已知f(x)是二次函数,不等式f(x)<0的解集是(0,5),且f(x)在区间[-1,4]上的最大值是12.(1)

2024-12-14 20:22:13
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回答1:

(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)+

37
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)+
37
x
=0
在区间(m,m+1)内有且只有两个不同的实数根.