Tìm tất cả các giá trị thực của m để đồ thị hàm số \(y = \dfrac{{{x^2} + mx + 2}}{{x - 1}}\) có điểm cực tiểu nằm trên parabol \(\left( P \right):\,\,y = {x^2} + x - 4\). A.\(m = - 2\) B.\(m = 2\) C.\(m = 3\) D.\(m = - 3\)
Phương pháp giải: + Tìm TXĐ của hàm số. + Tìm điều kiện để phương trình \(y' = 0\) có 2 nghiệm phân biệt thỏa mãn ĐKXĐ. + Vẽ BBT xác định điểm cực tiểu của hàm số. + Viết phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị của đồ thị hàm số. + Thay tọa độ điểm cực tiểu của đồ thị hàm số vào parabol \(\left( P \right)\), giải phương trình tìm \(m\). Giải chi tiết:+ TXĐ: \(D = \mathbb{R}\backslash \left\{ 1 \right\}\). + Ta có: \(\begin{array}{l}y' = \dfrac{{\left( {2x + m} \right)\left( {x - 1} \right) - {x^2} - mx - 2}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}\\y' = \dfrac{{{x^2} - 2x - m - 2}}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}}\end{array}\) + Hàm số có 2 điểm cực trị \( \Leftrightarrow \) Phương trình \(g\left( x \right) = {x^2} - 2x - m - 2 = 0\) có hai nghiệm phân biệt khác 1. \( \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}\Delta ' = 1 + m + 2 > 0\\1 - 2 - m - 2 e 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m + 3 > 0\\ - m - 3 e 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m > - 3\\m e - 3\end{array} \right. \Leftrightarrow m > - 3\). \( \Rightarrow g\left( x \right) = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}x = 1 + \sqrt {m + 3} \\x = 1 - \sqrt {m + 3} \end{array} \right.\). BBT:
Dựa vào BBT ta suy ra \({x_{CT}} = 1 + \sqrt {m + 3} \). Ta có phương trình đường thẳng đi qua 2 điểm cực trị là: \(y = 2x + m\). \( \Rightarrow {y_{CT}} = 2\left( {1 + \sqrt {m + 3} } \right) + m = 2\sqrt {m + 3} + m + 2\) Vì điểm cực tiểu thuộc parabol \(\left( P \right):\,\,y = {x^2} + x - 4\) \(\begin{array}{l} \Rightarrow 2\sqrt {m + 3} + m + 2 = {\left( {1 + \sqrt {m + 3} } \right)^2} + 1 + \sqrt {m + 3} - 4\\ \Leftrightarrow 2\sqrt {m + 3} + m + 2 = m + 3 + 2\sqrt {m + 3} + 1 + 1 + \sqrt {m + 3} - 4\\ \Leftrightarrow 2\sqrt {m + 3} + m + 2 = m + 3\sqrt {m + 3} + 1\\ \Leftrightarrow \sqrt {m + 3} = 1 \Leftrightarrow m + 3 = 1 \Leftrightarrow m = - 2\,\,\left( {tm} \right)\end{array}\) Vậy \(m = - 2\). Chọn A.