Quảng cáo
2 câu trả lời 308
Để giải bài toán này, chúng ta cần làm rõ các bước tính toán sau:
1. **Tìm điều kiện để hàm số có 2 điểm cực trị:**
Hàm số \( y = \frac{2}{3}x^3 - mx^2 - 2(3m^2 - 1)x + \frac{2}{3} \).
Để tìm điểm cực trị, ta tính đạo hàm của hàm số và đặt đạo hàm bằng 0:
\[ y' = 2x^2 - 2mx - 2(3m^2 - 1) \]
Đặt đạo hàm bằng 0 để tìm điểm cực trị:
\[ 2x^2 - 2mx - 2(3m^2 - 1) = 0 \]
\[ x^2 - mx - (3m^2 - 1) = 0 \]
Đây là một phương trình bậc 2 với nghiệm là các điểm cực trị \(x_1\) và \(x_2\).
2. **Áp dụng điều kiện cho nghiệm của phương trình bậc 2:**
Từ phương trình \(x^2 - mx - (3m^2 - 1) = 0\), ta có:
- Tổng của nghiệm \(x_1 + x_2 = m\)
- Tích của nghiệm \(x_1 x_2 = -(3m^2 - 1)\)
Theo bài toán, có điều kiện:
\[ x_1 x_2 + 2(x_1 + x_2) = 1 \]
Thay \(x_1 x_2 = -(3m^2 - 1)\) và \(x_1 + x_2 = m\) vào điều kiện trên:
\[ -(3m^2 - 1) + 2m = 1 \]
\[ -3m^2 + 1 + 2m = 1 \]
\[ -3m^2 + 2m = 0 \]
\[ 3m^2 - 2m = 0 \]
\[ m(3m - 2) = 0 \]
Do đó, \(m = 0\) hoặc \(m = \frac{2}{3}\).
3. **Tính giá trị của \(a\) và \(b\) từ \(a/b = m\):**
- Khi \(m = 0\), \(a/b = 0\) dẫn đến \(a = 0\) và \(b \neq 0\).
- Khi \(m = \frac{2}{3}\), \(a/b = \frac{2}{3}\) dẫn đến \(a = 2\) và \(b = 3\).
4. **Tính giá trị của biểu thức \(S = a^2 + b^2\):**
- Với \(m = 0\), \(a = 0\) và \(b = 1\), do đó \(S = 0^2 + 1^2 = 1\).
- Với \(m = \frac{2}{3}\), \(a = 2\) và \(b = 3\), do đó \(S = 2^2 + 3^2 = 4 + 9 = 13\).
Vậy giá trị của biểu thức \(S = a^2 + b^2\) có thể là **1** hoặc **13**.
Để giải bài toán, ta cần nghiên cứu hàm số sau:
\[
y =frac{2}{3}x^3 - mx^2 - 2(3m^2 - 1)x + \frac{2}{3}
\]
### Bước 1: Tìm hàm số đạo hàm
Để tìm các điểm cực trị, ta sẽ tính đạom bậc của hàm số:
\[
y' = 2x^2 - 2mx - 2(3m^2 - 1)
\]
Rút gọn lại:
\[
y' = 2x^2 - 2mx - 6m^2 + 2
\]
### Bước 2: Tìm điều kiện có 2 điểm cực trị
Hàm số có 2 điểm cực trị khi phương trình \(y' = 0\) có 2 nghiệm phân biệt:
\[
2x^2 - 2mx - (6m^2 - 2) = 0
\]
Vị trí các nghiệm được tính theo định lý Viète:
- Tổng \(x_1 + x_2 = m\)
- Tích \(x_1 x_2 = -\frac{6m^2 - 2}{2} = -3m^2 + 1\)
### Bước 3: Thỏa mãn điều kiện \(x_1 x_2 + 2(x_1 + x_2) = 1\)
Áp dụng điều kiện đã cho:
\[
-3m^2 + 1 + 2m = 1
\]
Giải phương trình:
\[
-3m^2 + 2m + 1 - 1 = 0
\]
Rút gọn:
\[
-3m^2 + 2m = 0
\]
Phương trình này có thể được phân tích như sau:
\[
m(2 - 3m) = 0
\]
### Bước 4: Giải phương trình
Từ đây ta có 2 trường hợp:
1. \(m = 0\)
2. \(2 - 3m = 0 \Rightarrow m = \frac{2}{3}\)
### Bước 5: Tính giá trị của \(a\) và \(b\)
Theo đề bài, \(a/b = m\) và ta có \(m = 0\) hoặc \(m = \frac{2}{3}\).
1. Nếu \(m = 0\):
- Ta có thể chọn \(a = 0\) và \(b = 1\) (hoặc bất kỳ giá trị nào mà \(a/b = 0\)).
- Vậy \(S = a^2 + b^2 = 0^2 + 1^2 = 1\).
2. Nếu \(m = \frac{2}{3}\):
- Đặt \(a = 2\) và \(b = 3\).
- Vậy \(S = a^2 + b^2 = 2^2 + 3^2 = 4 + 9 = 13\).
### Kết luận:
- Khi \(m = 0\), \(S = 1\).
- Khi \(m = \frac{2}{3}\), \(S = 13\).
Vậy, bài toán yêu cầu tìm giá trị của biểu thức \(S = a^2 + b^2\), với hai giá trị có thể:
- \(S = 1\) hoặc \(S = 13\).
Quảng cáo
Bạn muốn hỏi bài tập?

