已知函数f(x)=ax2+bx(a,b为常数,且a≠0)满足条件f(1-x)=f(1+x),且函数g(x)=f(x)-x只有一个零点.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)求实数m,n(m<n),使得f(x)的定义域为[m,n]时,f(x)的取值范围是[3m,3n].
(Ⅰ)因为二次函数f(x)=ax2+bx满足条件f(1-x)=f(1+x),
所以函数f(x)图象的对称轴是直线x=1.所以-
=1,即b=-2a. …2分b 2a
因为函数g(x)=f(x)-x只有一个零点,即ax2-(2a+1)x=0有等根.
所以△=(2a+1)2=0.…4分
即a=-
,b=1.所以f (x)=-1 2
x2+x. …6分1 2
(Ⅱ)①当m<n<1时,f (x)在[m,n]上单调递增,f (m)=3m,f (n)=3n,
所以m,n是-
x2+x=3x的两根.1 2
解得m=-4,n=0; …8分
②当m≤1≤n时,3n=
,解得n=1 2
.不符合题意; …10分1 6
③当1<m<n时,f (x)在[m,n]上单调递减,所以f (m)=3n,f (n)=3m.
即-
m2+m=3n,-1 2
n2+n=3m.1 2
相减得-
(m2-n2)+(m-n)=3(n-m).1 2
因为m≠n,所以-
(m+n)+1=-3.所以m+n=8.1 2
将n=8-m代入-
m2+m=3n,1 2
得-
m2+m=3(8-m).但此方程无解.1 2
所以m=-4,n=0时,f (x)的定义域和值域分别是[m,n]和[3m,3n].…14分.