Định m để bất phương trình (1 - m)x^2 + 2mx + m - 6 > = 0 có nghiệm là một đoạn
Câu hỏi:
Định m để bất phương trình (1 – m)x2 + 2mx + m − 6 ≥ 0 có nghiệm là một đoạn trên trục số có độ dài bằng 1.
Trả lời:
Để bất phương trình có nghiệm trên 1 đoạn thì f(x) = (1 – m)x2 + 2mx + m – 6 phải là tam thức bậc hai có hai nghiệm phân biệt x1; x2 và hệ số a = 1 – m < 0
\( \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m > 1\\\Delta > 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m > 1\\{m^2} - \left( {1 - m} \right)\left( {m - 6} \right) > 0\end{array} \right.\)
\( \Leftrightarrow m \in \left( {1;\frac{3}{2}} \right) \cup \left( {2; + \infty } \right)\)
Để độ dài khoảng nghiệm bằng 1 thì |x1 – x2| = 1
⇔ (x1 – x2)2 = 1
⇔ (x1 + x2)2 – 4x1x2 = 1
Áp dụng định lí Vi – ét ta có
\({x_1} + {x_2} = \frac{{2m}}{{m - 1}};{x_1}{x_2} = \frac{{m - 6}}{{1 - m}}\)
Khi đó \({\left( {\frac{{2m}}{{m - 1}}} \right)^2} - 4.\frac{{m - 6}}{{1 - m}} = 1\)
\( \Leftrightarrow {\left( {\frac{{2m}}{{m - 1}}} \right)^2} + 4.\frac{{\left( {m - 6} \right)\left( {m - 1} \right)}}{{{{\left( {m - 1} \right)}^2}}} = \frac{{{{\left( {m - 1} \right)}^2}}}{{{{\left( {m - 1} \right)}^2}}}\)
⇔ 4m2 + 4(m – 6)(m – 1) = (m – 1)2
⇔ 4m2 + 4(m2 – 7m + 6) = m2 – 2m + 1
⇔ 4m2 + 4m2 – 28m + 24 = m2 – 2m + 1
⇔ 7m2 – 26m + 23 = 0
\( \Leftrightarrow m = \frac{{13 \pm 2\sqrt 2 }}{7}\)
Vậy \(m = \frac{{13 \pm 2\sqrt 2 }}{7}\).