Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Xác định tọa độ các giao điểm của parabol (P) và đường thẳng (d) khi m = 1? Tìm m để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt có hoành độ x₁, x₂ sao cho x₁² + x₂² có giá trị nhỏ nhất

GIÚP T VS Ạ CẦN GẤPPPPPP
----- Nội dung ảnh -----
2. Cho parabol (P): y = x² và đường thẳng (d): y = mx - 2m + 4.
a) Xác định tọa độ các giao điểm của parabol (P) và đường thẳng (d) khi m = 1.
b) Tìm m để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt có hoành độ x₁, x₂ sao cho x₁² + x₂² có giá trị nhỏ nhất.
3 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
22
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, ta thực hiện các bước sau:

### a) Xác định tọa độ các giao điểm của parabol (P) và đường thẳng (d) khi \( m = 1 \):

1. **Thay giá trị \( m = 1 \) vào phương trình đường thẳng (d)**:
\[
y = 1x - 2(1) + 4 = x + 2
\]

2. **Thiết lập phương trình giao điểm**:
Ta cần giải hệ phương trình:
\[
y = x^2 \quad \text{(phương trình của parabol)}
\]
\[
y = x + 2 \quad \text{(phương trình của đường thẳng)}
\]
Kết hợp hai phương trình:
\[
x^2 = x + 2
\]
\[
x^2 - x - 2 = 0
\]

3. **Giải phương trình bậc hai**:
Áp dụng công thức nghiệm:
\[
x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a}, \quad a = 1, b = -1, c = -2
\]
\[
x = \frac{1 \pm \sqrt{(-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-2)}}{2 \cdot 1}
\]
\[
x = \frac{1 \pm \sqrt{1 + 8}}{2} = \frac{1 \pm 3}{2}
\]
\[
x_1 = 2, \quad x_2 = -1
\]

4. **Tính tọa độ giao điểm**:
Thay \( x_1 \) và \( x_2 \) vào một trong hai phương trình để tìm \( y \):
- Với \( x_1 = 2 \):
\[
y_1 = 2^2 = 4
\]
- Với \( x_2 = -1 \):
\[
y_2 = (-1)^2 = 1
\]

Vậy các giao điểm là:
\[
A(2, 4) \quad \text{và} \quad B(-1, 1)
\]

### b) Tìm \( m \) để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt \( x_1, x_2 \) sao cho \( x_1^2 + x_2^2 \) có giá trị nhỏ nhất:

1. **Thiết lập lại phương trình giao điểm với đường thẳng tổng quát**:
\[
y = mx - 2m + 4
\]
Cần giải hệ:
\[
x^2 = mx - 2m + 4
\]
\[
x^2 - mx + (2m - 4) = 0
\]

2. **Tính điều kiện có hai nghiệm phân biệt**:
Để phương trình bậc hai có hai nghiệm phân biệt, cần:
\[
b^2 - 4ac > 0
\]
Tính toán:
\[
(-m)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (2m - 4) > 0
\]
\[
m^2 - 8m + 16 > 0
\]
Phân tích bất phương trình:
\[
(m - 4)^2 > 0
\]
Vậy \( m \neq 4 \).

3. **Tìm điều kiện để \( x_1^2 + x_2^2 \) nhỏ nhất**:
Dùng công thức:
\[
x_1 + x_2 = m \quad \text{và} \quad x_1 x_2 = 2m - 4
\]
Từ đó:
\[
x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1 x_2 = m^2 - 2(2m - 4)
\]
\[
= m^2 - 4m + 8
\]
Tìm giá trị nhỏ nhất của hàm bậc 2:
\[
\text{Đỉnh} \ k = -\frac{b}{2a} = \frac{4}{2} = 2
\]

Tại \( m = 2 \):
\[
x_1^2 + x_2^2 = 2^2 - 4 \cdot 2 + 8 = 4 - 8 + 8 = 4
\]

### Kết luận:
- Các giao điểm của parabol (P) và đường thẳng (d) khi \( m = 1 \) là \( A(2, 4) \) và \( B(-1, 1) \).
- Giá trị \( m \) để đường thẳng cắt parabol tại hai điểm phân biệt sao cho \( x_1^2 + x_2^2 \) nhỏ nhất là \( m = 2 \).
0
0
Đàm
3 giờ trước
+5đ tặng


### Phần a:
Cho parabol \( P: y = x^2 \) và đường thẳng \( d: y = mx - 2m + 4 \).

Với \( m = 1 \), đường thẳng \( d \) trở thành:
\[ y = x - 2 + 4 \]
\[ y = x + 2 \]

Ta tìm tọa độ các giao điểm của parabol \( P \) và đường thẳng \( d \) bằng cách giải hệ phương trình:
\[ x^2 = x + 2 \]
\[ x^2 - x - 2 = 0 \]

Giải phương trình bậc hai này:
\[ x^2 - x - 2 = 0 \]
\[ \Delta = (-1)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-2) = 1 + 8 = 9 \]
\[ x = \frac{1 \pm \sqrt{9}}{2} = \frac{1 \pm 3}{2} \]

Vậy, các nghiệm là:
\[ x_1 = \frac{4}{2} = 2 \]
\[ x_2 = \frac{-2}{2} = -1 \]

Tọa độ các giao điểm là:
\[ (2, 4) \] và \[ (-1, 1) \]

### Phần b:
Chúng ta cần tìm \( m \) để đường thẳng \( d \) cắt parabol \( P \) tại hai điểm phân biệt có hoành độ \( x_1 \) và \( x_2 \) sao cho \( x_1^2 + x_2^2 \) có giá trị nhỏ nhất.

Để đường thẳng \( d \) cắt parabol \( P \) tại hai điểm phân biệt, phương trình hoành độ giao điểm phải có hai nghiệm phân biệt:
\[ x^2 = mx - 2m + 4 \]
\[ x^2 - mx + (2m - 4) = 0 \]

Gọi \( x_1 \) và \( x_2 \) là nghiệm của phương trình trên. Theo định lý Vi-et:
\[ x_1 + x_2 = m \]
\[ x_1 x_2 = 2m - 4 \]

Ta cần tìm \( x_1^2 + x_2^2 \) có giá trị nhỏ nhất:
\[ x_1^2 + x_2^2 = (x_1 + x_2)^2 - 2x_1 x_2 \]
\[ x_1^2 + x_2^2 = m^2 - 2(2m - 4) \]
\[ x_1^2 + x_2^2 = m^2 - 4m + 8 \]

Ta tìm giá trị nhỏ nhất của \( m^2 - 4m + 8 \):
Hàm số \( f(m) = m^2 - 4m + 8 \) là một parabol mở lên với đỉnh tại \( m = \frac{-b}{2a} = \frac{4}{2} = 2 \).

Giá trị nhỏ nhất của \( f(m) \) tại \( m = 2 \):
\[ f(2) = 2^2 - 4 \cdot 2 + 8 \]
\[ f(2) = 4 - 8 + 8 = 4 \]

Vậy, \( m = 2 \) là giá trị để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt sao cho \( x_1^2 + x_2^2 \) có giá trị nhỏ nhất.

Mở khóa để xem toàn bộ nội dung trả lời

(?)
Bạn đã đạt đến giới hạn của mình. Bằng cách Đăng ký tài khoản, bạn có thể xem toàn bộ nội dung trả lời
Cải thiện điểm số của bạn bằng cách đăng ký tài khoản Lazi.
Xem toàn bộ các câu trả lời, chat trực tiếp 1:1 với đội ngũ Gia sư Lazi bằng cách Đăng nhập tài khoản ngay bây giờ
Tôi đã có tài khoản? Đăng nhập
1
0
Little wolf
3 giờ trước
+4đ tặng

 

a) Xác định tọa độ giao điểm khi m = 1:

Khi m = 1, phương trình đường thẳng (d) trở thành: y = x - 2 + 4 hay y = x + 2.

Để tìm tọa độ giao điểm của (P) và (d), ta giải phương trình hoành độ giao điểm:

x² = x + 2

x² - x - 2 = 0

Đây là phương trình bậc hai. Ta có thể giải bằng cách tính delta (Δ) hoặc nhẩm nghiệm.

  • Nhẩm nghiệm: Ta thấy tổng các hệ số 1 + (-1) + (-2) = -2 ≠ 0, nhưng a-b+c = 1 - (-1) + (-2) = 0. Vậy phương trình có hai nghiệm x₁ = -1 và x₂ = 2.

Cách khác tính delta: Δ = (-1)² - 4 * 1 * (-2) = 1 + 8 = 9 > 0. Vậy phương trình có hai nghiệm phân biệt:

x₁ = (1 - √9) / 2 = (1 - 3) / 2 = -1

x₂ = (1 + √9) / 2 = (1 + 3) / 2 = 2

Với x₁ = -1, ta có y₁ = (-1)² = 1. Vậy giao điểm thứ nhất là A(-1, 1).

Với x₂ = 2, ta có y₂ = 2² = 4. Vậy giao điểm thứ hai là B(2, 4).

Kết luận phần a: Khi m = 1, (P) cắt (d) tại hai điểm A(-1, 1) và B(2, 4).

b) Tìm m để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt có x₁² + x₂² nhỏ nhất:

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

x² = mx - 2m + 4

x² - mx + 2m - 4 = 0

Để (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt, phương trình trên phải có hai nghiệm phân biệt. Điều này xảy ra khi Δ > 0:

Δ = (-m)² - 4 * 1 * (2m - 4) = m² - 8m + 16 = (m - 4)² > 0

Điều kiện (m-4)²>0 luôn đúng với mọi m khác 4.

Theo định lý Vi-ét, ta có:

x₁ + x₂ = m

x₁x₂ = 2m - 4

Ta cần tìm GTNN của x₁² + x₂²:

x₁² + x₂² = (x₁ + x₂)² - 2x₁x₂ = m² - 2(2m - 4) = m² - 4m + 8

Ta viết lại biểu thức trên dưới dạng bình phương:

m² - 4m + 8 = (m² - 4m + 4) + 4 = (m - 2)² + 4

Vì (m - 2)² ≥ 0 với mọi m, nên (m - 2)² + 4 ≥ 4.

Vậy GTNN của x₁² + x₂² là 4, đạt được khi m = 2.

Kết luận phần b: Để đường thẳng (d) cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt có x₁² + x₂² nhỏ nhất, m phải bằng 2. Khi đó x₁² + x₂² = 4.

0
0

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×