Các bài toán về tiếp tuyến và tương giao THPT DTNT vĩnh phúc file word có lời giải chi tiết image marked

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT DTNT TỈNH VĨNH PHÚC CHUYÊN ĐỀ ÔN THI THPT QUỐC GIA Tên chuyên đề: CÁC BÀI TOÁN VỀ TIẾP TUYẾN VÀ TƯƠNG GIAO Mơn: Tốn Họ tên: Đặng Thị Kim Chung Chức vụ: Tổ trưởng tổ Toán-Lý -Tin Đơn vị: Trường THPT DTNT tỉnh Vĩnh Phúc Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải A PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Khảo sát hàm số phần quan trọng đề thi tốt nghiệp, cao đẳng đại học hàng năm, hợp thành kì thi THPT quốc gia, toán tiếp tuyến tương giao chủ đề liên quan đến khảo sát hàm số điển hình Trong trình dạy học ôn thi tốt nghiệp, ôn thi đại học hay bồi dưỡng học sinh giỏi nhiều năm trường, nhận thấy học sinh trường tơi gặp nhiều khó khăn giải toán tiếp tuyến tương giao Học sinh giải tập Các tập mức độ vận dụng nâng cao không định hướng phương pháp giải Do cần đưa cho học sinh phương pháp chung ví dụ cụ thể minh họa để học sinh vận dụng cách linh hoạt thơng minh Vì vậy, tơi viết chuyên đề: " Các toán tiếp tuyến tương giao" để hệ thống cho em dạng toán phương pháp toán Mục đích đề tài Chuyên đề giúp cho học sinh có nhìn tổng quan hơn, nắm dạng toán phương pháp giải tiếp tuyến tương giao đồng thời rèn luyện kỹ cho học sinh giải dạng toán cách tốt Mặt khác, chuyên đề tài liệu để thầy giáo tham khảo áp dụng cho đối tượng học sinh lớp 12 Đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu toán tiếp tuyến tương giao với phương pháp giải tập vận dụng để giúp học sinh học tốt hình thành kiến thức, kĩ mới, vận dụng cách linh hoạt, sáng tạo nhất, thông minh việc học tốn sống Trong khn khổ thời gian có hạn, tơi áp dụng học sinh lớp 12a1 trường THPT DTNT Vĩnh Phúc năm học 2016-2017 Thời gian triển khai chuyên đề: - Thực dạy chuyên đề cho học sinh thời gian 10 tiết Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải B PHẦN NỘI DUNG Chủ đề 1: BÀI TOÁN TIẾP TUYẾN 1.1 Dạng 1: Tiếp tuyến đồ thị hàm số điểm M( x0 , y0 )  (C ) : y = f ( x) 1.1.1 Cách giải: * Tính y ' = f ' ( x) ; tính k = f ' ( x0 ) (hệ số góc tiếp tuyến) * Tiếp tuyến đồ thị hàm số y = f ( x) điểm M ( x0 ; y0 ) có phương trình y − y0 = f ' ( x0 ) ( x − x0 ) với y0 = f ( x0 ) 1.1.2 Các ví dụ: Ví dụ 1: Cho hàm số y = x − 3x + (C) Viết phương trình tiếp tuyến đồ thị (C): a) Tại điểm A (-1; 7) b) Tại điểm có hồnh độ x = c) Tại điểm có tung độ y =5 Giải: a) Phương trình tiếp tuyến (C) điểm M ( x0 ; y0 ) có dạng: y − y0 = f '( x0 )( x − x0 ) Ta có y ' = x −  y '(−1) = Do phương trình tiếp tuyến (C) điểm A(-1; 7) là: y − = hay y = b) Từ x =  y = y’(2) = Do phương trình tiếp tuyến (C) điểm có hồnh độ x = là: y − = 9( x − 2)  y − = 9x −18  y = x −11 x =  c) Ta có: y =  x3 − 3x + =  x3 − 3x =   x = − x =  +) Phương trình tiếp tuyến (C) điểm (0; 5) Ta có y’(0) = -3 Do phương trình tiếp tuyến là: y − = −3( x − 0) hay y = -3x +5 Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải +) Phương trình tiếp tuyến (C) điểm (− 3;5) y '(− 3) = 3(− 3)2 − = Do phương trình tiếp tuyến là: y − = 6( x + 3) hay y = x + + +) Tương tự phương trình tiếp tuyến (C) (− 3;5) là: y = x − + Ví dụ 2: Cho đồ thị (C) hàm số y = x − x + x − a) Viết phương trình tiếp tuyến với (C) giao điểm (C) với trục hoành b) Viết phương trình tiếp tuyến với (C) giao điểm (C) với trục tung c) Viết phương trình tiếp tuyến với (C) điểm x0 thỏa mãn y”(x0) = Giải: Ta có y ' = x − x + Gọi M ( x0 ; y0 ) tiếp điểm tiếp tuyến có phương trình: y − y0 = y '( x0 )( x − x0 )  y = y '( x0 )( x − x0 ) + y0 (1) a) Khi M = (C) Ox y0 = x0 nghiệm phương trình: x3 − 2x2 + 2x − =  x = ; y’(2) = 6, thay giá trị biết vào (1) ta phương trình tiếp tuyến: y = 6( x − 2) b) Khi M = (C) Oy x0 =  y0 = y(0) = −4 y '( x0 ) = y '(0) = , thay giá trị biết vào (1) ta phương trình tiếp tuyến: y = x − c) Khi x0 nghiệm phương trình y”= Ta có: y” = 6x – y” =  x − =  x = 88 2 2 = x0  y0 = y   = − ; y '( x0 ) = y '   = 27 3 3 Thay giá trị biết vào (1) ta phương trình tiếp tuyến: y = Ví dụ 3: Viết phương trình tiếp tuyến với đồ thị (C): y = 100 x− 27 x+2 giao điểm (C) với x −1 đường thẳng (d): y = 3x − + Phương trình hồnh độ giao điểm (d) (C): x+2 = 3x −  x + = (3x − 2)( x − 1) (x = khơng phải nghiệm phương trình) x −1 Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải  3x2 − x =  x = ( y = −2)  x = ( y = 4) Vậy có hai giao điểm là: M1(0; -2) M2(2; 4) + Ta có: y ' = −3 ( x − 1)2 + Tại tiếp điểm M1(0; -2) y’(0) = -3 nên tiếp tuyến có phương trình: y = −3 x − + Tại tiếp điểm M2(2; 4) y’(2) = -3 nên tiếp tuyến có phương trình: y = −3 x + 10 Tóm lại có hai tiếp tuyến thỏa mãn yêu cầu toán là: y = −3 x − y = −3 x + 10 * Nhận xét: - Trong ví dụ 1: Phần a) dạng tốn cho trước tiếp điểm, phần b) c) cho yếu tố tiếp điểm (hoành độ tiếp điểm) cần tìm thêm yếu tố lại - Trong ví dụ 2, 3: Mức độ cao hơn, tiếp điểm ẩn qua giả thiết khác (giao điểm, nghiệm PT) phải tìm yếu tố tiếp điểm Ví dụ 4: Cho hàm số y = x3 − 3x + (C ) điểm A( x0 , y0 )  (C), tiếp tuyến đồ thị (C) điểm A cắt (C) điểm B khác điểm A tìm hồnh độ điểm B theo x0 Lời giải: Vì điểm A( x0 , y0 )  (C)  y0 = x03 − 3x0 + , y' = 3x2 −  y' ( x0 ) = 3x02 − Tiếp tuyến đồ thị hàm có dạng: y = y ' ( x0 )( x − x0 ) + y0  y = (3x02 − 3)( x − x0 ) + x03 − 3x0 +  y = (3x02 − 3)( x − x0 ) − x03 + (d ) Phương trình hồnh độ giao điểm (d) (C): x3 − 3x + = (3 x02 − 3)( x − x0 ) − x03 +  x − 3x02 x + x03 =  ( x − x0 ) ( x + x0 ) = ( x − x0 ) =  x = x0   ( x0  0) x = − x x + x = 0   Vậy điểm B có hồnh độ xB = −2 x0 Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Ví dụ 5: Cho hàm số y = x − x + 3x (C) Viết phương trình tiếp tuyến d đồ thị (C) điể m có hồnh độ x0 thỏa mãn y '' ( x0 ) = chứng minh d tiếp tuyến (C) có hệ số góc nhỏ Giải Ta có y ' = x − x +  y '' = x − y ''( x0 ) =  x0 − =  x0 =  M (2; ) Khi tiếp tuyến M có hệ số góc k0 = y ' ( x0 ) = y ' (2) = −1  2 Vậy tiếp tuyến d đồ thị (C) điểm M  2;  có phương trình y − y0 = f ' ( x0 ) ( x − x0 )  3 suy y − = −1( x − ) hay y = − x + 3 Tiếp tuyến d có hệ số góc k0 = -1 Mặt khác tiếp tuyến đồ thi (C) điểm kỳ (C) có hệ số góc k = y ' ( x) = x2 − x + = ( x − ) −  −1 = k0  2 Dấ u “=” xảy  x = nên tọa độ tiếp điể m trùng với M  2;   3  2 Vậy tiếp tuyến d (C) điểm M  2;  có hệ số góc nhỏ  3 Nhận xét: Trong ví dụ 5, tiếp điểm khái quát qua hoành độ x0, cần hướng dẫn học sinh viết PTTT dạng tổng quát để đạt mục đích tốn m Ví dụ 6: Cho hàm số y = x − x + (Cm) Gọi M điểm thuộc đồ thị (Cm) có hồnh độ 3 -1 Tìm m để tiếp tuyến với (Cm) M song song với đường thẳng d: 5x-y=0 Giải Ta có y ' = x − mx Đường thẳng d: 5x-y=0 có hệ số góc bẳng 5, nên để tiếp tuyến M song song với đường thẳng d Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải trước hết ta cần có y ' (−1) =  m + =  m = Khi m = ta có hàm số y = x − x + ta có x0 = −1 y0 = −2 3 Phương trình tiếp tuyến có dạng y = y ' ( x0 )( x − x0 ) + y0  y = 5( x + 1) −  y = 5x + Rõ ràng tiếp tuyến song song với đường thẳng d Vậy m = giá trị cần tìm Ví dụ 7: Cho hàm số y = x3 − 3x + m (1) Tìm m để tiếp tuyến đồ thị (1) điểm có hồnh độ cắt trục Ox, Oy điểm A B cho diện tích tam giác OAB Giải Với x0 =  y0 = m −  M(1 ; m – 2) - Tiếp tuyến M d: y = (3x02 − x0 )( x − x0 ) + m −  d: y = -3x + m + - d cắt trục Ox A: = −3x A + m +  x A = m+2  m+2  A ; 0   - d cắt trục Oy B: yB = m +  B(0 ; m + 2) - SOAB = 3 m+2  | OA || OB |= | OA || OB |=  m + =  (m + 2) = 2 m + = m =    m + = −3  m = −5 Vậy m = m = - Nhận xét: Phan tích hướng dẫn học sinh xác định rõ cách giải tốn: Phải tìm tọa độ điểm A va B 1.2 Dạng 2: Viết tiếp tuyến đồ thị hàm số y = f ( x) (C) biết trước hệ số góc 1.2.1 Cách giải: + Gọi M ( x0 , y0 ) tiếp điểm, giải phương trình f ' ( x0 ) = k  x = x0 , y0 = f ( x0 ) + Đến trở dạng 1,ta dễ dàng lập tiếp tuyến đồ thị: y = k ( x − x0 ) + y0 Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Lưu ý: Các dạng biểu diễn hệ số góc k: *) Cho trực tiếp: Ví dụ: k = 5; k = 1; k =  3; k =  *) Tiếp tuyến song song với đường thẳng (d): y = ax + b Khi hệ số góc k = a *) Tiếp tuyến vng góc với đường thẳng (d): y = ax + b  ka = −1  k = −1 a 2    *) Tiếp tuyến tạo với chiều dương trục Ox góc  , với   150 ;300 ;450 ; ;  Khi 3   hệ số góc k = tan  *) Tiếp tuyến tạo với đường thẳng (d): y = ax + b góc  Khi đó, k −a = tan  + ka 1.2.2 Các ví dụ: Ví dụ 8: Cho hàm số y = x − x (C) Viết phương trình tiếp tuyến đồ thị (C) biết hệ số góc tiếp tuyến k = -3 Giải: Ta có: y ' = x − x Gọi M ( x0 ; y0 ) tiếp điể m  Tiếp tuyến M có hệ số góc k = f ' ( x0 ) = 3x02 − x0 Theo giả thiết, hệ số góc tiếp tuyến k = - nên: 3x02 − x0 = −3  x02 − x0 + =  x0 = Vì x0 =  y0 = −2  M (1; −2) Phương trình tiếp tuyến cần tìm y = −3( x − 1) −  y = −3x + Ví dụ 9: Viết phương trình tiếp tuyến đồ thị hàm số y = x3 − 3x + (C) Biết tiếp tuyến song song với đường thẳng y = 9x + Giải: Ta có: y ' = x − x Gọi M ( x0 ; y0 ) tiếp điểm  Tiếp tuyến M có hệ số góc k = f ' ( x0 ) = 3x02 − x0 Theo giả thiết, tiếp tuyến song song với đường thẳng y = 9x + +6  tiếp tuyến có hệ số góc k Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải  x0 = −1  M (−1; −3) =  x02 − x0 =  x02 − x0 − =    x0 =  M (3;1) Phương trình tiếp tuyến (C) M(-1;-3) là: y = 9( x + 1) −  y = 9x + (loại) Phương trình tiếp tuyến (C) M(3;1) là: y = 9( x − 3) +  y = 9x − 26 Ví dụ 10: Cho hàm số y = x3 − 3x + (C) Viết phương trình tiếp tuyến (C) biết tiếp tuyến vng góc với đường thẳng y = −1 x Giải: Ta có y ' = x − Do tiếp tuyến (C) biết tiếp tuyến vng góc với đường thẳng y= −1 x nên hệ số góc tiếp tuyến k = 9 Do y ' = k  3x − =  x =  x = 2 +) Với x =  y = Pttt điểm có hồnh độ x = là: y = 9( x − 2) +  y = 9x − 14 +) Với x = −2  y = Pttt điểm có hồnh độ x = - là: y = 9( x + 2) +  y = 9x + 18 Vậy có hai tiếp tuyến củả (C) vng góc với đường thẳng y = −1 x là: y =9x - 14 y = 9x + 18 Ví dụ 11: Lập phương trình tiếp tuyến với đồ thị (C) hàm số: y = x + x , biết tiếp tuyến vng góc với đường thẳng (d): x + y − 2010 = Giải: 1 (d) có phương trình: y = − x + 402 nên (d) có hệ số góc - 5 Gọi  tiếp tuyến cần tìm có hệ số góc k − k = −1  k = (  ⊥ ( d )) Ta có: y ' = x + x nên hoành độ tiếp điểm nghiệm phương trình: x3 + x = Trang http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải  x3 + x − =  ( x − 1)( x + x + 5) =  x − =  x =  y =  9 Vậy tiếp điểm M có tọa độ M  1;   4 Tiếp tuyến có phương trình: y − 11 = 5( x − 1)  y = x − 4 Vậy tiếp tuyến cần tìm có phương trình: y = x − Ví dụ 12: Cho hàm số y = 11 x+2 (C) Viết phương trình tiếp tuyến với (C) biết tiếp tuyến 2x + tạo với trục hồnh góc 450 Giải Ta có: y ' = −1 (2 x + 3) Vì tiếp tuyến tạo với Ox góc 450 nên hệ số góc là: k = 1 Khi gọi M ( x0 ; y0 ) tiếp điểm tiếp tuyến với đồ thị (C) ta có y ' ( x0 ) = 1   x0 = −2 −1 = 1   (2 x0 + 3)  x0 = −1 Với x0 = −1 y0 = lúc tiếp tuyến có dạng y = − x Với x0 = −2 y0 = −4 lúc tiếp tuyến có dạng y = − x − Vậy tiếp tuyến cần tìm y = − x y = − x − Ví dụ 13: Cho hàm số y = 2x −1 có đồ thị (C) x −1 Lập phương trình tiếp tuyến đồ thị (C) cho tiếp tuyến cắt trục Ox, Oy điểm A B thỏa mãn OA = 4OB Giải Giả sử tiếp tuyến d (C) M ( x0 ; y0 )  (C ) cắt Ox A, Oy B cho OA = 4OB Do OAB vuông O nên tan A = OB 1 =  Hệ số góc d − OA 4 Trang 10 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải + Nếu đường thẳng d qua điểm M(x0; y0) có hệ số góc k phương trình d có Dạng: y – y0 = k(x – x0) + Khai thác tọa độ giao điể m ( M ( xM ; yM ) (C) d, ta cần ý: xM nghiệm (1); M thuộc d nên yM = axM + b + Nếu (1) dẫn đến phương triǹ h bâ ̣c hai, ta có thể sử dụng định lý Viet * Phương pháp nhẩm nghiệm hữu tỷ Cho phương trình: f ( x) = an xn + an−1xn−1 + + a1x + a0 = Nếu phương trình có nghiệm hữu tỷ x = p (p, q)=1 q \ an p \ a0 q * Phương pháp hàm số Chuyển phương trình hồnh độ tương giao về: g(x) = m Khi số nghiệm số giao điểm đồ thị y = g(x) đường thẳng y = m 2.2 Các ví dụ: Ví dụ Cho hàm số y = − x + x − a) Khảo sát vẽ đồ thị hàm số b) Dựa vào đồ thị biện luận theo m số nghiệm phương trình x3 − 3x2 + m = Giải a) Học sinh tự làm Đồ thị: CĐ(2; 3), CT(0; -1) b) Phương trình x - 3x + m = Û - x + 3x - = m - Trang 22 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải • Số nghiệm phương trình số giao điểm đồ thị hàm số y = − x + x − với đường thẳng y = m – Vậy: m −1   m  : Phương trình có nghiệm m −1 =  m = : Phương trình có nghiệm  m −1  −1   m  : Phương trình có nghiệm m −1 = −1  m = : Phương trình có nghiệm m −1  −1  m  : Phương trình có nghiệm Ví du 2: Cho hàm số y = x +1 có đồ thị (C) −x +1 a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị ( C ) hàm số b) Biện luận theo m số nghiệm phương trình x +1 = m − x +1 Giải a) Học sinh tự làm: Đồ thị: b) Biện luận theo m số nghiệm phương trình Lập luận để suy từ đồ thị (C) sang đồ thị y = x +1 = m − x +1 x +1 − x +1 (1) ( C ') Trang 23 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Số nghiệm pt (1) số giao điểm đthị y = x +1 đường thẳng y = m − x +1 Suy đáp số: m  −1; m  1: phương trình có nghiệm phân biệt m = 1: phương trình có nghiệm −1  m  1: phương trình vơ nghiệm Ví dụ 3: Cho hàm số y = − x + 3x + có đồ thị (C) a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị hàm số (C) b) Dựa vào đồ thị (C) tìm m để phương trình x − 3x + m = có nghiệm phân biệt Giải a) Học sinh tự làm Đồ thị: yCD = 13 ; yCT = b) Phương trình x − 3x + m =  − x4 + 3x2 + = m + • Số nghiệm phương trình số giao điểm đồ thị (C) với đường thẳng y=m+1 • Dựa vào đồ thị, phương trình có nghiệm phân biệt   m +  13 0m 4 Trang 24 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Ví dụ 4: Cho hàm số y = 2x −1 có đồ thị (C) x−2 a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) b) Chứng minh với giá trị m, đường thẳng y = x – m cắt đồ thị (C) hai điểm phân biệt Giải a) HS tự trình bày b) Đường thẳng y = x – m cắt đồ thị (C) hai điểm phân biệt phương trình 2x −1 = x − m có hai nghiệm phân biệt x−2 • Xét phương trình: 2x −1 = x − m ( x  2) x−2  x − = ( x − m)( x − 2)  x − x − mx + + 2m =  x − (4 + m) x + + 2m = Có  = (4 + m) − 4(1 + 2m) = m2 + 8m + 16 − − 8m = m2 + 12  m • Vậy với m đường thẳng y = x – m cắt đồ thị (C) hai điểm phân biệt Ví dụ 5: Cho hàm số y = x3 − 3x + ( C ) Gọi d đường thẳng qua điểm A(- 1; 0) với hệ số góc k ( k thuộc R) Tìm k để đường thẳng d cắt (C) ba điểm phân biệt hai giao điểm B, C (B, C khác A ) với gốc tọa độ O tạo thành tam giác có diện tích Giải Đường thẳng d qua A(-1; 0) với hệ số góc k, có phương trình là: y = k(x+1) hay y = kx+ k Nếu d cắt (C) ba điểm phân biệt phương trình: x3 – 3x2 + = kx + k  x3 – 3x2 – kx + – k =  (x + 1)( x2 – 4x + – k ) =  x = −1  có ba nghiệm phân biệt  g(x) = x2 – 4x + – k = có hai  g ( x) = x − x + − k = Trang 25 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải  '  k     k  (*) nghiệm phân biệt khác -   g ( − 1)  − k    Với điều kiện: (*) d cắt (C) ba điểm phân biệt A, B, C.Với A(-1;0), B,C có hồnh độ hai nghiệm phương trình g(x) = Gọi B ( x1; y1 ) ; C ( x2 ; y2 ) với x1; x2 hai nghiệm phương trình: x2 − 4x + − k = Còn y1 = kx1 + k ; y2 = kx2 + k Ta có: BC = ( x2 − x1; k ( x2 − x1 ) )  BC = Khoảng cách từ O đến đường thẳng d: h = ( x2 − x1 ) (1 + k ) = x 2 − x1 (1 + k ) k 1+ k2 Vậy theo giả thiết: 1 k 1 S = h.BC = k 1+ k = k3 = 1 k3 =  k3 =  k = 2 1+ k2 4 Ví dụ 6: Cho hàm số y = 2x + ( C ) Tìm tham số m để đường thẳng d: y = - 2x + m cắt đồ thị x +1 hai điểm phân biệt A, B cho diện tích tam giác OAB Giải Xét phương trình hoành độ giao điể m d (C): 2x + = −2 x + m ( x  −1)  g ( x) = x − (m − 4) x + − m = (1) x +1 D cắt (C) điể m phân biệt  (1) có hai nghiệm phân biệt khác -  = (m − 4)2 − 8(1 − m)  m +      m2 +   m  R  g (−1)   g (−1) = −1  Chứng tỏ với m d cắt (C) hai điểm phân biệt A, B Gọi A( x1; −2 x1 + m) ; B ( x2 ; −2 x2 + m) Với: x1 , x2 hai nghiệm phương trình (1) ( ( Ta có AB = x2 − x1;2 x1 − x2 ))  AB = ( x − x1 ) + ( x2 − x1 ) = x2 − x1 2 Gọi H hình chiếu vng góc O d, khoảng cách từ O đến d h: Trang 26 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải h= Theo giả thiết: S = 1 x2 − x1 AB.h = 2 m 22 + = m  5= = m2 + = 2 m2 + = 42.3  m2 + = 42.3  m2 = 40  m = 10 (*) Vậy: Với m thỏa mãn điều kiện (*) d cắt (C) A, B thỏa mãn yêu cầu tốn Ví dụ 7: Cho hàm số y = x3 + 2mx + ( m + 3) x + (1) Tìm m để đường thẳng d: y = x + cắt đồ thị hàm số (1) ba điểm phân biệt A, B, C cho tam giác MBC có diện tích (Điểm B, C có hồnh độ khác khơng ; M(1;3) ) Giải Đồ thị (1) cắt d ba điểm A, B, C có hồnh độ nghiệm phương trình: x =  x3 + 2mx + ( m + 3) x + = x + 4;  x  x + 2mx + m + 2 =    x + 2mx + m + =   ' = m2 − m −   m  −1  m  (*) Với m thỏa mãn (*) d cắt (1) ba điểm A(0; 4), hai điểm B,C có hồnh độ hai nghiệm  ' = m − m −  phương trình:  x + 2mx + m + =    m  −1  m  2; m  −2 m +   - Ta có B ( x1; x1 + ) ; C ( x2 ; x2 + )  BC = ( x2 − x1; x2 − x1 )  BC = ( x2 − x1 ) + ( x2 − x1 ) 2 = x2 − x1 -Gọi H hình chiếu vng góc M d h khoảng cách từ M đến d thì: h= 1− + = 2S = 1 BC.h = x2 − x1 2 = x2 − x1 2 - Theo giả thiết: S =  x2 − x1 = 4;   ' = 4;  m − m − =  m − m − = Kết luận: với m thỏa mãn: m = −2  m =  m = (chọn) Ví dụ 8: Gọi ( Cm ) đồ thị hàm số y = x − ( m + 1) x + 2m + Tìm m để đường thẳng y = cắt ( Cm ) bốn điểm phân biệt A, B, C, D cho OA + OB + OC + OD = + 2 Giải Trang 27 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Xét phương trình hồnh độ giao điểm x − ( m + 1) x + 2m + =  x − ( m + 1) x + 2m + = Đặt t = x ( t  ) , ta có phương trình t − ( m + 1) t + 2m + = 0, (*) Để có giao điểm phân biệt phương trình (*) phải có nghiệm dương phân biệt ( m + 1)2 − ( 2m + 1)      m0     P    2m +   m− S    ( m + 1)     Với điều kiện phương trình (*) có hai nghiệm dương t1 , t2 Theo Vi-et ta có, t1 + t2 = ( m + 1) , t1t2 = 2m + Từ t1 = x  x =  t1 ; t2 = x  x =  t2 Đặt x A = t1 , xB = − t1 , xC = t2 , xD = − t2 A ( ) ( ) t1 ;1 , B − t1 ;1 , C ( ) ( ) t1 ;1 , D − t2 ;1  OA + OB + OC + OD = + t1 + + t1 Theo đề  + t1 + + t2 = + 2  + t1 + + t2 = +  ( + t1 + + t2 ) = 6+4  t1 + t2 + t1t2 + t1 + t2 + = +  ( m + 1) + 2m + + ( m + 1) + = +  4m + = + 2 − m  1+ 2 − m    4m + = + 2 − m   ( )  m  1+ 2    m =1 m − + 2 m + + =  ( ) Vậy điều kiện phải tìm m = Ví dụ 9: Cho hàm số y = x − ( m + 1) x + 2m + có đồ thị ( Cm ) Định m để đồ thị ( Cm ) cắt trục hoành điểm phân biệt có hồnh độ lập thành cấp số cộng Trang 28 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Giải Xét phương trình hồnh độ giao điểm: x − ( m + 1) x + 2m + = (1) Đặt t = x , t  (1) trở thành: f (t ) = t − ( m + 1) t + 2m + = Để (Cm) cắt Ox điểm phân biệt f (t ) = phải có nghiệm dương phân biệt  ' = m    m  −   S = ( m + 1)    (*)  P = 2m +   m   Với (*), gọi t1  t2 nghiệm f (t ) = , hồnh độ giao điểm (Cm) với Ox là: x1 = − t2 ; x2 = − t1 ; x3 = t1 ; x4 = t2 x1 , x2 , x3 , x4 lập thành cấp số cộng  x2 − x1 = x3 − x2 = x4 − x3  t2 = 9t1 m =  5m = m +  m + + m = ( m + − m )  m = ( m + 1)    m = − − m = m +   4  Vậy m =  4; −  9  Ví dụ 10: Tìm m để đường thẳng y = −1 cắt đồ thị (Cm) điểm phân biệt có hồnh độ nhỏ Giải Phương trình hồnh độ giao điểm (Cm) đường thẳng y = −1 :  x = 1 x – (3m + 2) x + 3m = −1  x – (3m + 2) x + 3m + =    x = 3m + (*) Đường thẳng y = −1 cắt (Cm) điểm phân biệt có hồnh độ nhỏ phương trình (*) có hai nghiệm phân biệt khác 1 nhỏ  0  3m +  −  m    3m +  m   ❖ Bài tâ ̣p tự luyện Trang 29 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Bài Cho hàm số y = x3 + 3(m − 1) x − 3mx + đường thẳng d : y = 5x − Tìm m để đường thẳng d cắt đồ thị (C) ba điểm phân biệt a) có hồnh độ dương b) có hồnh độ lớn c) có hồnh độ x1; x2 ; x3 thỏa mãn x12 + x22 + x32 = 21 Bài Cho hàm số y = x3 − 3mx − 3x + 3m + đường thẳng d : y = 5x − Tìm m để đường thẳng d cắt đồ thị (C) ba điểm phân biệt a) có hồnh độ lớn –1 b) có hồnh độ x1; x2 ; x3 thỏa mãn x12 + x22 + x32  15 Bài Cho hàm số y = x3 − 3mx + (m − 1) x + m + đường thẳng d : y = 2x − m − Tìm m để đường thẳng d cắt đồ thị (C) ba điểm phân biệt có hồnh độ lớn Bài Cho hàm số y = x3 − 3mx + 3(m − 1) x − (m − 1) Tìm m để đồ thị (C) cắt Ox ba điểm phân biệt có hoành độ dương Bài Cho hàm số y = 2x3 – 3x2 – 1, có đồ thị (C) Gọi (dk) đường thẳng qua A(0; –1) có hệ số góc k Tìm k để đường thẳng dk cắt (C) a) điểm phân biệt b) điểm phân biệt, hai điểm có hoành độ dương Bài Cho hàm số y = x3 + 2mx2 + (m + 3)x + 4, có đồ thị (Cm) a) Khảo sát vẽ đồ thị hàm số m = b) Cho d đường thẳng có phương trình y = x + điểm K(1 ; 3) Tìm m để d cắt (Cm) ba điểm phân biệt A(0 ; 4), B, Csao cho tam giác KBC có diện tích Bài Cho hàm số y = x3 + 2mx + 3(m − 1) x + (1), m tham số thực a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị hàm số m = b) Tìm m để đồ thị hàm số cắt đường thẳng  : y = − x + điểm phân biệt A(0;2) ; B; C cho tam giác MBC có diện tích 2 , với M (3;1) Trang 30 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Bài Cho hàm số y = x3 + x + x + có đồ thị (C) hai điểm A(−1;3), B(1; −1) a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) hàm số b) Tìm điểm M thuộc (C) cho tam giác ABM cân M Bài Cho hàm số: y = x3 − 3x − a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) hàm số b) Viết phương trình đường thẳng d cắt (C) điểm phân biệt A, M, N cho xA = MN = 2 Bài 10 Cho hàm số y = x3 − 3x + a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) hàm số cho b) Gọi A, B hai điểm cực trị đồ thị (C) Tìm tọa độ điểm M thuộc (C) cho tam giác MAB cân M 1 Bài 11 Cho hàm số: y = x − x + 3x − 3 a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) hàm số b) Tìm m để đường thẳng  : y = mx − cắt (C) ba điểm phân biệt A, B, C cho A cố định diện tích tam giác OBC gấp hai lần diện tích tam giác OAB Bài 12 Cho hàm số y = x − 2mx + (m + 3) x + có đồ thị (Cm).Tìm m để đường thẳng (d): y = x + cắt (Cm) ba điểm phân biệt A(0; 4), B, C cho SBCD = 2 với D(1; 3) Bài 13 Cho hàm số y = x3 − 3x + ( m + 1) x + 1(1) có đồ thị ( Cm ) với m tham số a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) hàm số (1) m = −1 b) Tìm m để đường thẳng ( d ) : y = x + cắt đồ thị ( Cm ) điểm phân biệt P ( 0,1) , M , N cho bán kính đường tròn ngoại tiếp tam giác OMN với O ( 0;0 ) Bài 14 Cho hàm số: y = x3 − 3mx + (3m − 1) x + 6m (C) a) Khảo sát vẽ đồ thị (C) m=1 b) Tìm m để đồ thị hàm số (C) cắt trục hồnh ba điểm phân biệt có hồnh độ x1 , x2 , x3 Trang 31 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải thỏa mãn điều kiện x12 + x22 + x32 + x1x2 x3 = 20 Bài 15 Cho hàm số y = x3 + 3x2 + mx + có đồ thị (Cm); (m tham số) Xác định m để (Cm) cắt đường thẳng y = ba điểm phân biệt C(0;1), D, E cho tiếp tuyến (Cm) D E vng góc với Bài 16 Cho hàm số y = x3- (m+1)x2 + (m - 1)x + 1Chứng tỏ với giá trị khác m, đồ thị hàm số cắt trục hoành ba điểm phân biệt A, B, C B, C có hồnh độ phụ thuộc tham số m Tìm giá trị m để tiếp tuyến B, C song song với Bài 17 Cho hàm số y = x − ( m + 1) x + 2m + có đồ thị (Cm), m tham số a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị hàm số m = b) Tìm m để đồ thị (Cm) cắt trục hoành điểm phân biệt có hồnh độ nhỏ Bài 18 Cho y =x4 -2(m+1)x2 +2m+1Tìm m để đồ thị hàm số cắt trục hồnh điểm phân biệt có hồnh độ lập thành cấp số cộng Bài 19 Cho hàm số: y = 2x + có đồ thị ( C ) x−2 a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị ( C ) b) Xác định m để đường thẳng (d): y = x + m cắt đồ thị (C) hai điểm phân biệt A, B cho tam giác OAB có diện tích (với O gốc tọa độ) Bài 20 Cho hàm số: y = 2x + x +1 a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị ( C ) b) Tìm m để đường thẳng y = -2x + m cắt đồ thị (C) hai điểm phân biệt A, B cho tam giác OAB có diện tích Bài 21 Cho hàm số y = (O gốc tọa độ) 2x + (C ) 1− x a) Khảo sát hàm số b) Gọi (d) đường thẳng qua A( 1; ) có hệ số góc k Tìm k cho (d) cắt ( C ) hai điểm M, N MN = 10 Bài 22 Cho hàm số y = 2x −1 có đồ thị (C) x −1 Trang 32 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) hàm số b) Tìm m để đường thẳng y = x + m cắt (C) hai điểm A, B cho AB = Bài 23 Cho hàm số y = 2x + có đồ thị (C) Chứng minh đường thẳng d: y = -x + m x+2 cắt đồ thị (C) hai điểm phân biệt A, B Tìm m để đoạn AB có độ dài nhỏ Bài 24 Cho hàm số y = 2x + có đồ thị (C) x −1 a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị hàm số b) Tìm m để đường thẳng (d): y = mx+3 cắt (C) hai điểm phân biệt A, B cho tam giác OAB vuông O Bài 25 Cho hàm số y = x−2 (C) 2x −1 a) Khảo sát vẽ đồ thị ( C ) hàm số b) Tìm m để (dm) cắt (C) hai điểm phân biệt thuộc nhánh (C) Bài 26 Cho hàm số y = 2x + (1) Tìm m để đường thẳng dm: y = mx + - 2m cắt đồ thị x−2 hàm số (1) hai điểm phân biệt thuộc hai nhánh khác Bài 27 Cho hàm số: y = x+2 x−2 a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) b) Chứng minh với giá trị m (C) ln có cặp điểm A, B nằm hai nhánh  xA − y A + m = (C) thỏa mãn   xB − y B + m = Bài 28 Cho hàm số y = x+2 (C) đường thẳng d: y = x+m cắt đồ thị ( C ) điểm A B x −1 cho tam giác IAB nhận điểm H ( 4; −2) làm trực tâm Với I giao điểm hai đường tiệm cận Bài 29 Cho hàm số y = −x + m (C) Tìm số thực dương m để đường thẳng ( d ) : x + y − = x+2 cắt (C) hai điểm A B cho tam giác OAB có diện tích O gốc tọa độ Trang 33 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Bài 30 Cho hàm số y = −2 x + Tìm điểm (C) cho tiếp tuyến với (C) điểm x −1 tạo với hai trục tọa độ tam giác có trọng tâm cách trục hồnh khoảng Bài 31 Cho hàm số y = 2x + (1).Gọi I giao điểm hai tiệm cận (C), đường x −1 thẳng (d ) : x − y + = cắt (C) hai điểm A, B với A có hồnh độ dương Viết phương trình tiếp tuyến (C) vng góc với IA Bài 32 Cho hàm số y = 2x −1 (C) x −1 a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) hàm số b) Tìm m để đường thẳng d: y = x + m cắt (C) hai điểm phân biệt A, B cho OAB vuông O Bài 33 Cho hàm số y = x −1 Tìm a b để đường thẳng (d): y = ax + b cắt (C) hai điểm x +1 phân biệt đối xứng qua đường thẳng (  ): x − y + = Bài 34 a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) hàm số: y = x3 – 3x2 + b) Biện luận theo m số nghiệm phương trình: x − x − = m x −1 Bài 35 Cho hàm số: y = x − x a) Khảo sát biến thiên vẽ đồ thị (C) hàm số b) Biện luận theo m số nghiệm phương trình x = Bài 36 Cho hàm số y = (x+1)2(x-2) m x − 3x (C) a) Khảo sát vẽ đồ thị (C) hàm số b) Biện luận theo m số nghiệm phương trình x − ( x + 1)2 = m C PHẦN KẾT LUẬN Trang 34 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Từ nhận thức thân sở thực tiễn chọn đề tài biện pháp triển khai đề tài, qua khảo sát thực tế việc tiếp thu học sinh, thấy đạt số kết cụ thể sau: Với việc trình bày tốn bản, với ví dụ minh họa sau đó, giúp tăng cường giảng cho thầy, cô giáo với em học sinh dễ hiểu biết cách trình bày bài, học sinh biết vận dụng thành thạo kiến thức học làm sở cho việc tiếp thu cách thuận lợi, vững Đặc biệt nội dung phần bình luận sau vài tập ví dụ giúp em học sinh củng cố hiểu biết chưa thật thấu đáo, với cách nhìn nhận vấn đề đặt cho em học sinh, để trả lời cách thỏa đáng câu hỏi “ Tại lại nghĩ làm vậy?” Luyện tập cho học sinh thói quen suy nghĩ, quan sát, lập luận để học sinh phát huy trí thơng minh, óc sáng tạo, khả phân tích, tổng hợp, tư độc lập thông qua việc thảo luận, tranh luận mà học sinh phát triển khả nói lưu lốt, biết lí luận chặt chẽ giải toán Học sinh biết vận dụng kiến thức đơn lẻ để giải toán tổng hợp nhiều kiến thức Ngồi có nhiều toán giải nhiều cách khác giúp em học sinh trở nên linh hoạt việc lựa chọn phương pháp giải Với phong cách trình bày vậy, tài liệu nhằm giúp cho em học sinh rèn luyện lực vận dụng lý thuyết học Tạo khơng khí sơi nổi, niềm say mê hứng thú cho học sinh toán sinh động, hấp dẫn thực biến học, lớp học ln khơng gian tốn học cho học sinh Cuối cùng, cho dù cố gắng việc tham khảo lượng lớn tài liệu sách để vừa viết, vừa mang giảng dạy cho em học sinh từ kiểm nghiệm bổ sung thiếu sót, với việc tiếp thu có chọn lọc ý kiến bạn đồng nghiệp để dần hoàn thiện chuyên đề này, khó tránh khỏi thiếu sót hiểu biết kinh nghiệm hạn chế, mong nhận đóng góp quý báu quý thầy giáo, cô giáo, bạn đồng nghiệp bạn đọc gần xa Tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường thầy cô giáo tổ Tốn-Lý-Tin giúp đỡ, góp ý, bổ sung để tơi hồn thành chun đề Trang 35 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải Vĩnh Yên, ngày 28 tháng 10 năm 2015 Người viết Đặng Thị Kim Chung Trang 36 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải ... = −2 Vậy có ba phương trình tiếp tuyến: y = x + ; y = x + 1; y = x + 4 Chú ý: Bài tốn có thể giải cách sau: Tiếp tuyến cách A, B nên có khả năng: Tiếp tuyến song song (trùng) AB tiếp tuyến qua... khoảng cách từ điểm I (−1; 2) tới x +1 tiếp tuyến (C) M lớn Giải Trang 17 http://dethithpt.com – Website chuyên đề thi thử file word có lời giải   Nếu M  x0 ; −   (C ) tiếp tuyến M có phương... chuyên đề thi thử file word có lời giải B PHẦN NỘI DUNG Chủ đề 1: BÀI TOÁN TIẾP TUYẾN 1.1 Dạng 1: Tiếp tuyến đồ thị hàm số điểm M( x0 , y0 )  (C ) : y = f ( x) 1.1.1 Cách giải: * Tính y ' =