Cho hàm số y = x^4 - 2mx^2 + m (C) với m là tham số thực. Gọi A là điểm thuộc đồ thị (C)

1/50

Cho hàm số \(y = {x^4} - 2m{x^2} + m\left( C \right)\) với m là tham số thực. Gọi A là điểm thuộc đồ thị (C) có hoành độ bằng 1. Tìm tham số m để tiếp tuyến \(\Delta \) với đồ thị (C) tại A cắt đường tròn \(\left( T \right):{x^2} + {\left( {y - 1} \right)^2} = 4\) tạo thành một dây cung có độ dài nhỏ nhất.

\(m = \frac{{16}}{{13}}\)

\(m = - \frac{{13}}{{16}}\)

\(m = \frac{{13}}{{16}}\)

\(m = - \frac{{16}}{{13}}\)

Giải thích

Đáp án C

Phương pháp:

+) Viết phương trình tiếp tuyến của \(\left( C \right)\) tại A.

+) Để \(\left( \Delta \right)\) cắt đường tròn \(\left( T \right)\) tạo thành một dây cung có độ dài nhỏ nhất thì \(d\left( {I;\Delta } \right)\) lớn nhất với I là tâm của đường tròn \(\left( T \right)\).

Cách giải:

\({x_A} = 1 \Rightarrow {y_A} = 1 - 2m + m = 1 - m \Rightarrow A\left( {1;1 - m} \right)\)

Ta có \(y' = 4{x^3} - 4mx \Rightarrow y'\left( 1 \right) = 4 - 4m\)

\( \Rightarrow \)Phương trình tiếp tuyến của \(\left( C \right)\) tại \(A\left( {1;1 - m} \right)\) là

\(y = \left( {4 - 4m} \right)\left( {x - 1} \right) + 1 - m \Leftrightarrow \left( {4 - 4m} \right)x - y + 3m - 3 = 0\,\,\left( \Delta \right)\)

Đường tròn \(\left( T \right)\) có tâm \(I\left( {0;1} \right)\) và bán kính \(R = 2\)

Để \(\left( \Delta \right)\) cắt đường tròn \(\left( T \right)\) tạo thành một dây cung có độ dài nhỏ nhất thì \(d\left( {I;\Delta } \right)\) lớn nhất

Ta có \(d\left( {I;\Delta } \right) = \frac{{\left| { - 1 + 3m - 3} \right|}}{{\sqrt {{{\left( {4 - 4m} \right)}^2} + 1} }} = \frac{{\left| {3m - 4} \right|}}{{\sqrt {{{\left( {4 - 4m} \right)}^2} + 1} }}\)

Đến đây ta thử lần lượt các đáp án ta thấy khi \(m = \frac{{13}}{{16}}\) thì \(d{\left( {I;\Delta } \right)_{max}}\)