Giải bài 2 trang 48 sách bài tập toán 12 - Kết nối tri thức
Cho hàm số (y = {x^3} + 3{x^2} + 1) có đồ thị (C). Xét đường thẳng đi qua điểm (Aleft( { - 3;1} right)) và có hệ số góc k. Điều kiện của k để đường thẳng đó cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt. A. (0 < k < 1). B. (k > 0). C. (1 < k < 9). D. (0 < k ne 9).
Đề bài
Cho hàm số \(y = {x^3} + 3{x^2} + 1\) có đồ thị (C). Xét đường thẳng đi qua điểm \(A\left( { - 3;1} \right)\) và có hệ số góc k. Điều kiện của k để đường thẳng đó cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt.
A. \(0 < k < 1\).
B. \(k > 0\).
C. \(1 < k < 9\).
D. \(0 < k \ne 9\).
Phương pháp giải - Xem chi tiết
Viết phương trình đường thẳng theo hệ số góc. Xét phương trình hoành độ giao điểm.
Tìm k để phương trình có 3 nghiệm phân biệt.
Lời giải chi tiết
Đường thẳng đi qua điểm \(A\left( { - 3;1} \right)\) và có hệ số góc k có phương trình \(d:y = k\left( {x + 3} \right) + 1\).
Xét phương trình hoành độ giao điểm của (C) và đường thẳng d:
\({x^3} + 3{x^2} + 1 = k\left( {x + 3} \right) + 1 \Leftrightarrow \left( {x + 3} \right)\left( {{x^2} - k} \right) = 0 \Leftrightarrow x = - 3\) hoặc \({x^2} = k\).
Số giao điểm của (C) và d bằng số nghiệm của phương trình trên do đó để đường thẳng cắt đồ thị (C) tại ba điểm phân biệt thì phương trình trên có 3 nghiệm phân biệt, điều này xảy ra khi phương trình \({x^2} = k\) có hai nghiệm phân biệt khác -3 do đó \(0 < k \ne 0\).
Đáp án D.