Hướng dẫn giải Câu 3 chuyên đề 1: Tam thức bậc hai

Bài Làm:

Hướng dẫn giải câu 3:

Đề ra :

Cho phương trình :  $2x\sqrt{4-x^{2}}-2(m-2)(x+\sqrt{4-x^{2}})+m^{2}=0$   (1)

Tìm m để phương trình có đúng hai nghiệm phân biệt .

Hướng dẫn chi tiết :

      $2x\sqrt{4-x^{2}}-2(m-2)(x+\sqrt{4-x^{2}})+m^{2}=0$   (1)

Đk :  $-2\leq x\leq 2$

Đặt   $t=x+\sqrt{4-x^{2}}=> 2x\sqrt{4-x^{2}}=t^{2}-4$

=>   $t{}'=1-\frac{x}{\sqrt{4-x^{2}}}=\frac{\sqrt{4-x^{2}}-x}{\sqrt{4-x^{2}}}$

Để  $t{}'=0<=>1-\frac{x}{\sqrt{4-x^{2}}}=\frac{\sqrt{4-x^{2}}-x}{\sqrt{4-x^{2}}}=0$

<=>  $\sqrt{4-x^{2}}=x=> x=\sqrt{2}$

Bảng biến thiên :

=>  $-2\leq t\leq 2\sqrt{2}$

(1) <=>  $f(t)=t^{2}-2(m-2)t+m^{2}-4=0$              (2)

+  Với $t=2\sqrt{2}$  hoặc $t\in [-2;2)$ , thì pt $t=x+\sqrt{4-x^{2}}$ có đúng một nghiệm x .

+  Với  $t\in [2;2\sqrt{2})$ , thì pt $t=x+\sqrt{4-x^{2}}$ có đúng hai nghiệm phân biệt x .

TH 1 : (2) có hai nghiệm $t_{1},t_{2}\in (-2;2)$

<=>  $\left\{\begin{matrix}\Delta {}'>0 &  &  & \\ f(-2)>0 &  &  & \\ f(2)>0 &  &  & \\ -2<\frac{S}{2}<2 &  &  & \end{matrix}\right.$   <=>  $2\sqrt{3}-2<m<2$

TH 2 : (2) có đúng 1 nghiệm $t\in (2;2\sqrt{2})$

+  Nếu là nghiệm kép $\in (2;2\sqrt{2})$  <=>  $\left\{\begin{matrix}\Delta{}'=0  & \\ t_{0}=m-2\in (2;2\sqrt{2}) & \end{matrix}\right.$

<=>  $\left\{\begin{matrix}m=2  & \\ m-2\in (2;2\sqrt{2}) & \end{matrix}\right.$

=>  Hệ vô nghiệm .

+  Nếu là hai nghiệm phân biệt  $t_{1},t_{2}$ thỏa mãn :  $\left\{\begin{matrix}2<t_{1}<2\sqrt{2}<t_{2} & \\ t_{1}<-2<2<t_{2}<2\sqrt{2} & \end{matrix}\right.$

Nhận xét : Hệ này vô nghiệm .

TH 3 : (2) có 1 nghiệm t = -2

<=>  $m^{2}+4m-8=0<=> m=-2-2\sqrt{3}\vee m=2\sqrt{3}-2$

+  Với $ m=-2-2\sqrt{3}$ , thì (2) <=> $t^{2}+2(4+2\sqrt{3})t+12+8\sqrt{3}=0$

<=>  Hoặc t = -2  ( t/mãn )  hoặc $t=-6-4\sqrt{3}$   ( loại )

+ Với $m=2\sqrt{3}-2$ , thì (2)  <=> $t^{2}-2(2\sqrt{3}-4)t+12-8\sqrt{3}=0$

<=>  Hoặc t = -2  hoặc  $t=4\sqrt{3}-6$    ( t/mãn )

=>  $m=2\sqrt{3}-2$   thỏa mãn yêu cầu đề bài .

TH 4 : (2) có 1 nghiệm t = 2 

=>  $m^{2}-4m+8=0$    ( vô nghiệm )

TH 5 : (2) có 1 nghiệm $t=2\sqrt{2}$

=>  $m^{2}-4\sqrt{2}m+4+8\sqrt{2}=0$   ( vô nghiệm )

Vậy các giá trị thỏa mãn là $2\sqrt{3}-2\leq m<2$ .