Cho hàm số y = x2 và y = mx + 4, với m là tham số.
a) Khi m = 3, tìm tọa độ các giao điểm của hai đồ thị hàm số trên.
b) Chứng minh rằng với mọi giá trị m, đồ thị của hai hàm số đã cho luôn cắt nhau tại hai điểm phân biệt A1(x1,y1); A2 (x1 ,y2). Tìm tất cả các giá trị của m sao cho (y1)2 + (y2)2 = 72.
a) Phương trình hoành độ giao điểm
\[{{\rm{x}}^2} = mx + 4\]
\( \Rightarrow {x^2} - mx - 4 = 0\)
Thay : m = 3
\( \Rightarrow {x^2} - 3x - 4 = 0\)
\( \Rightarrow \left( {x - 4} \right)\left( {x + 1} \right) = 0\)
\( \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = 4}\\{x = - 1}\end{array}} \right. \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{y = 16}\\{y = 1}\end{array}} \right. \Rightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{A\left( {4;16} \right)}\\{B\left( { - 1;1} \right)}\end{array}} \right.\).
b) Ta có phương trình hoành độ giao điểm:
x2 – mx – 4 = 0.
Ta thấy ∆ = m2 + 16 > 0
Vậy phương trình luôn có hai nghiệm phân biệt x1 và x2.
Áp dụng định lí Vi – et, ta có:
\(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = m\\{x_1}{x_2} = - 4\end{array} \right.\)
Ta có: (y1)2 = \(x_1^4\); (y2)2 = \(x_2^4\)
\( \Rightarrow {\left( {{y_1}} \right)^2} + {\left( {{y_2}} \right)^2} = x_1^4 + x_2^4 = {\left( {x_1^2 + x_2^2} \right)^2} - 2x_1^2x_2^2\)
\( = {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^4} - 4{x_1}{x_2}{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} + 4x_1^2x_2^2 - 2x_1^2x_2^2\)
\( = {\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^4} - 4{x_1}{x_2}{\left( {{x_1} + {x_2}} \right)^2} + 2x_1^2x_2^2\)
= m4 – 4.( – 4).m2 + 2(– 4)2
= m4 + 16m2 + 32
Suy ra m4 + 16m2 + 32 = 7
⇔ m4 + 16m2 + 25 = 0 (vô nghiệm).
Vậy không tồn tại m thỏa mãn điều kiện.