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.

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  • 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

    .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