Question

已知二次函數(shù)f（x）=ax²+bx+c．
（1）若f（-1）=0，試判斷函數(shù)f（x）零點的個數(shù)；
（2）是否存在a，b，c∈R，使f（x）同時滿足以下條件：
①對任意x∈R，f（-1+x）=f（-1-x），且f（x）≥0；
②對任意x∈R，都有0≤f（x）-x≤（x-1）²．若存在，求出a，b，c的值；若不存在，請說明理由．
（3）若對任意x₁、x₂∈R且x₁＜x₂，f（x₁）≠f（x₂），試證明：存在x₀∈（x₁，x₂），使f（x₀）=[f（x₁）+f（x₂）]成立．

Answer 1

解：（1）∵f（-1）=0，
∴a-b+C=0，則b=a+c，
∵△=b²-4ac=（a-c）²，
∴當a=c時，△=0，此函數(shù)f（x）有一個零點；
當a≠c時，△＞0．函數(shù)f（x）有兩個零點．
（2）證明：假設a，b，c存在，有（1）可知拋物線的對稱軸為x=1，
∴-=-1，即b=2a，①
由（2）可知對任意的x∈R，都有0≤f（x）-x≤（x-1）²，令x=1，
得0≤f（1）-1≤0，所以，f（1）=1，即a+b+c=1，②
又因為f（x）-x≥0恒成立，
∴a＞0，
（b-1）²-4ac≤0，即（a-c）²≤0，
∴a=c，③由①②③得a=c=，b=，
所以f（x）=x²+x+，經(jīng)檢驗a，b，c的值符合條件．
（3）令g（x）=f（x）-[f（x₁）+f（x₂）]，則
g（x₁）=f（x₁）-[f（x₁）+f（x₂）]
=[f（x₁）-f（x₂）]g（x₂）
=f（x₂）-[f（x₁）+f（x₂）]
={f（x₂）-f（x₁）}，
∵f（x₁）≠f（x₂）
∴g（x₁）g（x₂）＜0，所以g（x）=0在（x₁，x₂）內(nèi)必有一個實根，
即存在x₀∈（x₁，x₂）使f（x₀）=[f（x₁）+f（x₂）]成立．
分析：（1）由f（-1）=0可求得b=a+c，利用△=（a-c）²分析判斷即可；
（2）假設a，b，c存在，由拋物線的對稱軸為x=1可得b=2a，①，由②可求得a＞0，a=c，從而可求得a，b，c的值；
（3）令g（x）=f（x）-[f（x₁）+f（x₂）]，可證得g（x₁）g（x₂）＜0，由零點存在定理可知存在x₀∈（x₁，x₂），使f（x₀）=[f（x₁）+f（x₂）]成立．
點評：本題考查二次函數(shù)的性質(zhì)，考查函數(shù)零點的判定定理，考查化歸思想與構(gòu)造函數(shù)的思想的綜合應用，屬于難題．