Lời giải

Bài tập: Tìm \( m \) để hàm số \( y = -x^3 + 3x^2 + 3(m^2 - 1)x - 3m^2 - 1 \) có cực đại, cực tiểu và các điểm cực trị của đồ thị cách đều gốc tọa độ \( O \). 
A. \( m = 2 \vee m = -2 \)
B. \( m = 1 \vee m = -1 \)
C. \( m = 0 \)
D. \( m = \frac{1}{2} \vee  m = -\frac{1}{2} \)
(Đề thi 2007, khối B)

Lời giải:

  • \( f'(x) = -3x^2 + 6x + 3(m^2 - 1) = 0 \)

\(\Leftrightarrow \left[ \begin{array}{} x = 1 - m \\x = 1 + m \end{array} \right.\)

  • Hàm số có cực đại và cực tiểu khi \( 1-m \neq 1+m\) \( \iff m \neq 0\)
  • Tìm các điểm cực trị của đồ thị:

Chia \( f(x) \) cho \( f'(x) \) để tìm các điểm cực trị:  

\( f(x) =( \frac{x}{3} - \frac{1}{3} ) f'(x) + 2m^2x - 2m^2 - 2 \)

Hai điểm cực trị của đồ thị là:

\( A \left\{ \begin{aligned} x &= 1 - m \\ y &= -2(m^3 + 1) \end{aligned} \right. \quad \text{và} \quad B \left\{ \begin{aligned} x &= 1 + m \\ y &= 2(m^3 - 1) \end{aligned} \right. \)

  • Tính khoảng cách từ điểm cực trị đến gốc tọa độ \( O \):

\( OA^2 = OB^2 \Leftrightarrow 4m = 16m^3 \)

\( \Leftrightarrow m^2 = \frac{1}{4} \Leftrightarrow m = \pm \frac{1}{2}  \)

Vậy chọn \(\boxed{D}\).