已知二次函數(shù)f (x)=ax2+bx (a,b為常數(shù),且a≠0),滿足條件f (1+x)=f (1-x),且方程f (x)=x有等根.
(1)求f (x)的解析式;
(2)是否存在實數(shù)m、n(m<n),使f(x)的定義域和值域分別為[m,n]和[3m,3n],如果存在,求出m、n的值,如果不存在,說明理由.
解:(1)∵f(x)滿足f(1+x)=f(1-x),∴f(x)的圖象關于直線x=1對稱.
而二次函數(shù)f(x)的對稱軸為x=-
,∴-
=1.①
又f(x)=x有等根,即ax
2+(b-1)x=0有等根,∴△=(b-1)
2=0.②
由①,②得 b=1,a=-
.∴f(x)=-
x
2+x.
(2)∵f(x)=-
x
2+x=-
(x-1)
2+
≤
.
如果存在滿足要求的m,n,則必需3n≤
,∴n≤
.
從而m<n≤
<1,而x≤1,f(x)單調(diào)遞增,
∴
,
可解得m=-4,n=0滿足要求.
∴存在m=-4,n=0滿足要求.
分析:(1)由已知中f (1+x)=f (1-x),可得f(x)的圖象關于直線x=1對稱,結合方程f (x)=x有等根其△=0,我們可構造關于a,b的方程組,解方程組求出a,b的值,即可得到f (x)的解析式;
(2)由(1)中函數(shù)的解析式,我們根據(jù)f(x)的定義域和值域分別為[m,n]和[3m,3n],我們易判斷出函數(shù)在[m,n]的單調(diào)性,進而構造出滿足條件的方程,解方程即可得到答案.
點評:本題考查的知識點是二次函數(shù)的性質(zhì),其中(1)的關鍵是由已知條件構造關于a,b的方程組,(2)的關鍵是根據(jù)函數(shù)的值域判斷出函數(shù)在[m,n]的單調(diào)性,進而構造出滿足條件的方程.