Cho hàm số y = x4 – 2(m + 1)x2 + m2 (1) với m là tham số thực 1. Khảo sát biến thiên và vẽ đồ thị hàm số (1) khi m = 0 (HS tự làm) 2. Tìm m để đồ thị hàm số (1) có 3 điểm cực trị tạo thành 3 đỉnh của một tam giác vuông. A.m = 0 B.m = -1 C.m = 1 D.m = 2
Đáp án đúng: A Giải chi tiết:1. Với m = 0 => y = x4 – 2x2 Tập xác định: D = R y’ = 4x3 – 4x, y’ = 0 ⇔ 4x3 – 4x = 0 ⇔ x = 0 hoặc x = ± 1 Hàm số đồng biến trên (-1; 0) ∪ (1; +∞), nghịch biến trên (-∞; -1) ∪ (0; 1). Hàm số đạt cực đại tại điểm (0; 0), đạt cực tiểu tại (-1;-1) và (1;-1) y = +∞ => Hàm số không có tiệm cận.
Đồ thị tiếp xúc với Ox tại (0; 0), cắt Ox tại 2 điểm (±√2; 0) và nhận trục Oy làm trục đối xứng. 2. y’ = 4x3 – 4(m + 1)x. y’ = 0 ⇔ 4x3 – 4(m + 1)x = 0 ⇔ Hàm số có 3 cực trị m + 1 > 0 ⇔ m > -1 Khi đó đồ thị hàm số có 3 cực trị A(0, m2), B(-; -2m - 1), C(; -2m - 1) Nhận xét: A ∈ Oy, B và C đối xứng qua Oy nên tam giác ABC cân tại A tức AB = AC nên tam giác chỉ có thể vuông cân tại A. Theo định lý Pytago ta có: AB2 + AC2 = BC2 ⇔ (m + 1)[(m + 1)3 – 1] = 0 ⇔ (m + 1)3 – 1 = 0 ⇔ m = 0 (do m > -1) Vậy m = 0 là giá trị cần tìm