已知f(x)=ax2+bx+c,f(0)=0,对任意实数x恒有f(1-x)=f(1+x)成立,方程f(x)=x有两个相等实根.
(1)求f(x);
(2)是否存在实数m,n,使得函数f(x)在区间[m,n]上的值域为[3m,3n]?为什么?
网友回答
解:(1)∵f(1-x)=f(1+x),∴f(x)的对称轴为x=1,
可得-=1即b=-2a.(*)
∵f(x)=x有两相等实根,∴ax2+bx=x,即方程ax2+(b-1)x=0有两相等实数根,
∴(b-1)2-4×a×0=0,解之得b=1,代入(*)得a=-,
∴函数的解析式为f(x)=-x2+x.
(2)由(1)得f(x)=-x2+x=-(x-1)2+≤,
若函数f(x)在区间[m,n]上的值域为[3m,3n],可得3n≤,所以m<n≤,
又∵函数的图象是开口向下的抛物线,对称轴为x=1,
∴f(x)在区间[m,n]上单调递增,有f(m)=3m且f(n)=3n,
解之得m=0或m=-4,n=0或n=-4,
又∵m<n,∴m=-4,n=0.
即存在实数m=-4、n=0,使得函数f(x)在区间[m,n]上的值域恰好为[3m,3n].
解析分析:(1)根据f(1-x)=f(1+x)恒成立,得-=1即b=-2a.由方程f(x)=x有相等的实根,得到方程ax2+(b-1)x=0根的判别式为0.联解可得a=-且b=1,得到函数的解析式;(2)根据函数f(x)在区间[m,n]上的值域为[3m,3n],得到3n小于或等于函数的在R上的最大值,从而得到m<n≤,所以函数f(x)在区间[m,n]上单调递增.由此建立m、n的方程组,解之即可得到存在实数m=-4、n=0,使得函数f(x)在区间[m,n]上的值域恰好为[3m,3n].
点评:本题给出二次函数含有字母参数,求函数的解析式并讨论函数在区间[m,n]上的值域能否为[3m,3n].着重考查了二次函数的图象与性质、函数解析式的求法和不等式的解法等知识,属于中档题.