Cho hàm số : y= x3 - 3x - 1
1. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị ( C ) của hàm số. (HS tự làm)
2. Viết phương trình đường thẳng d cắt ( C ) tại 3 điểm phân biệt A, M, N sao cho xA = 2 và MN = 2√2.
Giải chi tiết:
1. Khảo sát sự biến thiên và vẽ đồ thị (C) của hàm số: y = x3 - 3x - 1
Tập xác định: D = R
Đạo hàm: y' = 3x2 - 3
Cho y' = 0 3x2 - 3 = 0 x = 1, x = -1
Giới hạn :
Hàm số đồng biến trên các khoảng (-∞; -1); (1; +∞), nghịch biến trên khoảng (-1; 1)
Hàm số đạt cực đại yCĐ = 1 tại xCĐ = -1, đạt cực tiểu yCT = -3 tại xCT = 1
Bảng biến thiên:
Điểm uốn: I(0; -1) vì : y" = 6x = 0 x = 0 => y = -1.
Giao điểm với trục hoành: không có nghiệm nguyên.
Bảng giá trị
Đồ thị hàm số :
Nhận xét: đồ thị nhận điểm (0; -1) làm tâm đối xứng.
2.Nhận xét :
Nếu đường thẳng d qua A không có hệ số góc tức x = 2 cắt ( C ) nhiều nhất 1 điểm không thỏa mãn yêu cầu bài toán .Do đó d phải có hệ số góc.
Vì xA = 2 nên yA = 1 suy ra phương trình d có dạng y = k(x - 2) + 1
Phương trình hoành độ giao điểm d và (C) là:
x3 - (3 + k)x + 2k - 2 = 0 (x - 2)(x2 + 2x - k + 1) = 0
Để d cắt (C) tại 3 điểm phân biệt A, M, N
(*) có 2 nghiệm phân biệt x1, x2 ≠2 ;MN = 2√2
Theo Viet ta có x1 + x2 = -2; x1x2 = 1 - k
Ta có:
8 = MN2 = (x2 - x1)2 + (x2 - x1)2k2
= (k2 + 1)(x2 - x1)2 = (k2 + 1)[(x2 + x1)2 - 4x1x2]
Hay 8 = (k2 + 1)(4 - 4(1 - k)) k3 + k - 2 = 0
k = 1 (thỏa mãn yêu cầu bài toán)
Vậy d có phương trình là: y = x - 1
( * ) Xem thêm: Ôn tập luyện thi thpt quốc gia môn toán cơ bản và nâng cao. Tổng hợp đầy đủ lý thuyết, công thức, phương pháp giải và bài tập vận dụng.