BÀI TOÁN GÓC VÀ KHOẢNG CÁCH LIÊN QUAN ĐẾN ĐỒ THỊ HÀM SỐ I Phương pháp giải Góc giữa 2 đường thẳng 2 2 2 2 '''' '''' cos cos , '''' '''' AA BB n n A B A B 2 2 B A B A AB x x y y Từ[.]
BÀI TỐN GĨC VÀ KHOẢNG CÁCH LIÊN QUAN ĐẾN ĐỒ THỊ HÀM SỐ I Phương pháp giải - Góc đường thẳng: cos cos n, n - AB x AA ' BB ' A2 B2 A '2 B '2 x A yB y A B - Từ M0 x0 , y0 đến : Ax By C : d Ax0 By0 C A2 B - Phương trình trùng phương ax bx c 0, a có nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng t1 t2 , t2 9t1 (đặt t x2 t1 , t2 nghiệm phương trình at bt c 0) II Ví dụ minh họa Bài tốn Tìm m để tiệm cận xiên đồ thị C : y mx 1 2m x 3m x 3 hợp với Ox góc 30 Giải Ta có y mx 1 2m x 3m x 3 Vì lim y mx m lim x x mx m x 3 nên TCX y mx m với m 0, có hệ số góc x 3 k m TCX hợp với Ox góc 30 m tan 30 Bài tốn Tìm m để đường thẳng y 2m cắt đồ thị hàm số y x 2mx hai điểm x 1 phân biệt M N cho OM ON Giải Đường thẳng y 2m cắt đồ thị hàm số hai điểm M N phương trình hồnh độ có nghiệm phân biệt x1 , x2 khác 1: x 2mx 1 2m x 2m Do đó: m , m x 1 Ta có x 2m x 1 x y' x 1 2 y' 2mx x 2xm i i Điều kiện OM ON 2m 2m 4m 1 1 x1 x2 x1 x2 4m 2m m 1 (chọn) Bài toán Cho hàm số y x 3m 5 x m 1 (1) Tìm m để đồ thị hàm số (1) cắt trục hoành điểm phân biệt có hồnh độ lập thành cấp số cộng Giải Cho y x 3m 5 x m 1 (2) Đặt t x , t PT: t 3m 5 t m 1 (3) 3m 5 m 1 5m m 3 2 Điều kiện (2) có nghiệm phân biệt lập thành cấp số cộng (3) có nghiệm dương phân biệt t1 , t2 t1 t2 : t2 9t1 Vì x1 t2 , x2 t1 , x3 t1 , x4 t2 x4 3x2 ta có t1,2 3m 3m 5m 7 m 3 nên điều kiện: 5m 7 m 3 92 3m 5m 7 m 3 5 m 5m m 3 12m 20 19m2 70m 125 m m 25 19 Bài tốn Chứng minh tích khoảng cách từ điểm M thuộc đồ thị C đến tiệm cận số a) y 2x x 3 b) y x 5x x2 Giải a) Đồ thị y 2x có TCĐ: : x 3, TCN: ' : y x 3 2x Với M x; C , tích khoảng cách đến tiệm cận: x 3 d M , d M , ' x 2x 2 x 3 không đổi x 3 x 3 b) y x 5x nên TCĐ: : x 2 4x x2 x2 TCN ' : y x x y Với M x; x C , khoảng cách đến tiệm cận: x2 d M , d M , ' x 16 x Bài toán Cho hàm số y 17 : khơng đổi x2 Tìm điểm M đồ thị hàm số cho khoảng x 3 cách từ M đến tiệm cận đứng khoảng cách từ M đến tiệm cận ngang Giải Tập xác định: D \ 3 Giả sử M x0 ; y0 C Gọi d1 khoảng cách từ M đến tiệm cận đứng d2 khoảng cách từ M đến tiệm cận ngang thì: d1 x0 , d2 y0 Ta có x0 x0 x0 x0 Vậy M 5,1 , M ' 5,1 2x Tìm đồ thị C tọa độ điểm mà tổng x 1 khoảng cách đến hai tiệm cận C nhỏ Bài toán Cho hàm số y Giải Tiệm cận đứng x 1, tiệm cận ngang y 2a Gọi M a; thuộc đồ thị C a 1 Tổng khoảng cách từ M đến hai tiệm cận C d a 1 2a 1 a 1 2 a 1 a 1 Dấu " " a a a 2 a 1 Vậy tổng khoảng cách từ M đến hai tiệm cận C nhỏ 2, điểm có tọa độ M 0;1 M(-2; 3) x2 Bài toán Tìm điểm M thuộc đồ thị C : y có tổng khoảng cách đến trục bé x 2 Giải Gọi M x; d x x2 C tổng khoảng cách đến trục x 2 3 x2 3 , x Xét điểm A 0; C d , d nên xét điểm x 2 2 2 có hồnh độ x Khi x2 x2 nên d x x 2 x 2 Nếu x x2 x 8x d f x x , f ' x x 2 x 2 f ' x x Lập BBT d f 2 Nếu x thi d g x x x2 1 , g' x 0 x 2 x 2 Do g nghịch biến ; g x g 2 So sánh d 3 M A 0; 2 Bài tốn Tìm hai điểm nhánh đồ thị C : y x2 x 1 có khoảng cách bé x 2 Giải x2 x 1 Hàm số y x 1 ,x x 2 x 2 1 1 Gọi A a;3 a , B b;3 b điểm thuộc nhánh với a, b a b 2 1 Ta có: BA a b a b a b 1 a b ab 2 2 a b 2 4ab 2 ab a b ab a b 2ab 4.2 ab Dấu = a b 2ab 1 ab ab 2 Vậy A ;3 B ;3 Bài toán Cho hàm số: y 2 2x 1 Tìm m để đường thẳng d : y 3x m cắt đồ thị C x 1 hai điểm A, B cho độ dài AB nhỏ Giải Tập xác định D \ 1 Phương trình hồnh độ giao điểm d C : 2x 1 3x m 3x m 5 x m 1 0, x x 1 Ta có m 5 12 m 1 m2 2m 12 0, m Vì x khơng nghiệm nên phương trình ln ln có hai nghiệm phân biệt x1 , x2 khác Vậy d cắt C hai điểm phân biệt A x1; x1 m B x2 ;3x2 m Theo định lý Viet ta có x1 x2 m 1 m5 x1 x2 3 Nên AB x2 x1 x2 x1 10 x1 x2 2 2 m5 m 1 10 x1 x2 40 x1 x2 10 40 10 10 40 m 2m 13 m 1 12 9 Dấu đẳng thức xảy m 1 Vậy m 1 Bài tốn 10 Tìm m để đồ thị hàm số y x x 1 m x m cắt Ox điểm phân biệt có hồnh độ x1 , x2 , x3 thỏa điều kiện x12 x22 x32 Giải Phương trình hồnh độ giao điểm: x x 1 m x m x 1 x x m x x x m Do điều kiện cắt Ox điểm phân biệt có hồnh độ x1 , x2 , x3 thỏa điều x12 x22 x32 phương trình x x m có nghiệm phân biệt khác m 1 4m 2 x2 x3 1 m m m S P 1 2m m Vậy m 1, m ... Lập BBT d f 2 Nếu x thi d g x x x2 1 , g'' x 0 x 2 x 2 Do g nghịch biến ; g x g 2 So sánh d 3 M A 0; 2 Bài... trình hồnh độ giao điểm: x x 1 m x m x 1 x x m x x x m Do điều kiện cắt Ox điểm phân biệt có hồnh độ x1 , x2 , x3 thỏa điều x12 x22 x32 phương trình