Cho parabol (P) y = x² và đường thẳng (d) y = -(m+2)x-m-2. Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm khác phía với trục tung có tung độ $y_{1}, y_{2}$ thỏa mãn $\sqrt{y_{1}}+\sqrt{y_{2}}=2$
Cho parabol (P) y = x² và đường thẳng (d) y = -(m+2)x-m-2. Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt nằm khác phía với trục tung có tung độ $y_{1}, y_{2}$ thỏa mãn $\sqrt{y_{1}}+\sqrt{y_{2}}=2$
Đáp án:
$m = -3$
Giải thích các bước giải:
Phương trình hoành độ giao điểm của hai đồ thị:
$\quad x^2 = – (m+2)x – m – 2$
$\Leftrightarrow x^2 + (m+2)x + m + 2 = 0\quad (*)$
$(d)$ cắt $(P)$ tại hai điểm phân biệt nằm khác phía trục tung
$\Leftrightarrow (*)$ có hai nghiệm phân biệt trái dấu
$\Leftrightarrow x_1x_2 < 0$
$\Leftrightarrow m + 2 < 0$
$\Leftrightarrow m < -2$
Áp dụng định lý Viète ta được:
$\begin{cases}x_1 + x_2 = – (m +3)\\x_1x_2 = m + 2\end{cases}$
Ta có:
$\quad \sqrt{y_1} + \sqrt{y_2} = 2$
$\Rightarrow y_1 + y_2 + 2\sqrt{y_1y_2}= 4$
$\Leftrightarrow x_1^2 + x_2^2 + 2\sqrt{(x_1x_2)^2}= 4$
$\Leftrightarrow (x_1+x_2)^2 – 2x_1x_2 + 2|x_1x_2|= 4$
$\Leftrightarrow (x_1+x_2)^2 – 4x_1x_2 = 4$
$\Leftrightarrow (m+3)^2 – 4(m+2)= 4$
$\Leftrightarrow m^2 + 2m – 3 = 0$
$\Leftrightarrow (m-1)(m+3)= 0$
$\Leftrightarrow\left[\begin{array}{l}m = 1\quad (loại)\\m = -3\quad (nhận)\end{array}\right.$
Vậy $m = -3$
Phương trình hoành độ giao:
$x^2=-(m+2)x-m-2$
$\to x^2+(m+2)x+m+2=0$
Hai giao điểm phân biệt, nằm về hai phía $Oy$ khi $P=m+2<0$
$\to m<-2$
Theo Viet: $x_1+x_2=-m-2; x_1x_2=m+2$
$\sqrt{y_1}+\sqrt{y_2}=2$
$\to \sqrt{x_1^2}+\sqrt{x_2^2}=2$
$\to |x_1|+|x_2|=2$
$\to x_1^2+x_2^2+2|x_1x_2|=4$
$\to (x_1+x_2)^2-2x_1x_2+2|x_1x_2|=4$ (*)
Có $x_1x_2<0$
Nên (*) $\to (x_1+x_2)^2-2x_1x_2-2x_1x_2=4$
$\to (m+2)^2-4(m+2)-4=0$
$\to m^2+4m+4-4m-8-4=0$
$\to m^2=8$
$\to m=\pm 2\sqrt2$
Vậy $m=-2\sqrt2$