Giải
Phương trình hoành độ giao điểm:
$\dfrac{x^2 + 4x + 3}{x + 2} = kx + 1 \Leftrightarrow (k - 1)x^2 + (2k - 3)x - 1 = 0 \, (1)$
Tồn tại 2 điểm A, B phân biệt khi: $\left\{\begin{matrix}k \neq 1\\\Delta = (2k - 3)^2 + 4(k - 1) > 0\end{matrix}\right. \Leftrightarrow k \neq 1$
Gọi A$(x_A; kx_A + 1)$ và B$(x_B; kx_B + 1)$ là giao điểm của (d) và (C).
Khi đó, $x_A, y_A$ là nghiệm của phương trình (1). Theo định lý Viét, ta có: $x_A + x_B = \dfrac{3 - 2k}{k - 1}$
Trung điểm I của AB có:
$\left\{\begin{matrix}x_I = \dfrac{x_A + x_B}{2}\\y_I = k\dfrac{x_A + x_B}{2} + 1\end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}x_I = \dfrac{3 - 2k}{2k - 2}\\y_I = k.x_I + 1\end{matrix}\right. \Leftrightarrow \left\{\begin{matrix}k = \dfrac{2x_I + 3}{2x_I + 2}\\y_I = \dfrac{2x_I + 3}{2x_I + 2}.x_I + 1 = \dfrac{2x_I^2 + 5x_I + 2}{2(x_I + 1)}\end{matrix}\right.$
Vậy, tập hợp trung điểm I của AB là đồ thị hàm số: $y = \dfrac{2x^2 + 5x + 2}{2(x + 1)}$