Giải SBT Toán 10 trang 9 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Giải SBT Toán 10 trang 9 Tập 2 Chân trời sáng tạo

Bài 2 trang 9 SBT Toán 10 Tập 2: Tìm các giá trị của tham số m để:

a) $f\left(x\right)=\left(2m-8\right)x^2+2mx+1$là một tam thức bậc hai;

b) $f\left(x\right)=\left(2m+3\right)x^2+3x-4m^2$ là một tam thức bậc hai có x = 3 là một nghiệm;

c) $f\left(x\right)=2x^2+mx-3$dương tại x = 2.

Lời giải:

a) $f\left(x\right)$là tam thức bậc hai khi và chỉ khi 2m – 8 ≠ 0 hay m ≠ 4.

b) $f\left(x\right)$là tam thức bậc hai khi và chỉ khi 2m + 3 ≠ 0 hay m ≠ $\frac{-3}{2}$.

Tam thức $f\left(x\right)$có x = 3 là một nghiệm khi và chỉ khi f (3) = (2m + 3) . 3² + 3.3 – 4m² = 0

Suy ra – 4m² + 18m + 36 = 0 hay – 2m² + 9m + 18 = 0

Ta có: ∆ = b² – 4ac = 9² – 4.( –2 ).18 = 225 > 0 nên phương trình ẩn m có hai nghiệm phân biệt lần lượt là:

Vậy m = 6 thỏa mãn f(x) là tam thức bậc hai có x = 3 là một nghiệm.

c) $f\left(x\right)=2x^2+mx-3$dương tại x = 2 khi và chỉ khi f (2) = 2.2² + 2m – 3 > 0

Suy ra 2m + 5 > 0 ⟺ m > $\frac{-5}{2}$.

Vậy m > $\frac{-5}{2}$thì f(x) dương tại x = 2.

Bài 3 trang 9 SBT Toán 10 Tập 2: Tìm các giá trị của tham số m để:

a) $f\left(x\right)=\left(m^2+9\right)x^2+\left(m+6\right)x+1$là một tam thức bậc hai có một nghiệm duy nhất;

b) $f\left(x\right)=\left(m-1\right)x^2+3x+1$là một tam thức bậc hai có hai nghiệm phân biệt;

c) $f\left(x\right)=m{x}^2+\left(m+2\right)x+1$là một tam thức bậc hai vô nghiệm.

Lời giải:

a) $f\left(x\right)$là một tam thức bậc hai khi và chỉ khi m² + 9 ≠ 0, mà m² + 9 > 0, đúng với mọi m ∈ R.

$f\left(x\right)$có một nghiệm duy nhất khi ∆ = b² – 4ac = (m + 6)² – 4.(m² + 9).1 = 0

⇔ –3m² + 12m = 0

⇔ 3m.(4 – m) = 0

⇔ m = 0 hoặc m = 4

Vậy m = 0 hoặc m = 4 là một tam thức bậc hai có một nghiệm duy nhất.

b) $f\left(x\right)$là một tam thức bậc hai khi và chỉ khi m – 1 ≠ 0 hay m ≠ 1.

$f\left(x\right)$có hai nghiệm phân biệt khi và chỉ khi ∆ = b² – 4ac = 3² – 4. (m – 1 ).1 > 0

⇔ 13 – 4m > 0

⇔ m < $\frac{13}{4}$.

Vậy m < $\frac{13}{4}$thì f(x) là một tam thức bậc hai có hai nghiệm phân biệt.

c) f(x) là một tam thức bậc hai khi a = m ≠ 0.

Ta có: ∆ = (m + 2)² – 4m = m² + 4 > 0

Để f(x) vô nghiệm thì ∆ < 0 ⇔ m² + 4 < 0

Mà m² + 4 > 0 với mọi m nên không tồn tại giá trị của m thỏa mãn.

Vậy không có giá trị nào của m thỏa mãn yêu cầu.

Bài 4 trang 9 SBT Toán 10 Tập 2: Dựa vào đồ thị của các hàm số bậc hai được cho trong hình dưới đây, xét dấu của tam thức bậc hai tương ứng:

Lời giải:

a) Quan sát hình vẽ a), ta thấy:

Đồ thị hàm số nằm trên trục hoành khi x < – 2,5 hoặc x > 3 hay f(x) > 0 khi x ∈ ( – ∞; – 2,5) ∪ (3; + ∞).

Đồ thị cắt trục hoành tại hai điểm x = – 2,5 và x = 3 hay f(x) = 0 khi x = – 2,5 và x = 3.

Đồ thị hàm số nằm dưới trục hoành khi – 2,5 < x < 3 hay f(x) < 0 khi x ∈ (– 2,5; 3).

b) Quan sát hình vẽ b) ta thấy:

Đồ thị hàm số nằm trên trục hoành khi x ≠ –1 hay g(x) > 0 khi x ≠ –1.

Đồ thị cắt trục hoành tại điểm x =–1 hay fgx) = 0 khi x = – 1.

c) Đồ thị hàm số nằm dưới trục hoành với mọi x ∈ℝ hay f(x) < 0 với mọi x ∈ℝ.

Bài 5 trang 9 SBT Toán 10 Tập 2: Xét dấu của các tam thức bậc hai sau:

Lời giải:

a) Ta có: ∆ = b² – 4ac = (– 5)² – 4.1.4 = 9 > 0 nên f (x) có hai nghiệm phân biệt lần lượt là:

Như vậy, f (x) có a = 1 > 0, ∆ > 0 và có hai nghiệm x₁ = 1, x₂ = 4 nên áp dụng định lí dấu tam thức bậc hai, ta có:

f (x) âm trong khoảng (1; 4).

f (x) dương trong khoảng (–∞; 1) và (4; +∞).

b) Ta có: ∆ = b² – 4ac = 2² – 4.$\left(\frac{-1}{3}\right)$.( –3) = 0 nên f (x) có nghiệm kép x₀ = $\frac{-b}{2a}$= 3.

Như vậy, f (x) có a = $\frac{-1}{3}$< 0, ∆ = 0 nên f (x) âm với mọi x ≠ 3.

c) Ta có: ∆ = b² – 4ac = 6² – 4.3.4 = –12 < 0, a = 3 > 0 nên f (x) dương với mọi x ∈ℝ.

d) Ta có: ∆ = b² – 4ac = 3² – 4.(–2).5 = 49 > 0 nên f (x) có hai nghiệm phân biệt lần lượt là:

Như vậy, f (x) có a = –2< 0, ∆ > 0 và có hai nghiệm x₁ = –1, x₂ = $\frac{5}{2}$nên:

f (x) dương trong khoảng ( –1; $\frac{5}{2}$).

f (x) âm trong khoảng (–$\frac{5}{2}$; –1) và ($\frac{5}{2}$; +$\infty$).

e) Ta có: ∆ = b² – 4ac = 3² – 4.( –6 ) .( –1 ) = –15 < 0, a = –6< 0 nên f ( x ) âm với mọi x ∈ℝ.

g) Ta có: ∆ = b² – 4ac = 12² – 4.4.9 = 0 nên f (x) có nghiệm kép $\frac{-3}{2}$

Như vậy, f (x) có a = 4 > 0, ∆ = 0 nên f (x) dương với mọi x ≠ $\frac{-3}{2}$.

Bài 6 trang 9 SBT Toán 10 Tập 2: Tìm các giá trị của tham số m để:

a) $f\left(x\right)=\left(m+1\right)x^2+5x+2$là tam thức bậc hai không đổi dấu trên ℝ,

b) $f\left(x\right)=m{x}^2-7x+4$là tam thức bậc hai âm với mọi x ∈ ℝ;

c) $f\left(x\right)=3x^2-4x+\left(3m-1\right)$là tam thức bậc hai dương với mọi x ∈ ℝ;

d) $f\left(x\right)=\left(m^2+1\right)x^2-3mx+1$là tam thức bậc hai âm với mọi x ∈ ℝ.

Lời giải:

a) f (x) là tam thức bậc hai khi và chỉ khi m + 1 ≠ 0 hay m ≠–1

f (x) không đổi dấu trên ℝ khi và chỉ khi ∆ = b² – 4ac = 5² – 4.( m + 1 ). 2 < 0

⇔ 17 – 8m < 0

⇔ m > $\frac{17}{8}$.

Vậy m > $\frac{17}{8}$thỏa mãn yêu cầu đề bài.

b) f (x) là tam thức bậc hai âm với mọi x ∈ ℝ khi và chỉ khi m < 0 và

∆ = b² – 4ac = 49 – 16m < 0 ⇔ m > $\frac{49}{16}$

Do đó m thỏa mãn đồng thời m < 0 và m > $\frac{49}{16}$(vô lí).

Vậy không tồn tại m thỏa mãn yêu cầu đề bài.

c) Do f (x) có a = 3 > 0 nên f (x) là tam thức bậc hai dương với mọi x ∈ ℝ khi và chỉ khi ∆’ = 4 – 3.(3m – 1 ) < 0

⇔ 7 – 9m < 0

⇔ m > $\frac{7}{9}$

Vậy m > $\frac{7}{9}$thoả mãn yêu cầu đề bài.

d) f (x) là tam thức bậc hai âm với mọi x ∈ ℝ khi và chỉ khi a = m² + 1 < 0 và ∆ < 0.

Ta có m² ≥ 0 với mọi x ∈ ℝ

⇒ a = m² + 1 > 0 với mọi x ∈ ℝ.

Như vậy không tồn tại m thỏa mãn yêu cầu đề bài.