题目内容

【题目】已知二次函数f(x)=ax2+bx+c.
(1)若a>b>c,且f(1)=0,证明f(x)的图象与x轴有2个交点;
(2)在(1)的条件下,是否存在m∈R,使得f(m)=﹣a成立时,f(m+3)为正数,若存在,证明你的结论,若不存在,请说明理由;
(3)若对x1 , x2∈R,且x1<x2 , f(x1)≠f(x2),方程f(x)= [f(x1)+f(x2)]有两个不等实根,证明必有一个根属于(x1 , x2).

【答案】
(1)解:因为f(1)=0,

所以a+b+c=0,

又因为a>b>c,

所以a>0,且c<0,

因此ac<0,

所以△=b2﹣4ac>0,

因此f(x)的图象与x轴有2个交点


(2)解:由(1)可知方程f(x)=0有两个不等的实数根,不妨设为x1和x2

因为f(1)=0,

所以f(x)=0的一根为x1=1,

因为x1+x2=﹣ ,x1x2=

所以x2=﹣ ﹣1=

因为a>b>c,a>0,且c<0,

所以﹣2<x2<0.

因为要求f(m)=﹣a<0,

所以m∈(x1,x2),

因此m∈(﹣2,1),

则m+3>1,

因为函数y=f(x)在[1,+∞)上单调递增;

所以f(m+3)>f(1)=0成立


(3)解:构造函数g(x)=f(x)﹣ [f(x1)+f(x2)],

则g(x1)=f(x1)﹣ [f(x1)+f(x2)]= [f(x1)﹣f(x2)],

g(x2)=f(x2)﹣ [f(x1)+f(x2)]= [f(x2)﹣f(x1)],

于是g(x1)g(x2)= [f(x1)﹣f(x2)][f(x2)﹣f(x1)]

=﹣ [f(x1)﹣f(x2)]2

因为f(x1)≠f(x2),

所以g(x1)g(x2)=﹣ [f(x1)﹣f(x2)]2<0,

所以方程g(x)=0在(x1,x2)内有一根,

即方程f(x)= [f(x1)+f(x2)]必有一根属于(x1,x2


【解析】(1)由f(1)=0,得a+b+c=0,根据a>b>c,可知a>0,且c<0,再利用根的判别式可证;(2)由条件知方程的一根为1,另一根满足﹣2<x2<0.由于f(m)=﹣a<0,可知m∈(﹣2,1),从而m+3>1,根据函数y=f(x)在[1,+∞)上单调递增,可知(m+3)>0成立. (3)构造函数g(x)=f(x)﹣ [f(x1)+f(x2)],进而证明g(x1)g(x2)<0,所以方程g(x)=0在(x1 , x2)内有一根,故方程f(x)= [f(x1)+f(x2)]必有一根属于(x1 , x2).

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