解题思路:(1)根据二次函数小于0的解集,设出解析式,利用单调性求得最大值,解出待定系数.
(2)将方程等价转化h(x)=0,利用h(x)的导数判断其单调性,利用单调性判断h(x)=0的根的情况.
(1)∵f(x)是二次函数,且f(x)<0的解集是(0,5),∴可设f(x)=ax(x-5)(a>0).
∴f(x)在区间[-1,4]上的最大值是f(-1)=6a.
由已知得6a=12,∴a=2,∴f(x)=2x(x-5)=2x2-10x(x∈R).
(2)方程f(x)+
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x=0等价于方程 2x3-10x2+37=0.
设h(x)=2x3-10x2+37,则h'(x)=6x2-20x=2x(3x-10).
在区间x∈(0,
10
3)时,h'(x)<0,h(x)是减函数;
在区间(-∞,0),或(
10
3,+∞)上,h'(x)>0,h(x)是增函数,故h(0)是极大值,h([10/3])是极小值.
∵h(3)=1>0,h(
10
3)=−
1
27<0,h(4)=5>0,
∴方程h(x)=0在区间(3,
10
3),(
10
3,4)内分别有惟一实数根,故函数h(x)在(3,4)内有2个零点.
而在区间(0,3),(4,+∞)内没有零点,在(-∞,0)上有唯一的零点.
画出函数h(x)的单调性和零点情况的简图,如图所示.
所以存在惟一的自然数m=3,使得方程f(x)+
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x=0在区间(m,m+1)内有且只有两个不同的实数根.
点评:
本题考点: 函数解析式的求解及常用方法;函数与方程的综合运用.
考点点评: 本小题主要考查函数的单调性、极值等基本知识,考查运用导数研究函数的性质的方法,考查函数与方程、数形结合等数学思想方法和分析问题、解决问题的能力.