Câu hỏi: Có bao nhiêu giá trị $m$ để đồ thị hàm số $y=-{{x}^{3}}+m{{x}^{2}}-2m$ cắt trục $Ox$ tại ba điểm phân biệt có hoành độ lập thành cấp số cộng.
A. 0.
B. 1.
C. 2.
D. 3.
A. 0.
B. 1.
C. 2.
D. 3.
Xét phương trình hoành độ giao điểm: $-{{x}^{3}}+m{{x}^{2}}-2m=0\left( 1 \right).$
+) Điều kiện cần:
Giả sử phương trình $\left( 1 \right)$ có ba nghiệm ${{x}_{1}},{{x}_{2}},{{x}_{3}}$ theo thứ tự lập thành một cấp số cộng
$\Rightarrow -{{x}^{3}}+m{{x}^{2}}-2m=-\left( x-{{x}_{1}} \right)\left( x-{{x}_{2}} \right)\left( x-{{x}_{3}} \right)$
Đồng nhất hệ số ta được ${{x}_{2}}=\dfrac{m}{3}.$
Thay ${{x}_{2}}=\dfrac{m}{3}$ vào phương trình $\left( 1 \right)$ ta được $-\dfrac{{{m}^{3}}}{27}+\dfrac{{{m}^{3}}}{9}-2m=0$
$\Leftrightarrow {{m}^{3}}-27m=0\Leftrightarrow \left[ \begin{aligned}
& m=0 \\
& m=\pm 3\sqrt{3} \\
\end{aligned} \right.$
+) Điều kiện đủ:
+ Với $m=0$ thì $\left( 1 \right)\Leftrightarrow x=0$ (không thỏa mãn).
+ Với $m=3\sqrt{3}$ thì $\left( 1 \right)\Leftrightarrow -{{x}^{3}}+3\sqrt{3}{{x}^{2}}-6\sqrt{3}=0\Leftrightarrow \left[ \begin{aligned}
& x=-3+\sqrt{3} \\
& x=\sqrt{3} \\
& x=3+\sqrt{3} \\
\end{aligned} \right.$ (thỏa mãn điều kiện).
+ Với $m=-3\sqrt{3}$ thì $\left( 1 \right)\Leftrightarrow -{{x}^{3}}-3\sqrt{3}{{x}^{2}}+6\sqrt{3}=0\Leftrightarrow \left[ \begin{aligned}
& x=-3-\sqrt{3} \\
& x=-\sqrt{3} \\
& x=3-\sqrt{3} \\
\end{aligned} \right.$ (thỏa mãn điều kiện).
Vậy có 2 giá trị của $m$ thỏa mãn yêu cầu bài toán.
+) Điều kiện cần:
Giả sử phương trình $\left( 1 \right)$ có ba nghiệm ${{x}_{1}},{{x}_{2}},{{x}_{3}}$ theo thứ tự lập thành một cấp số cộng
$\Rightarrow -{{x}^{3}}+m{{x}^{2}}-2m=-\left( x-{{x}_{1}} \right)\left( x-{{x}_{2}} \right)\left( x-{{x}_{3}} \right)$
Đồng nhất hệ số ta được ${{x}_{2}}=\dfrac{m}{3}.$
Thay ${{x}_{2}}=\dfrac{m}{3}$ vào phương trình $\left( 1 \right)$ ta được $-\dfrac{{{m}^{3}}}{27}+\dfrac{{{m}^{3}}}{9}-2m=0$
$\Leftrightarrow {{m}^{3}}-27m=0\Leftrightarrow \left[ \begin{aligned}
& m=0 \\
& m=\pm 3\sqrt{3} \\
\end{aligned} \right.$
+) Điều kiện đủ:
+ Với $m=0$ thì $\left( 1 \right)\Leftrightarrow x=0$ (không thỏa mãn).
+ Với $m=3\sqrt{3}$ thì $\left( 1 \right)\Leftrightarrow -{{x}^{3}}+3\sqrt{3}{{x}^{2}}-6\sqrt{3}=0\Leftrightarrow \left[ \begin{aligned}
& x=-3+\sqrt{3} \\
& x=\sqrt{3} \\
& x=3+\sqrt{3} \\
\end{aligned} \right.$ (thỏa mãn điều kiện).
+ Với $m=-3\sqrt{3}$ thì $\left( 1 \right)\Leftrightarrow -{{x}^{3}}-3\sqrt{3}{{x}^{2}}+6\sqrt{3}=0\Leftrightarrow \left[ \begin{aligned}
& x=-3-\sqrt{3} \\
& x=-\sqrt{3} \\
& x=3-\sqrt{3} \\
\end{aligned} \right.$ (thỏa mãn điều kiện).
Vậy có 2 giá trị của $m$ thỏa mãn yêu cầu bài toán.
Đáp án C.