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(2)=0,且方程f(x)=x有兩個相等的實數(shù)根.
(1)求f(x)的解析式;
(2)求函數(shù)在區(qū)間[-3,3]上的最大值和最小值;
(3)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[2m,2n],如果存在,求出m,n的值,如不存在,請說明理由.
解:(1)∵f(2)=0∴4a+2b=0 ①
又方程f(x)=x有等根,即ax
2+bx-x=0的判別式為零
∴(b-1)
2=0
∴b=1
代入①a=-
∴f(x)=
(2)
∴函數(shù)的對稱軸為x=1
∴當x=1時,函數(shù)取得最大值為
;
當x=-3時,函數(shù)取得最小值為
;
(3)∵
,f(x)的定義域和值域分別為[m,n]和[2m,2n],
∴
∴
而f(x)=
的對稱軸為x=1,
∴當n≤
時,f(x)在[m,n]上為增函數(shù).
若滿足題設條件的m,n存在,則
即
∴
∵m<n≤
.
∴m=-2,n=0,這時,定義域為[-2,0],值域為[-4,0].
由以上知滿足條件的m,n存在,m=-2,n=0.
分析:(1)由方程f(x)=x有兩個相等的實數(shù)根,則△=0,得b,又由f(2)=0,可求a,從而求得f(x).
(2)先配方確定函數(shù)的對稱軸,從而可求函數(shù)在區(qū)間[-3,3]上的最大值和最小值;
(3)由的最大值,確定n≤
,從而知當n≤
時,f(x)在[m,n]上為增函數(shù).若滿足題設條件的m,n存在,則
,從而可求m,n的值.
點評:本題以二次函數(shù)為載體,考查函數(shù)與方程的綜合運用,考查二次函數(shù)解析式的常用解法及分類討論,轉(zhuǎn)化思想,充分利用二次函數(shù)的性質(zhì)是解題的關鍵.