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.
(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=-
对称b 2a
∵-
<0,f(x)在[-b 2a
,+∞)上是增函数.b 2a
∴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 x1•x2= c a
∴|x1-x2|2=(x1+x2)2-4x1x2=
-4b2 a2
=4c a
(b2-ac)=4 a2
[(a+c)2-ac]4 a2
=4[(
)2+c a
+1]=4(c a
+c a
)2+3.1 2 ,
∵a>b=-(a+c).
∴2a>-c>0⇒
>-2,又a+c=-b≤0,c a
∴
≤-1⇒(c a
+c a
)2∈[1 2
,1 4
).9 4
∴|x1-x2|∈[2,2
),….(8分)3
(3)∵f(1)=0.设f(x)=a(x-1)(x-
).c a
∵f(m)=-a,
∴a(m-1)(m-
)=-ac a
,⇒(m-1)(m-
)=-1<0c a
∴
<m<1⇒m>-2⇒m+3>1c a
∵f(x)在区间[0,+∞)上是增函数
∴f(m+3)>f(1)=0..…(14分)