问题
解答题
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?
答案
(1)∵f(1-x)=f(1+x),∴f(x)的对称轴为x=1,
可得-
=1即b=-2a.(*)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=-
,1 2
∴函数的解析式为f(x)=-
x2+x.1 2
(2)由(1)得f(x)=-
x2+x=-1 2
(x-1)2+1 2
≤1 2
,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≤1 2
,1 6
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].