Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt thỏa mãn điều kiện cho trước

Tìm m để đường thẳng d cắt parabol P tại hai điểm phân biệt thỏa mãn điều kiện cho trước là một dạng toán thường gặp trong đề thi tuyển sinh vào lớp 10 môn Toán được VnDoc biên soạn và giới thiệu tới các bạn học sinh cùng quý thầy cô tham khảo. Nội dung tài liệu sẽ giúp các bạn học sinh học tốt môn Toán lớp 9 hiệu quả hơn. Mời các bạn tham khảo.

Chuyên đề này được VnDoc biên soạn gồm hướng dẫn giải chi tiết cho dạng bài tập "Tìm m để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt thỏa mãn", vốn là một câu hỏi điển hình trong đề thi tuyển sinh vào lớp 10. Đồng thời tài liệu cũng tổng hợp thêm các bài toán để các bạn học sinh có thể luyện tập, củng cố kiến thức. Qua đó sẽ giúp các bạn học sinh ôn tập các kiến thức, chuẩn bị cho các bài thi học kì và ôn thi vào lớp 10 hiệu quả nhất. Sau đây mời các bạn học sinh cùng tham khảo tải về bản đầy đủ chi tiết.

Để tiện trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm về giảng dạy và học tập các môn học lớp 9, VnDoc mời các thầy cô giáo, các bậc phụ huynh và các bạn học sinh truy cập nhóm riêng dành cho lớp 9 sau: Nhóm Luyện thi lớp 9 lên 10. Rất mong nhận được sự ủng hộ của các thầy cô và các bạn.

I. Các dạng bài tập tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt thường gặp

1. Điều kiện để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt

+ Đường thẳng (d): y = mx + n và parabol (P): y = a{x^2}(a khác 0) có phương trình hoành độ giao điểm là: a{x^2} = mx + n \Leftrightarrow a{x^2} - mx - n = 0(1)

+ Để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt hay \Delta > 0

2. Các dạng toán thường gặp

+ Đường thẳng (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm về bên trái trục tung khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm âm phân biệt

+ Đường thẳng (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm về bên phải trục tung khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm dương phân biệt

+ Đường thẳng (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm về hai phía của trục tung khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt trái dấu

+ Đường thẳng (d) cắt (P) tại hai điểm có tọa độ thỏa mãn biểu thức cho trước (ta sẽ biến đổi biểu thức để sử dụng hệ thức Vi-ét của phương trình (1))

II. Bài tập ví dụ về sự tương giao giữa parabol và đường thẳng

Bài 1: Cho parabol (P): y = - 2{x^2} và đường thẳng (d): y = 3x + m – 1. Tìm m để (d) cắt (P) tại 2 điểm nằm bên trái trục tung

Lời giải:

Phương trình hoành độ giao điểm của parabol (P) và đường thẳng (d) là:

- 2{x^2} = 3x + m - 1 \Leftrightarrow 2{x^2} + 3x + m - 1 = 0(1)

\Delta = {b^2} - 4ac = 9 - 4.2.\left( {m - 1} \right) = 9 - 8m + 8 = 17 - 8m

Để (d) cắt (P) tại hai điểm nằm về bên trái trục tung khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm âm phân biệt

Để phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt \Leftrightarrow \Delta > 0 \Leftrightarrow 17 - 8m > 0 \Leftrightarrow m < \frac{{17}}{8}

Với m < \frac{{17}}{8}, phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt thỏa mãn Vi-ét

\left\{ \begin{array}{l} S = {x_1} + {x_2} = \frac{{ - b}}{a} = \frac{{ - 3}}{2}\\ P = {x_1}{x_2} = \frac{c}{a} = \frac{{m - 1}}{2} \end{array} \right.

Để phương trình có hai nghiệm phân biệt âm

\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} S < 0\\ P > 0 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l} \frac{{ - 3}}{2} < 0\\ \frac{{m - 1}}{2} > 0 \end{array} \right. \Rightarrow m - 1 > 0 \Leftrightarrow m > 1

kết hợp với điều kiện m < \frac{{17}}{8} \Rightarrow 1 < m < \frac{{17}}{8}

Vậy với 1 < m < \frac{{17}}{8} thì đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm nằm về bên trái của trục tung

Bài 2: Cho parabol (P): y = {x^2} và đường thẳng (d) có phương trình y = 2x - {m^2} + 9. Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm nằm về hai phía của trục tung

Lời giải:

Phương trình hoành độ giao điểm của parabol (P) và đường thẳng (d) là:

{x^2} = 2x - {m^2} + 9 \Leftrightarrow {x^2} - 2x + {m^2} - 9 = 0(1)

Để (d) cắt (P) tại hai điểm nằm về hai phía của trục tung khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm trái dấu

\begin{array}{l} \Leftrightarrow {m^2} - 9 < 0 \Leftrightarrow \left( {m - 3} \right)\left( {m + 3} \right) < 0\\ \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} m - 3 > 0\\ m + 3 < 0 \end{array} \right.\\ \left\{ \begin{array}{l} m - 3 < 0\\ m + 3 > 0 \end{array} \right. \end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} \left\{ \begin{array}{l} m > 3\\ m < - 3 \end{array} \right.\\ \left\{ \begin{array}{l} m < 3\\ m > - 3 \end{array} \right. \end{array} \right. \Rightarrow - 3 < m < 3 \end{array}

Vậy với -3 < m < 3 thì đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm nằm về hai phía của trục tung

Bài 3: Cho đường thẳng (d): y = x + m và parabol (P): y = {x^2}

a, Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm về cùng một phía với trục tung. Khi đó hai giao điểm nằm bên phải hay bên trái trục tung?

b, Tìm m để (d) cắt (P) tại 2 điểm phân biệt A và B sao cho khoảng cách giữa 2 hoành độ của điểm A và B bằng 3\sqrt 2

Lời giải:

a, Phương trình hoành độ giao điểm của đường thẳng (d) và parabol (P) là:

{x^2} = x + m \Leftrightarrow {x^2} - x - m = 0(1)

\Delta = {b^2} - 4ac = 1 + 4m

Để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt x1, x2 khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt \Leftrightarrow \Delta > 0 \Leftrightarrow 1 + 4m > 0 \Leftrightarrow m > \frac{{ - 1}}{4}

Với m > \frac{{ - 1}}{4} thì phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt thỏa mãn hệ thức Vi-ét

\left\{ \begin{array}{l} S = {x_1} + {x_2} = \frac{{ - b}}{a} = 1\\ P = {x_1}{x_2} = \frac{c}{a} = - m \end{array} \right.

Để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm về cùng một phía với trục tung khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm cùng dấu \Leftrightarrow P > 0 \Leftrightarrow - m > 0 \Leftrightarrow m < 0 kết hợp với m > \frac{{ - 1}}{4} \Rightarrow - \frac{1}{4} < m < 0

Có S = 1 > 0 nên hai nghiệm của phương trình (1) là hai nghiệm cùng dấu dương

Vậy với \frac{{ - 1}}{4} < m < 0 thì đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt cùng nằm về bên phải trục tung

b, Với m > \frac{{ - 1}}{4} thì đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt A(x1; y1) và B(x2; y2) thỏa mãn Vi-ét

\left\{ \begin{array}{l} S = {x_1} + {x_2} = \frac{{ - b}}{a} = 1\\ P = {x_1}{x_2} = \frac{c}{a} = - m \end{array} \right.

Khoảng cách giữa hai điểm bằng 3\sqrt 2 \Rightarrow \left| {{x_1} - {x_2}} \right| = 3\sqrt 2 \Rightarrow {\left( {{x_1} - {x_2}} \right)^2} = 36

\begin{array}{l} \Leftrightarrow x_1^2 + x_2^2 - {x_1}{x_2} = 36\\ \Leftrightarrow {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} - 3{x_1}{x_2} = 36\\ \Leftrightarrow {1^2} + 3m = 36 \Leftrightarrow m = \frac{{35}}{3}\left( {tm} \right) \end{array}

Vậy với m = \frac{{35}}{3} thì đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm A và B mà khoảng cách giữa chúng bằng 3\sqrt 2

Bài 4: Cho parabol (P): y = - \frac{1}{2}{x^2}và đường thẳng (d): y = mx - 1. Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm có hoành độ x1, x2 thỏa mãn x_1^3{x_2} + x_2^3{x_1} - 5{x_1}{x_2} = 0

Lời giải:

Phương trình hoành độ giao điểm của parabol (P) và đường thẳng (d):

\frac{{ - 1}}{2}{x^2} = mx - 1 \Leftrightarrow {x^2} + 2mx - 2 = 0(1)

Để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt khi và chỉ khi phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt

\Delta = b{'^2} - ac = {m^2} + 2 > 0\forall m

Vậy với mọi m thì phương trình (1) có hai nghiệm phân biệt thỏa mãn hệ thức Vi-ét:

\left\{ \begin{array}{l} {x_1} + {x_2} = \frac{{ - b}}{a} = - 2m\\ {x_1}{x_2} = \frac{c}{a} = - 2 \end{array} \right.

x_1^3{x_2} + x_2^3{x_1} - 5{x_1}{x_2} = 0

\begin{array}{l} \Leftrightarrow x_1^3x_2^3\left( {{x_1} + {x_2}} \right) - 5{x_1}{x_2} = 0\\ \Leftrightarrow {\left( { - 2} \right)^3}.\left( { - 2m} \right) + 5.2 = 0\\ \Leftrightarrow 16m + 10 = 0\\ \Leftrightarrow m = \frac{{ - 5}}{8}\left( {tm} \right) \end{array}

Vậy với m = \frac{{ - 5}}{8} thì đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt có hoành độ thỏa mãn x_1^3{x_2} + x_2^3{x_1} - 5{x_1}{x_2} = 0

III. Bài tập tự luyện về tương giao giữa parabol và đường thẳng

Bài 1: Cho parabol (P): y = {x^2} và đường thẳng (d): y = mx – 2m + 4

a, Xác định tọa độ giao điểm của (P) và (d) khi m = 1

b, Tìm m để đường thẳng (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt có hoành độ x1, x2 sao cho | {x{ _1}}| = 2| {{x_2}}|

Bài 2: Cho parabol (P): y = {x^2}và đường thẳng (d): y = mx – m. Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm bên phải trục tung

Bài 3: Cho parabol (P): y = {x^2}và đường thẳng (d): y = 4x – m – 1

a, Tìm m để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm nằm về hai phía của trục tung

b, Tìm m để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt A, B sao cho hoành độ của chúng thỏa mãn \left| {{x_1} - {x_2}} \right| = 2

Bài 4: Cho parabol (P): y = {x^2} và (d): y = x + m. Tim m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm bên phải trục tung

Bài 5: Cho parabol (P): y = {x^2}và đường thẳng (d): y = (2m + 3)x + 2m + 4. Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt A, B. Gọi x1, x2 là hoành độ của A, B thỏa mãn \left| {{x_1}} \right| + \left| {{x_2}} \right| = 5

Bài 6: Cho đường thẳng (d): y = 2(m - 1)x + 3 – 2m và parabol (P): y = {x^2}. Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt A, B có hoành độ x1, x2 thỏa mãn

a, \frac{1}{{{x_1}}} + \frac{5}{{{x_2}}} = 1

b, \left( {x_1^2 - 2m{x_1} - 3} \right)\left( {x_2^2 - 2m{x_2} - 3} \right) < 1

c, {x_1}x_2^2 + \left( {2m - 3} \right){x_1} = 2

d, x_1^2 + {x_2} - 2m = 0

-----------------

Ngoài chuyên đề ôn tập Toán lớp 9 trên, mời các bạn học sinh tham khảo thêm các đề thi học kì 2 các môn Toán, Văn, Anh, Lý, Hóa, ... và các đề thi tuyển sinh vào lớp 10 môn Toán mà chúng tôi đã sưu tầm và chọn lọc. Với bài tập về chuyên đề này giúp các bạn rèn luyện thêm kỹ năng giải đề và làm bài tốt hơn. Chúc các bạn học tập tốt!

Đánh giá bài viết
1 13.598
0 Bình luận
Sắp xếp theo
Thi vào lớp 10 môn Toán Xem thêm