BÀI 5. TIẾP TUYẾN
A. KIẾN THỨC CƠ BẢN CẦN NẮM
Cho hai hàm số f x và g x có đạo hàm tại điểm 0 x . Ta nói rằng
hai đường cong C :y f x và C : y g x tiếp xúc với nhau tại
điểm 0 0 M x ;y nếu M là một tiếp điểm chung của chúng.
(C) và (C) có tiếp tuyến chung tại M.
Điều kiện tiếp xúc:
Hai đường cong (C): y f x và C : y g x tiếp xúc với nhau hệ phương trình
f x g x
f x g x
có nghiệm.
Nghiệm của hệ phương trình là hoành độ tiếp điểm của hai đường cong đó.
B. PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP
Dạng 1: Sự tiếp xúc của hai đường cong
1. Phương pháp giải
Cho hai đường cong (C): y f x và C : y g x . Điều kiện để hai đường cong tiếp xúc với
nhau là hệ phương trình
f x g x
f x g x
có nghiệm.
- Nghiệm 0 x x của hệ trên là hoành độ của tiếp điểm của hai đường cong đã cho.
- Hệ trên có bao nhiêu nghiệm thì hai đường cong (C) và C tiếp xúc với nhau tại bấy nhiêu điểm.
2. Bài tập
Bài tập 1: Đồ thị hàm số 3 y x x 1 tiếp xúc với đường thẳng nào dưới đây?
A. y x 1 . B. y 2x 1.
C. y x 1. D. y 2x 1.
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Áp dụng điều kiện tiếp xúc của hai đường cong C : y f x và C : y g x là hệ phương trình
f x g x
f x g x
có nghiệm.
Ta có 2 y 3x 1 0, x nên các phương án B, C bị loại.
Xét phương án A. y x 1 . Ta có hệ
3
2 x x 1 x 1 x 0 3x 1 1
.
Vậy đường thẳng y x 1 tiếp xúc với đồ thị hàm số đã cho.
Bài tập 2. Tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số m để đường thẳng y 2x m tiếp xúc với đồ thị
hàm số x 1 y x 1 là
A. 7; 1 . B. 1 . C. 6 . D. 6; 1 .
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Đường thẳng y 2x m tiếp xúc với đồ thị hàm số x 1 y x 1
khi và chỉ khi hệ phương trình sau có
nghiệm
2 2 2
0 1 2 1 1 2 1 1 2 1 1 2 2 2 2 0 1 1 1 7
x x x m x x x m m x x m x x x x x x x m
Vậy 1;7 m thì đường thẳng d tiếp xúc với (C).
Bài tập 3: Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số m để đồ thị ( m C ) của hàm số
3 2 4 7 3 y x mx mx m tiếp xúc với parabol
2 : 1 P y x x . Tổng giá trị các phần tử của S bằng
A. 11 4 . B. 331 4 . C. 9 4 . D. 4 .
Hướng dẫn giải:
Chọn A.
Để ( m C ) tiếp xúc với (P) thì hệ phương trình sau có nghiệm:
3 2 2
2 4 7 3 1
3 8 7 2 1
x mx mx m x x
x mx m x
3 2
2 4 1 7 1 3 1 0 1
3 2 4 1 7 1 0 2
x m x m x m
x m x m
Giải (1), ta có (1) 2 1 4 3 1 0 x x mx m
2 1
4 3 1 0
x
x mx m
+ Với 1 x thay vào (2) được 2 m
+ Xét hệ
2
2 4 3 1 0 3 2 1 1 4 3 2 4 1 7 1 0
x mx m m x m x m x m .
• Nếu 1 2 m thì (4) vô nghiệm.
• Nếu 1 2 m thì (4) 1 2 1 m x m .
Thay 1 2 1 m x m vào (3) ta được
2 1 1 4 3 1 0 2 1 2 1
m m m m m m
3 2
2 1 4 11 5 2 0 4 1
m
m m m m
m
(thỏa mãn điều kiện).
Vậy 1 2; ;1 4 S nên tổng các phần tử trong S bằng 11 4 .
Bài tập 4: Gọi S là tập hợp tất cả các giá trị thực của tham số m để đồ thị hàm số
3 2 1 2 2 1 3 2 x y m x mx tiếp xúc với đường thẳng 1 y . Tổng giá trị các phần tử của S bằng
A. 10. B. 20. 3 C. 8. 3 D. 32 . 3
Hướng dẫn giải
Chọn B.
Xét hệ phương trình
3 2
2
1 2 2 1 1 1 3 2 2 2 0 2
x m x mx
x m x m
Giải phương trình (2) ta được 2
x m
x .
+ Với x m , thay vào (1) ta được
3 2 0 0 6 6 m m m m .
+ Với 2 x , thay vào (1), ta được 2 3 m .
Vậy tập hợp các giá trị của tham số thực để đồ thị hàm số đã cho tiếp xúc với đường thẳng 1 y là
2 0;6; 3 …
Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.