问题 解答题

设二次函数f(x)=ax2+bx+c(a>b>c),已知f(1)=0,且存在实数m,使f(m)=-a.

(1)试推断f(x)在区间[0,+∞)上是否为单调函数,并说明你的理由;

(2)设g(x)=f(x)+bx,对于x1,x2∈R,且x1≠x2,若g(x1)=g(x2)=0,求|x1-x2|的取值范围;

(3)求证:f(m+3)>0.

答案

(1)∵存在实数m,使f(m)=-a.

∴方程ax2+bx+c+a=0有实根⇒△=b2-4a(a+c)≥0…(*)

∵f(1)=0

∴a+b+c=0,结合a>b>c得a>0,c<0

再将a+c=-b代入不等式(*),得

b2-4a•(-b)=b(b+4a)≥0,

∵b+4a=-(a+c)+4a=3a-c>0

b≥0.

可得二次函数f(x)=ax2+bx+c图象开口向上,且关于直线x=-

b
2a
对称

-

b
2a
<0,f(x)在[-
b
2a
,+∞)上是增函数.

∴f(x)在区间[0,+∞)上是增函数…(3分)

(2)根据题意,得x1,x2是方程g(x)=0即ax2+2bx+c=0的两实根.

根据根与系数的关系得:

x1+x2=-
2b
a
x1x2=
c
a

∴|x1-x2|2=(x1+x2)2-4x1x2=
4b2
a2
-
4c
a
=
4
a2
(b2-ac)=
4
a2
[(a+c)2-ac]

=4[(

c
a
)2+
c
a
+1]=4(
c
a
+
1
2
)2+3.
, 

∵a>b=-(a+c).

2a>-c>0⇒

c
a
>-2,又a+c=-b≤0,

c
a
≤-1⇒(
c
a
+
1
2
)2∈[
1
4
9
4
)

|x1-x2|∈[2,2

3
),….(8分)

(3)∵f(1)=0.设f(x)=a(x-1)(x-

c
a
).

∵f(m)=-a,

a(m-1)(m-

c
a
)=-a
⇒(m-1)(m-
c
a
)=-1<0

c
a
<m<1⇒m>-2⇒m+3>1

∵f(x)在区间[0,+∞)上是增函数

f(m+3)>f(1)=0..…(14分)

单项选择题
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