Question

已知二次函数f（x）=ax²+bx+c
（1）若f（-1）=0，试判断函数f（x）零点个数；
（2）若对任意的x₁，x₂∈R，且x₁＜x₂，f（x₁）≠f（x₂）（a＞0），试证明：[f（x₁）+f（x₂）]＞f（）成立．
（3）是否存在a，b，c∈R，使f（x）同时满足以下条件：
①对任意x∈R，f（x-4）=f（2-x），且f（x）≥0；
②对任意的x∈R，都有0≤f（x）-x≤？若存在，求出a，b，c的值，若不存在，请说明理由．

Answer

（1）将x=-1代入得到关于a、b、c的关系式，再由△确定零点个数．
（2）作差法：只需证明[f（x1）+f（x2）]-f（）＞0即可，作差后化简根据条件即可证明；
（3）假设存在a，b，c∈R使得条件成立，由①可知函数f（x）的对称轴是x=-1，且最小值为0，由此可知a=c；由②知将x=1代入可求的a=c=，b=，最后验证即可．
【解析】
（1）∵f（-1）=0，
∴a-b+c=0，b=a+c，
∵△=b2-4ac=（a+c）2-4ac=（a-c）2，
当a=c时△=0，函数f（x）有一个零点；
当a≠c时，△＞0，函数f（x）有两个零点．
（2）[f（x1）+f（x2）]-f（）=（+）-[+c]
==，
因为a＞0，x1＜x2，f（x1）≠f（x2），
所以＞0，故[f（x1）+f（x2）]＞f（）；
（3）假设a，b，c存在，由①知抛物线的对称轴为x=-1，且f（x）min=0，
∴-=-1，=0⇒b=2a，b2=4ac⇒4a2=4ac⇒a=c，
由②知对∀x∈R，都有0≤f（x）-x≤（x-1）2，
令x=1得0≤f（1）-1≤0⇒f（1）-1=0⇒f（1）=1⇒a+b+c=1，
由解得a=c=，b=，
当a=c=，b=时，f（x）=x2+x+=（x+1）2，其顶点为（-1，0）满足条件①，
又f（x）-x=（x-1）2，所以对∀x∈R，都有0≤f（x）-x≤（x-1）2，满足条件②．
∴存在a，b，c∈R，使f（x）同时满足条件①、②．