Cho hàm số y=(2m+1)x-6/x+1 có đồ thị (C) và đường thẳng alpha: y = x-1 .

31/150

Cho hàm số \({\rm{y}} = \frac{{\left( {2\;{\rm{m}} + 1} \right){\rm{x}} - 6}}{{{\rm{x}} + 1}}\) có đồ thị \(\left( {{C_{\rm{m}}}} \right)\) và đường thẳng \(\Delta :{\rm{y}} = {\rm{x}} - 1\). Giả sử \(\Delta \) cắt \(\left( {{C_m}} \right)\) tại hai điểm phân biệt \[A,\,\,B.\] Gọi \(M\) là trung điểm của \[AB\] và \(N\) là điểm thuộc đường tròn \((C):{\left( {x + 2} \right)^2} + {\left( {y - 3} \right)^2} = 2\). Giá trị của \(m\) để tam giác \[OMN\] vuông cân tại \(O\) \((O\) là gốc tọa độ) thuộc khoảng nào dưới đây?

\[\left( {1\,;\,\,2} \right)\].

\[\left( {2\,;\,\,3} \right)\].

\(\left( { - 4\,;\,\, - 3} \right)\).

\[\left( {3\,;\,\,4} \right)\].

Giải thích

Ta có phương trình hoành độ: \(\frac{{\left( {2\;{\rm{m}} + 1} \right){\rm{x}} - 6}}{{{\rm{x}} + 1}} = x - 1 \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x^2} - \left( {2\;{\rm{m}} + 1} \right)x + 5 = 0\,\,(1)}\\{x \ne - 1}\end{array}} \right.\)

Để \(\left( {{C_m}} \right)\) và \(\Delta \) cắt nhau tại 2 điểm phân biệt \( \Leftrightarrow \) phương trình (1) có 2 nghiệm phân biệt \({x_1},\,\,{x_2}\) khác \[ - 1 \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\left( {2m + 1} \right)}^2} - 20 > 0}\\{2m + 7 \ne 0}\end{array} \Leftrightarrow m \in \left( { - \infty \,;\,\, - \frac{1}{2} - \sqrt 5 } \right) \cup \left( { - \frac{1}{2} + \sqrt 5 \,;\,\, + \infty } \right)\backslash \left\{ { - \frac{7}{2}} \right\}(*)} \right.\].

Khi đó \({\rm{A}}\left( {{{\rm{x}}_1}\,;\,\,{{\rm{x}}_1} - 1} \right),\,\,{\rm{B}}\left( {{{\rm{x}}_2}\,;\,\,{{\rm{x}}_2} - 1} \right) \Rightarrow {\rm{M}}\left( {\frac{{{{\rm{x}}_1} + {{\rm{x}}_2}}}{2}\,;\,\,\frac{{{{\rm{x}}_1} + {{\rm{x}}_2} - 2}}{2}} \right)\).

Theo Viète, ta có: \({x_1} + {x_2} = 2m + 1\) suy ra \(M\left( {\frac{{2m + 1}}{2};\frac{{2m - 1}}{2}} \right)\).

Gọi \[N\left( {x\,;\,\,y} \right)\], tam giác \[OMN\] vuông cân tại \[O \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{\rm{N}} \in ({\rm{C}})}\\{\overrightarrow {OM} \cdot \overrightarrow {ON} = 0 \Leftrightarrow }\\{{\rm{OM}} = {\rm{ON}}}\end{array} \Leftrightarrow \begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{Q}}_{\left( {{\rm{o}}\,;\,\,\frac{\pi }{2}} \right)}}\left( {\rm{M}} \right) = {\rm{N}}}\\{{{\rm{Q}}_{\left( {{\rm{o}}\,;\,\, - \frac{\pi }{2}} \right)}}\left( {\rm{M}} \right) = {\rm{N}}}\end{array}} \right.\].

Trường hợp 1: \({{\rm{Q}}_{\left( {\,{\rm{o}};\,\,\frac{\pi }{2}} \right)}}\left( {\rm{M}} \right) = {\rm{N}} \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{{\rm{x}}_{\rm{N}}} = - \frac{{2\;{\rm{m}} - 1}}{2}}\\{{{\rm{y}}_{\rm{N}}} = \frac{{2\;{\rm{m}} + 1}}{2}}\end{array}} \right.\), thay vào phương trình của \(({\rm{C}})\) ta được \({\left( {2 - \frac{{2m - 1}}{2}} \right)^2} + {\left( {\frac{{2m + 1}}{2} - 3} \right)^2} = 2 \Leftrightarrow {\left( {2m - 5} \right)^2} = 4 \Leftrightarrow \left[ {\begin{array}{*{20}{l}}{m = \frac{7}{2}}\\{m = \frac{3}{2}}\end{array}} \right.\).

Trường hợp 2: \[{Q_{\left( {O\,;\,\, - \frac{\pi }{2}} \right)}}(M) = N \Leftrightarrow \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}}{{x_N} = \frac{{2m - 1}}{2}}\\{{y_N} = - \frac{{2m + 1}}{2}}\end{array}} \right.\], thay vào phương trình của \((C)\) ta được \({\left( {\frac{{2m - 1}}{2} + 2} \right)^2} + {\left( {\frac{{2m + 1}}{2} + 3} \right)^2} = 2 \Leftrightarrow 8{m^2} + 40m + 50 = 0 \Leftrightarrow m = - \frac{5}{2}.\)

Đối chiếu điều kiện (*) thấy \({\rm{m}} = \frac{7}{2}\) thỏa mãn. Chọn D.