Câu 4. (2,0 điểm) Cho phương trình $x^{2}-2(m-1) x+m^{2}-3=0$ (1) (với $x$ là ẩn số)
a) Giải phương trình (1) khi $m=0$.
b) Tìm các giá trị của $m$ để phương trình (1) có nghiệm.
c) Tìm giá trị của $m$ để phương trình (1) có nghiệm $x_{1} ; \, x_{2}$ sao cho biểu thức $F=x_1^2+x_2^{2}+x_{1}+x_{2}$ đạt giá trị nhỏ nhất.
a) Với m = 0 phương trình (1) trở thành :
x2 + 2x - 3 = 0
Dễ thấy phương trình có dạng a + b + c = 0
nên (1) có 2 nghiệm \(x_1=1;x_2=-3\)
b) Phương trình (1) có nghiệm khi :
\(\Delta'=\left[-\left(m-1\right)\right]^2-m^2+3=-2m+4\ge0\)
\(\Leftrightarrow m\le2\)
c) Áp dụng hệ thức Viete cho (1) ta có :
\(\left\{{}\begin{matrix}x_1+x_2=2m-2\\x_1x_2=m^2-3\end{matrix}\right.\)
Khi đó \(F=x_1^2+x_2^2+x_1+x_2=\left(x_1+x_2\right)^2+x_1+x_2-2x_1x_2\)
\(=\left(2m-2\right)^2+2m-2-2.\left(m^2-3\right)\)
\(=2m^2-6m+8=\dfrac{4m^2-12m+16}{2}=\dfrac{\left(2m-3\right)^2+7}{2}\ge\dfrac{7}{2}\)
=> \(F_{min}=\dfrac{7}{2}\)
Dấu "=" xảy ra <=> 2m - 3 = 0
\(\Leftrightarrow m=\dfrac{3}{2}\)(tm)