Bài 1.65 trang 23 SBT Giải tích 12 Nâng cao

Đề bài

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.