Cách làm bài toán tìm m có điểm đối xứng qua d

[TẶNG BẠN] TRỌN BỘ Bí kíp học tốt 08 môn
Chắc suất Đại học top - Giữ chỗ ngay!!

ĐĂNG BÀI NGAY để cùng trao đổi với các thành viên siêu nhiệt tình & dễ thương trên diễn đàn.

Phương pháp chung: Để 2 điểm cực trị của hàm số f[x] đối xứng nhau qua đường thẳng d, ta làm như sau:

Cách 1:

+ Tìm tọa độ 2 điểm cực trị A,B theo m. + Tìm tọa độ trung điểm I của AB bằng công thức trung điểm. + I phải thuộc d. Đồng thời vecto AB phải vuông góc với vecto chỉ phương của d. Giải hệ điều kiện này, ta tìm ra m. Cách giải này áp dụng với bài toán mà [TEX]f'[x][/TEX] dễ phân tích nhân tử, để tìm ra được A,B. Ví dụ như là: [TEX]f'[x]=6x^2-6mx=6x[x-m][/TEX]

Cách 2:

+Tìm điều kiện để hàm có 2 cực trị A,B +Sử dụng công thức đường thẳng đi qua 2 cực trị: [tex]\frac{y}{y'}[/tex] lấy phần dư đối với hàm bậc 3. + Tìm tọa độ I theo A,B bằng cách sử dụng định lý Vi-ét. +Tọa độ I phải thuộc d. Đồng thời d phải vuông góc AB. Giải hệ điều kiện tìm được m. Đây là cách làm chung. Tuy nhiên, các bài được hỏi đến thường là hàm bậc 3. Nên ta có 1 tính chất sau có thể áp dụng để giải bài toán nhanh hơn: Trung điểm I của 2 điểm cực trị A,B chính là điểm uốn của đồ thị. Như vậy ta có thể tìm tọa độ I bằng cách giải phương trình : [TEX]f''[x]=0[/TEX]

1. Cho hàm số:[tex]y=x^3-3mx^2+4m^3[/tex] . Tìm m để y có CĐ,CT đối xứng nhau qua đường thẳng d: y=2x.

Ta có: [TEX]y'=3x^2-6mx=3x[x-2m][/TEX] [TEX]y'=0x=0;x=2m[/TEX] Để y có 2 cực trị thì [TEX]m \neq 0[/TEX] Gọi A,B là 2 điểm cực trị => [TEX]A[0;4m^3],B[2m;0][/TEX] => [TEX]I[m;2m^3][/TEX] với I là trung điểm AB Để y thuộc d thì: [TEX]2m=2m^3m=0;m=1;m=-1[/TEX] m=0 loại luôn vì không thỏa mãn điều kiện. Với [TEX]m=1[/TEX]=> [TEX]A[0;4],B[2;0][/TEX] =>[tex]\overrightarrow{AB}=[2;-4][/tex] [TEX]d:2x-y=0[/TEX] nên có vtcp: [tex]\overrightarrow{u}=[1;2][/tex] [TEX]\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{u}=-6 \neq 0[/TEX] nên AB không vuông góc với d. Vậy m=1 không thỏa mãn Tương tự m=-1 cũng không thỏa mãn, vậy không có giá trị của m thỏa mãn.

2. Cho hàm số: [tex]y=x^3-3x^2+mx[/tex]

Tìm m để đồ thị hàm số có 2 cực trị đối xứng nhau qua đường thẳng: [tex]x-2y-5=0[/tex] Ta có: [TEX]y'=3x^2-6x+m[/TEX]. Để pt [TEX]y'=0[/TEX] có 2 nghiệm phân biệt thì: [tex]\Delta '=9-3m>0m [TEX]I[1;m-2][/TEX] là trung điểm của 2 cực trị A,B Để I thuộc d thì: [TEX]1-2[m-2]-5=0m=0[/TEX] Bây giờ ta phải thử lại xem với m=0 thì đường thẳng AB có vuông góc với d hay không. Cách tự luận: Tính [tex]\frac{y}{y'}=\frac{x^3-3x^2+mx}{3x^2-6x+m}[/tex] lấy dư, được pt qua AB là: [tex]y=[\frac{2}{3}m-2]x+\frac{1}{3}m[/tex] Với m=0 thì AB có hệ số góc k=-2 Hệ số góc của d là: [tex]k_1=\frac{1}{2}[/tex] Do [TEX]k.k_1=-1[/TEX] nên AB và d vuông góc với nhau. Thỏa mãn

Cách trắc nghiệm: thay m=0 vào [TEX]y'[/TEX], bấm máy tìm tọa độ A,B, từ đó tìm được tọa độ [tex]\overrightarrow{AB}[/tex] và thử lại tính vuông góc.

Reactions: hip2608

Đã gửi 14-07-2014 - 16:42

Bài 1: Cho  d1 : $3x-4y-6=0$ ,  d2: $5x+12y+4=0$ , M là giao của d1 và d2. Viết phương trình đường thẳng  qua $I [1;1]$  cắt hai đường trên tại A,B sao cho tam giác MAB cân tại A.

Bài 2: Cho d1 : $x-2=0$ , d2: $x+y-4=0$ , d3: $3x-y-2=0$ . Tìm toạ độ hình thoi ABCD biết  $\widehat{ABC}=120^{\circ}$ biết :  B;D thuộc d1, A thuộc d2 và C thuộc d3.

Bài 3: Cho [C] :  $x^{2} + y^{2} + 4x - 4y +4=0$ và d: $x-y=0$ . Tìm M thuộc [d] sao cho từ M kẻ được 2 tiếp tuyến MA,MB đến [C] sao cho AB tạo với [d] một góc a​ thoả mãn: $\cos a=\frac{5}{\sqrt{34}}$

Bài 4: Cho  d1: $3x+y+5=0$ , d2: $x-2y-3=0$   và đường tròn [C]: $[x-3]^{2}+[y+5]^{2}=25$ . Tìm M thuộc [C], N thuộc d1 sao cho M và N đối xứng nhau qua d2.

Bài 5:Cho [C] : $x^{2}+y^{2}-6x+2y+8=0$  và d1 : $2x+y+1=0$  ,  d2 : $x+3y+3=0$  . Viết phương trình đường tròn [C1] có tâm I thuộc [C] tiếp xúc với [d1] và cắt [d] tại A,B sao cho tam giác IAB vuông.   

@MOD :- chú ý cách đặt tiêu đề  và các công thức toán học phải gõ bằng latex


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi hoctrocuanewton: 14-07-2014 - 17:10

Đã gửi 16-07-2014 - 16:08

Nhận xét: Khó kinh khủng. Ngồi mò mãi mới ra bài 5 nhưng chưa nghĩ ra cách làm. Để hóng cao nhân vào chỉ bảo vậy. 


  • nguyenlyninhkhang yêu thích

Đã gửi 17-07-2014 - 00:59

Mình làm bài dễ trước vậy

1] Gọi PTDT cần tìm có dạng là $[\Delta ]$ : $Ax+By+C=0$ với $\overrightarrow n  = [A;B]$ là VTPT

Gọi $\overrightarrow {{n_1}}  = [3; - 4]$ là VTPT của $[{d_1}]$

       $\overrightarrow {{n_2}}  = [5; 12]$ là VTPT của $[{d_2}]$

. Ta có: $[\Delta ]$ qua $I[1;1]$

 $\Rightarrow A + B + C = 0[1]$

.Gọi : $A = [\Delta ] \cap [{d_1}]$ và $B = [\Delta ] \cap [{d_2}]$ Vì $\Delta MAB$ cân tại $A$ nên ta có:

$cos[\overrightarrow {{n_1}} ,\overrightarrow {{n_2}} ] = \cos [\overrightarrow n ;\overrightarrow {{n_2}} ]$

$\Leftrightarrow \frac{{33}}{{65}} = \frac{{\left| {5A + 12B} \right|}}{{13\sqrt {{A^2} + B} }}$

Chọn $B=1$ $[{d_1}] \Rightarrow 464{A^2} - 3000A - 2511 = 0$

 $\Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}   {A =  - \frac{3}{4}} \\   {A = \frac{{837}}{{116}}}

\end{array}} \right.$

.Với ${A =  - \frac{3}{4}}$ thế vào $[1]$ ta được ${C =  \frac{1}{4}}$

   $\Rightarrow [{\Delta _1}]:3x - 4y - 1 = 0$

.Với ${A = \frac{837}{116}}$ thế vào $[1]$ ta được ${C =  - \frac{953}{116}}$

   $\Rightarrow [{\Delta _2}]:837x + 116y - 953 = 0$


Đã gửi 17-07-2014 - 01:28

Nhận xét: Khó kinh khủng. Ngồi mò mãi mới ra bài 5 nhưng chưa nghĩ ra cách làm. Để hóng cao nhân vào chỉ bảo vậy. 

2014-07-16_160138.jpg

Ủa $I \in$ $[C]$ mà. $\Delta IAB$ vuông đồng nghĩa với việc vuông cân luôn chứ


Đã gửi 17-07-2014 - 03:23

5] Gọi $I[{x_o};{y_o}]$ là tâm đt $[C_1]$

.Ta có : $[C_1]$ tiếp xúc với $[d_1]$

$\Rightarrow d[I,[{d_1}]] = R$ $[1]$

. $[C_1]$ cắt  $[d_2 ]$ tại $A,B$, ta có $\Delta IAB$ vuông cân

$\Rightarrow \sqrt 2 .d[I,[{d_2}]] = R$ $[2]$

Từ $[1],[2]$ $\Rightarrow d[I,[{d_1}]] = \sqrt 2 .d[I,[{d_2}]]$

$\Leftrightarrow \frac{{\left| {2{x_o} + {y_o} + 1} \right|}}{{\sqrt 5 }} = \sqrt 2 \frac{{\left| {{x_o} + 3{y_o} + 3} \right|}}{{\sqrt {10} }}$

$\Leftrightarrow \left| {2{x_o} + {y_o} + 1} \right| = \left| {{x_o} + 3{y_o} + 3} \right|$

$\Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}   {2{x_o} + {y_o} + 1 = {x_o} + 3{y_o} + 3} \\   {2{x_o} + {y_o} + 1 =  - [{x_o} + 3{y_o} + 3]}

\end{array}} \right.$

$ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}   {{x_o} - 2{y_o} - 2 = 0} \\   {3{x_o} + 4{y_o} + 4 = 0}

\end{array}} \right.$

Với điều kiện $ \in [C]$

.Ta có hệ $TH1$

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}   {{x^2} + {y^2} - 6x + 2y + 8 = 0} \\   {x - 2y - 2 = 0}

\end{array}} \right.$

$\Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}}   {y = 0 \Rightarrow x = 2} \\   {y = \frac{2}{5} \Rightarrow x = \frac{{14}}{5}}

\end{array}} \right.$

. Ta có hệ $TH2$ [Vô nghiệm]

$\left\{ {\begin{array}{*{20}{c}}   {{x^2} + {y^2} - 6x + 2y + 8 = 0} \\   {3x + 4y + 4 = 0}

\end{array}} \right.$

.Vậy với $I[2;0]$ , $R = \sqrt 5 $

$ \Rightarrow {[x - 2]^2} + {y^2} = 5$

Với $I[\frac{{14}}{5};\frac{2}{5}]$, $R = \frac{{7\sqrt 5 }}{5}$

$ \Rightarrow {[x - \frac{{14}}{5}]^2} + {[y - \frac{2}{5}]^2} = \frac{{49}}{5}$


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nguyenlyninhkhang: 17-07-2014 - 03:25

Đã gửi 17-07-2014 - 09:40

Ủa $I \in$ $[C]$ mà. $\Delta IAB$ vuông đồng nghĩa với việc vuông cân luôn chứ

à mình quên chưa đổi tên điểm. $A$ trong hình là tâm $I$ đó. $C$ là điểm $A$

 nhưng có vẻ bài làm của bạn đúng rồi đó


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi sonesod: 17-07-2014 - 09:48

Đã gửi 17-07-2014 - 18:46

$2]$ Gọi $[\Delta ]:y + C = 0$ là đường thẳng vuông góc với $[{d_1}]$

Ta có : $O = [\Delta ] \cap [{d_1}] \Rightarrow O[2; - C]$

           $A = [\Delta ] \cap [{d_2}] \Rightarrow A[C + 4; - C]$

           $C = [\Delta ] \cap [{d_3}] \Rightarrow C[\frac{{2 - C}}{3}; - C]$

.Vì $O$ là trung điểm:

$\Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{x_A} + {x_C} = 2{x_o}}\\ {{y_A} + {y_c} = 2{y_o}} \end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {C + 4 + \frac{{2 - C}}{3} = 4}\\ { - 2C =  - 2C}

\end{array}} \right. \Leftrightarrow C = -1$

. Vậy $A[3;1],  C[1;1]$ và $O[2;1]$

. Gọi $B[2;t] \in [{d_1}]$ ,  $\overrightarrow {BO}  = \left[ {0;1 - t} \right]$

. Ta có : $\widehat {ABC} = {120^{^o}} \Rightarrow \widehat {ABO} = {60^{^o}}$

. Xét $\Delta ABO\$ vuông 

$\Rightarrow \tan \widehat {ABO} = \frac{{AO}}{{BO}} \Leftrightarrow \sqrt {{{[1 - t]}^2}}  = \frac{{\sqrt 3 }}{3} \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} {t = \frac{{3 + \sqrt 3 }}{3}}\\ {t = \frac{{3 - \sqrt 3 }}{3}}

\end{array}} \right.$

Vậy $B\left[ {2;\frac{{3 + \sqrt 3 }}{3}} \right]$ và $D\left[ {2;\frac{{3 - \sqrt 3 }}{3}} \right]$


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nguyenlyninhkhang: 17-07-2014 - 21:03

Đã gửi 17-07-2014 - 20:18

$2]$ Gọi $[\Delta ]:y + C = 0$ là đường thẳng vuông góc với $[{d_1}]$

Ta có : $O = [\Delta ] \cap [{d_1}] \Rightarrow O[2; - C]$

           $A = [\Delta ] \cap [{d_2}] \Rightarrow A[C + 4; - C]$

           $C = [\Delta ] \cap [{d_3}] \Rightarrow C[\frac{{2 - C}}{3}; - C]$

.Vì $O$ là trung điểm:

$\Rightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {{x_A} + {x_C} = 2{x_o}}\\ {{y_A} + {y_c} = 2{y_o}} \end{array}} \right. \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{c}} {C + 4 + \frac{{2 - C}}{3} = 4}\\ { - 2C =  - 2C}

\end{array}} \right. \Leftrightarrow$. $C = -1$

. Vậy $A[2;1],  C[1;1]$ và $O[2;1]$

. Gọi $B[2;t] \in [{d_1}]$ ,  $\overrightarrow {BO}  = \left[ {0;1 - t} \right]$

. Ta có : $\widehat {ABC} = {120^{^o}} \Rightarrow \widehat {ABO} = {60^{^o}}$

. Xét $\Delta ABO\$ vuông 

$\Rightarrow \tan \widehat {ABO} = \frac{{AO}}{{BO}} \Leftrightarrow \sqrt {{{[1 - t]}^2}}  = \frac{{\sqrt 3 }}{3} \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} {t = \frac{{3 + \sqrt 3 }}{3}}\\ {t = \frac{{3 - \sqrt 3 }}{3}}

\end{array}} \right.$

Vậy $B\left[ {2;\frac{{3 + \sqrt 3 }}{3}} \right]$ và $D\left[ {2;\frac{{3 - \sqrt 3 }}{3}} \right]$

Chỗ này phải là $C=1$ chứ nhỉ 


Đã gửi 17-07-2014 - 20:28

Chỗ này phải là $C=1$ chứ nhỉ 

Ban đầu mình cũng làm sai như thế


p/s: Mình làm bài 3 rồi mà không biết vẽ hình lên diễn đàn nên khó giải thích @@


Đã gửi 17-07-2014 - 20:41

. Vậy $A[2;1],  C[1;1]$ và $O[2;1]$

Chỗ này bị nhầm nè

$A[3;1]$ mà
... chỗ kia $C=-1$ mà sao vẫn ra đúng là thế nào nhỉ...


  • nguyenlyninhkhang yêu thích

Đã gửi 17-07-2014 - 21:05

Chỗ này bị nhầm nè

$A[3;1]$ mà
... chỗ kia $C=-1$ mà sao vẫn ra đúng là thế nào nhỉ...

2014-07-17_203908.jpg

Ừ mình sai điểm $A$

...Cơ mà $C=-1$ mà, thế nên $y=1$


Đã gửi 17-07-2014 - 22:06

$3]$ Gọi $I[-2;2]$ là tâm đt [C] và $C = [AB] \cap [d]$ , $H=MI \cap AB$

               $\overrightarrow n  = [1; - 1]$ là VTPT của $[d]$

. Ptđt qua $I[-2;2]$ có dạng $[\Delta ]:-2A + 2B + C = 0 [1]$ với $\overrightarrow {{n_\Delta }}  = [A;B]$

. Xét $\Delta MHC$ vuông, có $\cos a = \frac{5}{{\sqrt {34} }} \Rightarrow {\mathop{\rm cosb}\nolimits}  = \frac{3}{{\sqrt {34} }}$

$\Leftrightarrow \frac{{\left| {A - B} \right|}}{{\sqrt 2 \sqrt {{A^2} + {B^2}} }} = \frac{3}{{\sqrt {34} }}$ [Chọn $B=1$]

$\Leftrightarrow {[A - 1]^2} = \frac{9}{{17}}[{A^2} + 1]$ $ \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{c}} {A = 4}\\ {A = \frac{1}{4}}

\end{array}} \right.$

. Với $A=4$, từ $[1]$ ta có :$[{\Delta _1}]:4x + y + 6=0$

. Với ${A = \frac{1}{4}}$, từ $[1]$ ta có :$[{\Delta _2}]:x + 4y - 6=0$

. $M = [\Delta ] \cap [d]$

Vậy  $M\left[ { \pm \frac{6}{5}; \pm \frac{6}{5}} \right]$

Hình gửi kèm


Bài viết đã được chỉnh sửa nội dung bởi nguyenlyninhkhang: 17-07-2014 - 23:57

Đã gửi 18-07-2014 - 09:54

4] Viết Ptđt đối xứng với $[{d_1}]$ qua $[{d_2}]$ là $[\Delta ]:13x + 9y + 31 = 0$

. Ta có $M = [\Delta ] \cap [C]$  $ \Rightarrow M\left[ {\frac{{22}}{5}; - \frac{{49}}{5}} \right]$

. Từ đó ta dễ dàng tìm được $N[ - 4;7]$


Video liên quan

Chủ Đề