Mục tiêu của giáo dục không phải là dạy cách kiếm sống hay cung cấp công cụ để đạt được sự giàu có, mà đó phải là con đường dẫn lối tâm hồn con người vươn đến cái chân và thực hành cái thiện
Ngân hàng bài tập
SS

Cho hàm số $y=x^4-4x^2+m$. Tìm $m$ để đồ thị của hàm số cắt trục hoành tại $4$ điểm phân biệt sao cho hình phẳng giới hạn bởi đồ thị với trục hoành có diện tích phần phía trên trục hoành bằng diện tích phần phía dưới trục hoành. Khi đó $m=\dfrac{a}{b}$ với $\dfrac{a}{b}$ là phân số tối giản. Tính $a+2b$.

$37$
$38$
$0$
$29$
1 lời giải Sàng Khôn
Trở lại Tương tự
Thêm lời giải
1 lời giải
Sàng Khôn
09:43 23/01/2022

Chọn phương án B.

Phương trình hoành độ giao điểm: $$x^4-4x^2+m=0\Leftrightarrow m=4x^2-x^4\;(1)$$
Giả sử $x=\pm u$, $x=\pm v$ ($v>u>0$) lần lượt là $4$ nghiệm của phương trình $(1)$.

Theo đề bài ta có $$\displaystyle\int\limits_{-u}^{u}\left(x^4-4x^2+m\right)\mathrm{\,d}x=\displaystyle\int\limits_{-v}^{-u}\left(-x^4+4x^2-m\right)\mathrm{\,d}x+\displaystyle\int\limits_{u}^{v}\left(-x^4+4x^2-m\right)\mathrm{\,d}x$$
Vì tính đối xứng của hàm chẵn nên đẳng thức trên trở thành \begin{eqnarray*}
&\displaystyle\int\limits_{0}^{u}\left(x^4-4x^2+m\right)\mathrm{\,d}x&=\displaystyle\int\limits_{u}^{v}\left(-x^4+4x^2-m\right)\mathrm{\,d}x\\
\Leftrightarrow&\left(\dfrac{x^5}{5}-\dfrac{4x^3}{3}+mx\right)\bigg|_0^u&=\left(-\dfrac{x^5}{5}+\dfrac{4x^3}{3}-mx\right)\bigg|_u^v\\
\Leftrightarrow&\dfrac{u^5}{5}-\dfrac{4u^3}{3}+mu&=-\dfrac{v^5}{5}+\dfrac{4v^3}{3}-mv+\dfrac{u^5}{5}-\dfrac{4u^3}{3}+mu\\
\Leftrightarrow&\dfrac{v^5}{5}-\dfrac{4v^3}{3}+mv&=0\\
\Leftrightarrow&v\left(\dfrac{v^4}{5}-\dfrac{4v^2}{3}+m\right)&=0\\
\Leftrightarrow&\dfrac{v^4}{5}-\dfrac{4v^2}{3}+m&=0\\
\Leftrightarrow&m&=-\dfrac{v^4}{5}+\dfrac{4v^2}{3}\;(2)
\end{eqnarray*}

Vì $x=v$ là một nghiệm của phương trình $(1)$ nên ta có $m=4v^2-v^4$ (3).

Từ (2) và (3) ta có phương trình $$\begin{aligned}
&-\dfrac{v^4}{5}+\dfrac{4v^2}{3}=4v^2-v^4\\
\Leftrightarrow&\,\dfrac{4v^4}{5}-\dfrac{8v^2}{3}=0\\
\Leftrightarrow&\,v^2\left(\dfrac{4v^2}{5}-\dfrac{8}{3}\right)=0\\
\Leftrightarrow&\,\dfrac{4v^2}{5}-\dfrac{8}{3}=0\\
\Leftrightarrow&\,v^2=\dfrac{10}{3}.
\end{aligned}$$
Thay $v^2=\dfrac{10}{3}$ vào $(2)$ ta được $m=\dfrac{20}{9}$.

Vậy $\begin{cases}
a=20\\ b=9
\end{cases}\Rightarrow a+2b=20+2\cdot9=38$.