已知
是二次函数,不等式
的解集是(0,5),且f(x)在区间[-1,4]上的最大值是12.
(1)求
的解析式;
(2)是否存在自然数m,使得方程
=0在区间(m,m+1)内有且只有两个不等的实数根?若存在,求出所有m的值;若不存在,请说明理由.
(1)
(2)存在唯一的自然数m=3,使得方程
在区间(m,m+1)内有且只有两个不等的实数根.
试题分析:(1)为求函数的解析式,可根据
是二次函数,且
的解集是(0,5),
设出
应用“待定系数法”.
(2)首先注意到方程
=0等价于方程
,从而,可通过研究函数
达到解题目的.
具体地,通过“求导数、求驻点、讨论导数的正负、确定函数的单调区间”,认识方程的根分布情况.
试题解析:
(1)∵
是二次函数,且
的解集是(0,5),
∴可设
.
∴
在区间[-1,4]上的最大值是
.
由已知,得
5分
(2)方程
=0等价于方程
设
则
.7分
当x∈
时,
,因此
在此区间上是减少的;
当x∈
时,
,因此
是在此区间上是增加的.
∵h(3)=1>0,h
=
<0,h(4)=5>0, 10分
∴方程
=0在区间
,
内分别有唯一实数根,而在区间(0,3),(4,+∞)内没有实数根,
∴存在唯一的自然数m=3,使得方程
在区间(m,m+1)内有且只有两个不等的实数根. 12分