Câu 15. [2D1-2.13-2] Tìm giá trị của
m
để đồ thị hàm số
y = x3 − 3x 2 + 2
có điểm cực đại và cực tiểu nằm về hai
phía đối với đường tròn
( Cm ) : x 2 + y 2 − 2mx − 4my + 5m2 − 1 = 0.
A.
B.
5
1< m <
3
C.
5
−1 < m <
3
D.
3
< m <1
5
3
− < m <1
5
Lời giải
Đáp án C
Hàm số xác định và liên tục trên
Ta có:
¡
.
x = 0
y ' = 3x2 − 6 x ; y ' = 0 ⇔ 3x 2 − 6 x = 0 ⇔
x = 2
Tọa độ các điểm cực trị:
.
A ( 0; 2 ) , B ( 2; −2 )
Cách 1
( Cm )
Đồ thị hàm số có điểm cực trị nằm về hai phía đối với đường tròn
⇔ ( 4 − 8m + 5m 2 − 1) ( 4 + 4 − 4m + 8m + 5m 2 − 1) < 0
khi và chỉ khi
⇔ ( 5m 2 − 8m + 3) ( 5m 2 + 4m + 7 ) < 0 ⇔ 5m 2 − 8m + 3 < 0
(vì
⇔
5m + 4m + 7 > 0, ∀m ∈ ¡
2
)
3
< m < 1.
5
Cách 2
• Đường tròn
( Cm ) : ( x − m )
2
+ ( y − 2m ) = 1
2
có tâm
I ( m; 2m )
, bán kính
• Ta có:
điểm
2
2 36
6
IB = 5m2 + 4m + 8 = 5 m + ÷ +
≥
>1= R ⇒
5
5
5
( Cm )
. Do đó điểm
A
nằm ở phía trong đường tròn
( Cm )
IA < 1 = R ⇔ 5m 2 − 8m + 4 < 1 ⇔ 5m 2 − 8m + 3 < 0 ⇔
, tức là:
3
< m < 1.
5
R =1
B
.
nằm ở phía ngoài đường tròn