiệm

Thế k vào phương trình thứ nhất, ta được :

     \(3\left(x^2-1\right)\left(x-m\right)-\left(x^3-3x-2\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left(x+1\right)\left(3x^2-3\left(1+m\right)x+3m\right)-\left(x+1\right)\left(x^2-x-2\right)=0\)

\(\Leftrightarrow\left(x+1\right)\left[2x^2-\left(3m+2\right)x+3m+2\right]=0\)

\(\Leftrightarrow\left[\begin{array}{nghiempt}x=-1\\2x^2-\left(3x+2\right)x+3m+2=0\left(a\right)\end{array}\right.\) 

Để từ M kẻ được 3 tiếp tuyến thì (a) phải có 2 nghiệm phân biệt khác -1

\(\begin{cases}\Delta=\left(3m+2\right)\left(3m-6\right)>0\\3m+3\ne0\end{cases}\)\(\Leftrightarrow\begin{cases}m< -\frac{2}{3}Vm>2\\m\ne-1\end{cases}\) (*)

Gọi \(x_1;x_2\) là 2 nghiệm của (a), khi đó hệ số góc của 3 tiếp tuyến là :

\(k_1=-3x_1^2+3;k_2=-3x_2^2+3;k_3=0\)

Để 2 trong 3 tiếp tuyến này vuông góc với nhau \(\Leftrightarrow k_1.k_2=-1\)

\(\Leftrightarrow9\left(x^2_1-1\right)\left(x^2_2-1\right)=1\Leftrightarrow9x^2_1x^2_2-9\left(x_1+x_2\right)^2+18x_1x_2+8=0\left(i\right)\)

Mặt khác, theo định lý Viet, \(x_1+x_2=\frac{3m+2}{2};x_1x_2=\frac{3m+2}{2};\)

Từ đó (i) \(\Leftrightarrow9\left(3m+2\right)+8=0\Leftrightarrow m=-\frac{26}{27}\) thỏa mãn điều kiện (*)

Vậy \(M\left(-\frac{26}{27};0\right)\) là điểm cần tìm

 

 

Bình luận (0)

Các câu hỏi tương tự
PG
Xem chi tiết
NU
Xem chi tiết
VD
Xem chi tiết
PA
Xem chi tiết
LL
Xem chi tiết
LK
Xem chi tiết
TT
Xem chi tiết
NH
Xem chi tiết
LD
Xem chi tiết