Question

已知f(x)是二次函數(shù)，不等式f(x)＜0的解集是(0,5),且f(x)在區(qū)間［-1，4］上的最大值是12.

(1)求f(x)的解析式；

(2)是否存在自然數(shù)m，使得方程f(x)+=0在區(qū)間(m,m+1)內(nèi)有且只有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根？若存在，求出所有m的值；若不存在，說明理由.

Answer 1

解：(1)∵f(x)是二次函數(shù)，且f(x)＜0的解集是(0，5)，

∴可設(shè)f(x)=ax(x-5)(a＞0),

∴f(x)在區(qū)間［-1，4］上的最大值是f(-1)=6a.

    由已知，得6a=12,∴a=2,

∴f(x)=2x(x-5)=2x²-10x(x∈R).

(2)方程f(x)+=0等價(jià)于方程2x³-10x²+37=0.

    設(shè)h(x)=2x³-10x²+37,

    則h′(x)=6x²-20x=2x(3x-10).

    當(dāng)x∈(0,)時(shí)，h′(x)＜0,h(x)是減函數(shù)；

    當(dāng)x∈(,+∞)時(shí)，h′(x)＞0，h(x)是增函數(shù).

∵h(yuǎn)(3)=1＞0,h()=-＜0,h(4)=5＞0,

∴方程h(x)=0在區(qū)間(3,),(,4)內(nèi)分別有唯一實(shí)數(shù)根，而在區(qū)間(0,3),(4,+∞)內(nèi)沒有實(shí)數(shù)根，所以存在唯一的自然數(shù)m=3，使得方程f(x)+=0在區(qū)間(m,m+1)內(nèi)有且只有兩個(gè)不同的實(shí)數(shù)根.