Câu 1. Cho hàm số y=\frac{x+2}{2x-1} có đồ thị là (C). Viết phương trình tiếp tuyến của (C), biết rằng tiếp tuyến đó tạo với đường thẳng d: 2x+3y-1=0 một góc 45^0.
Chú lùn thứ tám
TXĐ: \mathbb{R}.
Ta có:
f'(x) = 3mx^2-6mx + 2m+1
Hàm số đã cho có hai cực trị khi và chỉ khi phương trình y'=0 có hai nghiệm phân biệt. Điều này tương đương với:
\begin{cases} m \neq 0\\ \Delta ' = 9m^2-3m(2m+1)> 0 \end{cases} \Leftrightarrow m \in (- \infty ; 0) \cup (1; +\infty)
Chia f(x) cho f'(x), ta có:
f(x)=\left ( \frac{x}{3}-\frac{1}{3} \right )f'(x)+\left ( -\frac{2m}{3} +\frac{2}{3}\right )x+\frac{10}{3}-\frac{m}{3}
Vậy đường thẳng đi qua hai điểm cực trị là:
\left ( -\frac{2m}{3} +\frac{2}{3}\right )x+\frac{10}{3}-\frac{m}{3} \Leftrightarrow 2(1-m)x-3y+10-m=0
Dễ thấy đường thẳng AB luôn đi qua điểm C\left ( -\frac{1}{2};3 \right ). Do đó:
d_{(I,AB)}\leq IC
Dấu đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi
AB \bot IC \Leftrightarrow 3.1 + \frac{3}{4}.2(1-m) = 0 \Leftrightarrow m = 3 \quad \text{(thỏa mãn)}
Vậy m=3 là đáp án của bài toán.
Câu 3.
Số tam giác có 3 đỉnh là đỉnh của (H) là C_n^3.
Ứng với mỗi đỉnh của (H) có 1 tam giác có ba đỉnh là đỉnh của (H) và có đúng hai cạnh là cạnh của (H). Vậy số tam giác loại này là n.
Với mỗi cạnh của (H), ta có thể chọn 1 trong số n-4 đỉnh của (H) để tạo thành một tam giác có đúng 1 cạnh là cạnh của (H). Do đó số tam giác loại này là n(n-4).
Số tam giác có ba đỉnh là đỉnh của (H) và không có cạnh nào là cạnh của (H) là: C_n^3-n-n(n-4)
Theo giả thiết:
C_n^3-n-n(n-4) = 5n(n-4)
Giải phương trình trên với điều kiện n > 4 ta được n=35.
Câu 5
Dễ thấy x=0;x=\frac{1}{2},x=1 thỏa mãn phương trình.
Phương trình đã cho tương đương với:
\frac{3.4^x}{2+4^x} -x - 1 = 0
Xét hàm số f(x) = \frac{3.4^x}{2+4^x} -x - 1.
Ta có f'(x)=\frac{-4^{2x}+(6\ln 4 - 4)4^x - 4 }{(2+4^x)^2}. Phương trình f'(x) = 0 có hai nghiệm phân biệt a,b. Ta có bảng biến thiên của hàm số f(x). Dựa vào BBT ta thấy phương trình đã cho có tối đa 3 nghiệm.
Vậy phương trình có đúng ba nghiệm x=0;x=\frac{1}{2},x=1
Ta có:
\left ( \frac{x+2}{2x-1} \right )'=-\frac{5}{(2x-1)^2}<0, \quad \forall x \neq \frac{1}{2}
Dễ thấy hệ số góc của d là -\frac{2}{3}. Gọi k<0 là hệ số góc của tiếp tuyến, ta có:
\left| {\frac{{k + \frac{2}{3}}}{{1 - \frac{{2k}}{3}}}} \right| \Leftrightarrow k =-5
Với k=-5, ta có hoành độ tiếp điểm x_1=0, x_2=1. Từ đó, ta có hai tiếp tuyến thỏa mãn yêu cầu bài toán là:
y=-5x-2; \quad y=-5x+8