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)试推断函数f(x)在区间[0,+∞]上的单调性;

(2)设x1、x2是f(x)+bx=0的不等实根,求|x1-x2|的取值范围;

(3)比较f(m+3)与0的大小.

答案

(1)由f(1)=0可得a+b+c=0,a+c=-b ①,

由f(m)=-a可得 ax2+bx+c+a=0 有实数根,故判别式△=b2-4a(c+a)≥0 ②.

由①②可得 b2+4ab=b(b+4a)≥0,

∵a>b>c,∴a>0,c<0,∴b+4a=-(a+c)+4a=3a-c>0,∴b≥0.

∴二次函数f(x) 的对称轴为x=-

b
2a
≤0,故f(x) 在(0,+∞)上是增函数.

(2)由于x1、x2是f(x)+bx=0的不等实根,故x1+x2=-

2b
a
,x1•x2=
c
a

∴|x1-x2|=

(x1+x2)2-4x1x2
=
(-
2b
a
)
2
-
4ac
a2
=
4(
c
a
+
1
2
)
2
+3

由a>b=-(a+c) 可得 2a>-c,∴

c
a
>-2.

又a+c=-b≤0,可得

c
a
≤-1.

综上可得-2<

c
a
≤-1,-
3
2
c
a
+
1
2
≤-
1
2
,故
1
4
≤(
c
a
+
1
2
)
2
9
4

∴2≤|x1-x2|<2

3
,故|x1-x2|的取值范围是[2,2
3
).

(3)∵f(1)=0,故可设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
<0,∴
c
a
<m<1,∴m>-2,m+3>1,故f(x)在[0,+∞)上是增函数,

故有 f(m+3)>f(1)=0.

单项选择题
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