Đường thẳng qua I(0;1) có dạng y=kx+1
Phương trình hoành độ giao điểm (nếu có) của đường thẳng và (P) là x2−kx−1=0(1)
Để đường thẳng cắt (P) tại hai điểm phân biệt M,N thì phương trình trên phải có hai nghiệm phân biệt x1; x2⇔Δ=k2+4>0
Giả sử hoành độ hai điểm M; N lần lượt là x1; x2 với x1; x2 là nghiệm của phương trình (1) thì theo Vi-et ta có: {x1+x2=kx1x2=−1
Khi đó M(x1;x21), N(x2;x22)
MN2=(x2−x1)2+(x22−x21)2=(x2−x1)2+(x2−x1)2(x2+x1)2
=(x2−x1)2[(x2+x1)2+1]
=[(x2+x1)2−4x1x2][(x2+x1)2+1]
=(k2+4)(k2+1)=(2√10)2=40
⇔k4+5k2−36=0. Giải phương trình này bằng cách đặt t=x2, (t≥0) được k=±2.
Đối chiếu điều kiện Δ>0 ở trên thấy thỏa mãn. Vậy có hai đường thẳng qua I(0;1) và cắt (P):y=x2 tại hai điểm M, N sao cho MN=2√10 là: y=2x+1 và y=−2x+1