Google
Câu hỏi: Chứng minh rằng có hai tiếp tuyến chung của parabol \(y = {x^2} - 3x\) đi qua điểm \(A\left( {{3 \over 2}; - {5 \over 2}} \right)\) và chúng vuông góc với nhau.
Lời giải chi tiết
Phương trình của đường thẳng đi qua điểm A và có hệ số góc k là
\(y = k\left( {x - {3 \over 2}} \right) - {5 \over 2}\) \(\left( {{D_k}} \right)\)
Hoành độ giao điểm của parabol và đường thẳng \(\left( {{D_k}} \right)\) là nghiệm của phương trình
\(\eqalign{& {x^2} - 3x = kx - {3 \over 2}k - {5 \over 2} \cr & \Leftrightarrow 2{x^2} - 2(k + 3)x + 3k + 5 = 0 \cr} \)
Đường thẳng \(\left( {{D_k}} \right)\) là tiếp tuyến của parabol khi và chỉ khi phương trình trên có nghiệm kép, tức là
\(\eqalign{& \Delta ' = {\left( {k + 3} \right)^2} - 2\left({3k + 5} \right) = 0 \cr & \Leftrightarrow {k^2} - 1 = 0 \Leftrightarrow k = \pm 1 \cr} \)
Như vậy có hai tiếp tuyến của parabol đi qua điểm A.
Hệ số góc của hai tiếp tuyến đó là \({k_1} = 1\) và \({k_2} = - 1\).
Vì \(k_1.{k_2} = - 1\) nên hai tiếp tuyến đó vuông góc với nhau.
Phương trình của đường thẳng đi qua điểm A và có hệ số góc k là
\(y = k\left( {x - {3 \over 2}} \right) - {5 \over 2}\) \(\left( {{D_k}} \right)\)
Hoành độ giao điểm của parabol và đường thẳng \(\left( {{D_k}} \right)\) là nghiệm của phương trình
\(\eqalign{& {x^2} - 3x = kx - {3 \over 2}k - {5 \over 2} \cr & \Leftrightarrow 2{x^2} - 2(k + 3)x + 3k + 5 = 0 \cr} \)
Đường thẳng \(\left( {{D_k}} \right)\) là tiếp tuyến của parabol khi và chỉ khi phương trình trên có nghiệm kép, tức là
\(\eqalign{& \Delta ' = {\left( {k + 3} \right)^2} - 2\left({3k + 5} \right) = 0 \cr & \Leftrightarrow {k^2} - 1 = 0 \Leftrightarrow k = \pm 1 \cr} \)
Như vậy có hai tiếp tuyến của parabol đi qua điểm A.
Hệ số góc của hai tiếp tuyến đó là \({k_1} = 1\) và \({k_2} = - 1\).
Vì \(k_1.{k_2} = - 1\) nên hai tiếp tuyến đó vuông góc với nhau.