问题 解答题

已知二次函数f(x)=ax2+bx+c(a,b,c均为实常数,且a≠0),满足条件f(0)=f(2)=0,且方程f(x)=2x有两个相等的实数根.

(1)求函数f(x)的解析式;

(2)试确定一个区间P,使得f(x)在P内单调递减且不等式f(x)≥0在P内恒成立;

(3)是否存在这样的实数m、n,满足m<n,使得f(x)在区间[m,n]内的取值范围恰好是[4m,4n]?如果存在,试求出m、n的值;如果不存在,请说明理由.

答案

(1)由f(2)=f(0)=0可知,4a+2b+c=0,c=0,

又f(x)=2x有两个相等实根,故(b-2)2-4ac=0,

可解得a=-1,b=2,c=0,

故f(x)的解析式为:f(x)=-x2+2x;

(2)由(1)可知f(x)=-x2+2x,

其图象为开口向下的抛物线,对称轴为x=1,

故可取区间P=[1,2],满足题意;

(3)假设存在实数m、n(m<n),使f(x)的定义域和值域分别为[m,n]和42m,4n],

由(1)可知f(x)=-x2+2x=-(x-1)2+1≤1,故4n≤1,故m<n≤

1
4

又函数f(x)的对称轴为x=1,抛物线的开口向下,

故f(x)在区间[m,n]单调递增,

则有f(m)=4m,f(n)=4n,即m,n为方程-x2+2x=4x的实根,

解得x=0或x=-2,结合m<n可得m=-2,n=0,

故存在m=-2,n=0符合题意.

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