Vì \[\frac{3}{1} \ne \frac{{ - 1}}{2}\]nên hệ phương trình luôn có nghiệm duy nhất (x; y) nên ta có:
\[\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{3x - y = 2m + 3}\\{x + 2y = 3m + 1}\end{array}} \right.\]
\[ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{6x - 2y = 4m + 6}\\{x + 2y = 3m + 1}\end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{7x = 7m + 7\,\,\,\,\,\,\,\,}\\{3x - y = 2m + 3}\end{array}} \right.\]
\[ \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}{x = m + 1\,\,\,\,\,\,\,\,}\\{y = m\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,}\end{array}} \right.\]
Ta có: x2 + y2 = 5
Û (m + 1)2 + m2 = 5
Û 2m2 + 2m – 4 = 0
Û 2(m – 1)(m + 2) = 0
\[ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}{m = 1\,\,\,\,}\\{m = - 2}\end{array}} \right.\]
Vậy giá trị m thoả mãn là m = 1 hoặc m = –2.