Cho phương trình $4 x^{2} + (m^{2} + 2 m - 15) x + {(m + 1)}^{2} - 20 = 0$ với m là tham số. Tìm tất cả các giá trị của m để phương trình đã cho có hai nghiệm $x_{1}, x_{2}$ thỏa mãn hệ thức $x_{1}^{2} + x_{2} + 2019 = 0$

Giải bởi Vietjack

Phương trình đã cho có hai nghiệm $x_{1}, x_{2} \Leftrightarrow Δ \geq 0$

$\begin{array}{l} \Leftrightarrow {(m^{2} + 2 m - 15)}^{2} - 16 [{(m + 1)}^{2} - 20] \geq 0 \\ \Leftrightarrow {[{(m + 1)}^{2} - 16]}^{2} - 16 {(m + 1)}^{2} + 320 \geq 0 \\ \Leftrightarrow {(m + 1)}^{4} - 32. {(m + 1)}^{2} + 256 - 16 {(m + 1)}^{2} + 320 \geq 0 \\ \Leftrightarrow {(m + 1)}^{4} - 48. {(m + 1)}^{2} + 576 \geq 0 \\ \Leftrightarrow {(m + 1)}^{4} - 2.24. {(m + 1)}^{2} + 24^{2} \geq 0 \\ [{(m + 1)}^{2} - 24] \geq 0 \forall m \end{array}$

Nên phương trình đã cho luôn có hai nghiệm phân biệt với mọi m

Áp dụng hệ thức Vi-et ta có: $\begin{array}{l} \{\begin{cases} x_{1} + x_{2} = - \frac{m^{2} + 2 m - 15}{4} = - \frac{{(m + 1)}^{2} - 16}{4} = - \frac{{(m + 1)}^{2}}{4} + 4 \\ x_{1} x_{2} = \frac{{(m + 1)}^{2} - 20}{4} = \frac{{(m + 1)}^{2}}{4} - 5 \end{cases} \\ \Rightarrow x_{1} + x_{2} + x_{1} x_{2} = - 1 () \end{array}$

Theo đề bài ta có: $x_{1}^{2} + x_{2} + 2019 = 0 \Leftrightarrow x_{2} = - x_{1}^{2} - 2019$

Thay vào () ta có:

$\begin{array}{l} \Leftrightarrow x_{1}^{3} + x_{1}^{2} + 2018 x_{1} + 2018 = 0 \Leftrightarrow x_{1}^{2} (x_{1} + 1) + 2018 (x_{1} + 1) = 0 \\ \Leftrightarrow (x_{1} + 1) (x_{1}^{2} + 2018) = 0 \Leftrightarrow x_{1} + 1 = 0 (x_{1}^{2} + 2018 > 0) \\ \Leftrightarrow x_{1} = - 1 \Rightarrow x_{2} = - 1 - 2019 = - 2020 \end{array}$

Mặt khác $x_{1} x_{2} = \frac{{(m + 1)}^{2}}{4} - 5$

$\begin{array}{l} \Leftrightarrow 2020 = \frac{{(m + 1)}^{2}}{4} - 5 \Leftrightarrow 2025.4 = {(m + 1)}^{2} \\ \Leftrightarrow {(m + 1)}^{2} = 8100 \Leftrightarrow [\begin{array}{l} m + 1 = 90 \\ m + 1 = - 90 \end{array} \Leftrightarrow [\begin{array}{l} m = 89 \\ m = - 91 \end{array} \end{array}$

Vậy $m \in \{89; - 91\}$ thỏa mãn điều kiện bài toán

Xem đáp án » 15/10/2022 151

Xem đáp án » 15/10/2022 138

Xem đáp án » 15/10/2022 130

Xem đáp án » 15/10/2022 118

Xem đáp án » 15/10/2022 96

Xem đáp án » 15/10/2022 95

Xem đáp án » 15/10/2022 94

Xem đáp án » 15/10/2022 90

Xem đáp án » 15/10/2022 87

Xem thêm »

Xem thêm »

Xem thêm »