Cho phương trình x² − 2(m + 3)x + m² − 1 = 0.

Tìm m để Q = x₁ + x₂ − 3x₁x₂ có giá trị lớn nhất.

Lời giải

x² − 2(m + 3)x + m² − 1 = 0

Ta có: ∆' = (m + 3)² − (m² − 1) = 6m + 10

Để phương trình có hai nghiệm phân biệt thì ∆' > 0

Hay 6m + 10 > 0 \( \Leftrightarrow m > - \frac{5}{3}\)

Theo hệ thức Vi-ét ta có:

\(\left\{ \begin{array}{l}{x_1} + {x_2} = 2\left( {m + 3} \right)\\{x_1}{x_2} = {m^2} - 1\end{array} \right.\)

Xét Q = x₁ + x₂ − 3x₁x₂ = 2(m + 3) − 3(m² − 1)

= −3m² + 2m + 9

\( = - \left[ {{{\left( {m\sqrt 3 } \right)}^2} - 2.m\sqrt 3 .\frac{1}{{\sqrt 3 }} + \frac{1}{3}} \right] + \frac{{28}}{3}\)

\[ = \frac{{28}}{3} - {\left( {m\sqrt 3 - \frac{1}{{\sqrt 3 }}} \right)^2} \le \frac{{28}}{3}\;,\;\forall m\]

Dấu “=” xảy ra Û \({\left( {m\sqrt 3 - \frac{1}{{\sqrt 3 }}} \right)^2} = 0 \Leftrightarrow m = \frac{1}{3}\) (thỏa mãn)

Vậy \[m = \frac{1}{3}\] là giá trị của m thỏa mãn.