Bài tập về đường thẳng p và d tiếp xúc năm 2024

Bước 1. Biết hoành độ của điểm A và B , đồng thời A và B cùng thuộc (P) nên tính được tung độ điểm A và B. Từ đó viết phương trình đường thẳng AB.

  • Bước 2. Vì (d) song song với AB nên . Tìm được m
  • Bước 3. Vì (d) tiếp xúc với Parabol (P) nên vận dụng phương trình : có nghiệm kép .Từ đó tìm được n

Trình bày lời giải

Tung độ của điểm A là

Tung độ của điểm B là

Gọi phương trình đường thẳng AB là

Suy ra :

Vậy phương trình đường thẳng AB là

(d) song song với AB nên

(d) tiếp xúc với Parabol có nghiệm kép

có nghiệm kép

Vậy với thì đường thẳng tiếp xúc với Parabol (P) và song song với đường thẳng AB

Ví dụ 3:Trong cùng một hệ tọa độ , cho đường thẳng và Parabol (P): . Gọi A và B là giao điểm của d và (P)

  1. Tính độ dài AB
  2. Tìm m để đường thẳng cắt (P) tại hai điểm C và D sao cho

(Thi học sinh giỏi Toán 9,Tỉnh Thanh Hóa năm 2011-2012)

Giải

  1. Hoành độ của A và B là nghiệm của phương trình :

Độ dài đoạn thẳng AB là : (đvđd)

  1. Điều kiện để cắt (P) tại hai điểm phân biệt C và D là : có hai

nghiệm phân biệt

Đặt thì là nghiệm của phương trình :

Theo hệ thức Vi-et ta có :

Vì thuộc (d) nên

Vậy với thì đường thẳng cắt (P) tại hai điểm C và D sao cho

Ví dụ 4:Cho Parabol và đường thẳng

  1. Vẽ đồ thị của (P) và (d) trên cùng hệ trục Oxy
  2. Gọi A,B là giao điểm của (P) và (d) . Tìm điểm M trên cung của (P)

Sao cho diện tích tam giác MAB lớn nhất

  1. Tìm điểm N trên trục Ox sao cho nhỏ nhất

Giải

Tìm cách giải

  • Để tìm vị trí điểm M sao cho diện tích tam giác MAB lớn nhất , ta có hai hướng suy nghĩ:

Hướng 1 . Vì A, B đã biết nên phương trình đường thẳng AB là viết được và độ dài đoạn thẳng AB xác định được . Mặt khác vì tập hợp điểm M chỉ trên cung của (P) nên để diện tich tam giác MAB lớn nhất chúng ta cần xác định khoảng cách từ M đến AB là lớn nhất . Từ đó chúng ta nghĩ tới việc viết đường thẳng (d) tiếp xúc với (P) và song song với (d) là : . Khi đó cung của (P) chỉ nằm giữa (d) và nên khoảng cách từ M đến AB là lớn nhất khi M trùng với tiếp điểm và (P)

Hướng 2 . Gọi C,D, N lần lượt là hình chiếu của B, A, M trên trục hoành . Khi đó ABCD, AMND , BCNM là hình thang và ABCD có diện tích xác định.Để diện tích tam giác MAB lớn nhất khi và chỉ khi tổng diện tích AMND và BCMN có diện tích nhỏ nhất . Vậy ta tính tất cả cách diện tích hình thang trên theo tọa độ đã biết và m.

Trình bày lời giải

  1. Tự vẽ hình
  2. Gọi phương trình đường thẳng (d) tiếp xúc với (P) và song song với (d) là :

Vì nên :

tiếp xúc với phương trình hoành độ giao điểm

hay có nghiệm kép

Bài tập về đường thẳng p và d tiếp xúc năm 2024

Khi đó , phương trình là . Tiếp điểm có hoành độ là nghiệm kép của phương trình:

Tọa độ tiếp điểm là

Kẻ . Ta có : . Do đó AB không đổi nên lớn nhất

lớn nhất trùng với

  1. Tọa độ giao điểm của A và B của (P) và (d) có hoành độ là nghiệm của phương trình :

Suy ra

Do đó . Lấy đối xứng với qua Ox , ta có khi đó

Đẳng thức xảy ra khi và chỉ khi thẳng hàng . Suy ra điểm N cần tìm chính là giao điểm của và trục Ox . Gọi phương trình của đường thẳng có dạng . Do và thuộc đường thẳng nên :

Phương trình của là :

Suy ra tọa độ của N là nghiệm của hệ : vậy

Bài tập về đường thẳng p và d tiếp xúc năm 2024

Ví dụ 5:Cho Parabol và đường thẳng với .Tìm m để (P) và (d) cắt nhau tại hai điểm phân biệt A,B sao cho tam giác OAB là tam giác vuông tại O

Giải

Tìm cách giải. Những bài toán về tọa độ liên quan đến khoảng cách , góc vuông thông thường chúng ta nghĩ tới vận dụng hệ thức Vi-ét . Do vậy , để giải quyết bài toán này :

  • Bước 1.Tìm điều kiện m để (P) cắt (d) tại hai điểm phân biệt . Tức là phương trình : có hai nghiệm phân biệt , trong đó nghiệm của phương trình là hoành độ của giao điểm
  • Bước 2. Sử dụng định lí đảo Py-ta-go : OAB là tam giác vuông tại O

Từ đó chúng ta có lời giải sau:

Trình bày lời giải

Gọi thì là nghiệm của phương trình :

(P) cắt (d) tại hai điểm phân biệt

Theo hệ thức Vi-et ta có :

Vì thuộc (d) nên:

vuông tại

Kết hợp với điều kiện thì thỏa mãn , ta có (P) và (d) cắt nhau tại hai điểm A,B phân biệt cho tam giác OAB là tam giác vuông tại O

Bài tập về đường thẳng p và d tiếp xúc năm 2024

  1. Bài tập vận dụng

20.1.Cho hàm số . Tìm các giá trị của m để đường thẳng phương trình cắt đồ thị tại hai điểm phân biệt thỏa mãn

(Thi học sinh giỏi Toán 9, tỉnh Bắc Giang năm học 2012-2013)

Hướng dẫn giải – đáp số

Vì thuộc (d) nên:

Xét phương trình hoành độ giao điểm của (P) và

(P) và (d) cắt nhau tại hai điểm phân biệt

Theo hệ thức Vi-et:

Hay (thỏa mãn)

Vậy với thì đường thẳng cắt đồ thị tại hai điểm phân biệt

thỏa mãn

20.2. Cho Parabol (P): và đường thẳng (m là tham số)

  1. Tìm m để đường thẳng (d) tiếp xúc với Parabol (P)
  2. Chứng minh đường thẳng (d) luôn đi qua một điểm A cố dịnh thuộc Parabol (P)

(Thi học sinh giỏi Toán 9, tỉnh Bình Phước năm học 2012-2013)

Hướng dẫn giải – đáp số

  1. Đường thẳng (d) tiếp xúc với Parabol có nghiệm kép

có nghiệm kép

  1. Gọi mà đường thẳng (d) đi qua với mọi

đúng với mọi

Ta có thỏa mãn nên thuộc Parabol (P)

20.3. Cho hàm số

  1. Chứng minh rằng nghịch biến trong khoảng và đồng biến trong khoảng
  2. Với . Tìm giá trị nguyên của x để

Hướng dẫn giải – đáp số

  1. Ta có:

Nên nghịch biến trong khoảng và đồng biến trong khoảng

  1. Với thì với x nguyên nên :

20.4. Cho đường thẳng (m là tham số) và Parabol

  1. Tìm m để đường thẳng (d) và Parabol (P) cùng đi qua điểm có hoành độ
  2. Chứng minh rằng với mọi giá trị của m, đường thẳng (d) luôn cắt Parabol (P) tại hai điểm phân biệt
  3. Giả sử và là tọa độ các giao điểm của đường thẳng (d) và Parabol (P) . Chứng minh rằng :

Hướng dẫn giải – đáp số

  1. Với thì

Điểm I đó thuộc

  1. Phương trình hoành độ giao điểm của (d) và (P) là:

Có với mọi m, nên phương trình có hai nghiệm phân biệt . Vì vậy (d) luôn cắt (P) tại hai điểm phân biệt

  1. là nghiệm của phương trình : theo hệ thức Vi-et:

Do đó:

Nhận thấy :

(luôn đúng với mọi m ) nên suy ra điều phải chứng minh

20.5.Trong mặt phẳng tọa độ Oxy . Cho Parabol và đường thẳng (d) có phương trình (m là tham số)

  1. Chứng minh rằng với mọi m, đường thẳng (d) luôn cắt Parabol (P) tại hai điểm phân biệt A và B
  2. Gọi hoành độ giao điểm của A và B lần lượt là và . Chứng minh rằng :

(Thi học sinh giỏi Toán 9, tỉnh Bình Định năm học 2012-2013)

Hướng dẫn giải – đáp số

  1. Xét phương trình có với mọi m

Vậy đường thẳng (d) luôn cắt parabol (P) tại hai điểm phân biệt A và B

  1. Theo hệ thức Vi-et ta có :

Xét

20.6. Trong mặt phẳng tọa độ Oxy , cho Parabol và hai điểm nằm trên (P) . Gọi M là điểm thay đổi trên (P) có hoành độ là

Tìm m để diện tích tam giác AMB lớn nhất

(Thi học sinh giỏi Toán 9, tỉnh Thái Bình năm học 2011-2012)

Hướng dẫn giải – đáp số

có hoành độ là m , suy ra tung độ là

Gọi C, D, N là hình chiếu của B, A, M trên trục hoành thì :

Bài tập về đường thẳng p và d tiếp xúc năm 2024

Diện tích hình thang ABCD là : (đv.dt)

Diện tích hình thang AMND là: (đv.dt)

Diện tích hình thang BCNM là : (đv.dt)

Suy ra diện tích tam giác AMB là:

Vậy diện tích tam giác AMB lớn nhất là 8 (đv.dt) khi

20.7. Cho Parabol . Trên (P) lấy hai điểm sao cho (O là gốc tọa độ).Hình chiếu vuông góc của trên trục hoành lần lượt là

Chứng minh rằng

(Thi học sinh giỏi Toán 9, tỉnh Hưng Yên, năm học 2011-2012)

Hướng dẫn giải – đáp số

Bài tập về đường thẳng p và d tiếp xúc năm 2024

Đặt thì

Vì nên

Vì khác O nên loại , do đó

Vậy

Điều phải chứng minh

20.8. Cho Parabol

  1. Viết phương trình các tiếp tuyến của (P) , biết các tiếp tuyến này đi qua điểm Gọi d là đường thẳng đi qua điểm và có hệ số góc m . Với giá trị nào của m thì đường thẳng (d) cắt (P) tại hai điểm phân biệt M, N . Khi đó tìm quỹ tích trung điểm I của đoạn thẳng MN khi m thay đổi