Cho Parabol (P) `y=x^2` và đường thẳng (d) `y=2x+m` (m là tham số). Tìm tất cả các giá trị của m để (d) và (P) cắt nhau tại hai điểm phân biệt `A\ (x_1,\ y_1)` `B\ (x_2,\ y_2)` thỏa mãn `x_1y_2+x_2y_1+3=m^2`
Cho Parabol (P) `y=x^2` và đường thẳng (d) `y=2x+m` (m là tham số). Tìm tất cả các giá trị của m để (d) và (P) cắt nhau tại hai điểm phân biệt `A\ (x_1,\ y_1)` `B\ (x_2,\ y_2)` thỏa mãn `x_1y_2+x_2y_1+3=m^2`
Đáp án:
$m = 1$
Giải thích các bước giải:
Phương trình hoành độ giao điểm giữa $(P)$ và $(d)$
$\quad x^2 = 2x + m$
$\to x^2 – 2x – m = 0\qquad (*)$
$(d)$ cắt $(P)$ tại 2 điểm phân biệt
$\to (*)$ có hai nghiệm phân biệt
$\to \Delta_{(*)}’ > 0$
$\to 1 + m > 0$
$\to m > -1$
Với $x_1;\, x_2$ là hai hoành độ giao điểm của $(P)$ và $(d)$
$\to x_1;\, x_2$ là hai nghiệm phân biệt của $(*)$
Áp dụng định lý Viète ta được:
$\quad \begin{cases}x_1+x_2 = 2\\x_1x_2 = -m\end{cases}$
Theo đề ta có:
$\quad x_1y_2 + x_2y_1 + 3 = m^2$
$\to x_1(2x_2 + m) + x_2(2x_1 + m) + 3 = m^2$
$\to 4x_1x_2 + m(x_1 + x_2) + 3 = m^2$
$\to 4.(-m) + m.2 + 3 = m^2$
$\to m^2 +2m – 3 = 0$
$\to \left[\begin{array}{l}m = 1\quad (nhận)\\m = -3\quad (loại)\end{array}\right.$
Vậy $m = 1$
Xét phương trình hoành độ giao điểm của $(P)$ và $(d)$
$x^2=2x+m$
$↔x^2-2x-m=0$
$Δ=(-2)^2-4·1·(-m)=4m+4$
Để $(P)$ và $(d)$ cắt nhau tại hai điểm phân biệt thì $Δ>0$
$↔m> -1$
Theo hệ thức vi-ét, ta có: $\begin{cases}x_1+x_2=2\\x_1·x_2=-m\end{cases} \ \ (1)$
Ta có: $\begin{cases}y_1=x_1^2\\y_2=x_2^2\end{cases}$
$x_1y_2+x_2y_1+3=m^2$
$↔x_1x_2^2+x_1^2x_2+3=m^2$
$↔x_1x_2(x_1+x_2)+3-m^2=0 \ \ (2)$
Thay $(1)$ vào $(2)$, ta có:
$(2)↔-2m-m^2+3=0$
$↔-(m-1)(m+3)=0$
$↔\left[\begin{array}{l}m=1(\text{thõa mãn})\\m=-3(\text{loại})\end{array}\right.$
Vậy $m=1$ là các giá trị cần tìm