Đáp án:
a. Phương trình hoành độ giao điểm của $P$ và $d$ là:
$x^2 = 2(m + 3)x - 2m + 2$
$\to x^2 - 2(m + 3)x + 2m - 2 = 0$
Với $m = -5$ ta có phương trình:
$x^2 + 4x - 12 = 0$
$\Delta ' = 2^2 + 12 = 16 \to \sqrt{\Delta '} = 4$
$x_1 = - 2 + 4 = 2$; $x_2 = - 2 - 4 = - 6$
Suy ra:
$y_1 = 2^2 = 4$; $y_2 = (-6)^2 = 36$
Toạ độ giao điểm của $d$ và $P$ là:
$A(2; 4)$. và $B(-6; 36)$
Với m bất kỳ ta có:
$\Delta ' = (m + 3)^2 - (2m - 2) = $
$= m^2 + 6m + 9 - 2m + 2$
$= m^2 + 4m + 11 = m^2 + 4m + 4 + 7$
$(m + 2)^2 + 7 > 0$ với mọi m
Nên phương trình (*) luôn có hai nghiệm phân biệt nên $d$ luôn cắt $P$ tại hai điểm phân biệt với mọi m.
Với $m = - 3$ ta có: $y = - 4$
Do đó, $d$ luôn đi qua điểm có tung độ là $- 4$
Với $m = 0$ ta có: $y = 6x - 2$
Mà $y = - 4 \to 6x - 2 = - 4 \to x = - \dfrac{1}{3}$
Vậy $d$ luôn đi qua điểm cố định là:
$M(- \dfrac{1}{3}; - 4)$