题目内容
对于函数y=f(x),x∈D,若同时满足以下条件:
①函数f(x)是D上的单调函数;
②存在区间[a,b]⊆D,使f(x)在[a,b]上的值域也是[a,b],
则称函数f(x)是闭函数.
(1)判断函数f(x)=2x+
,x∈[1,10];g(x)=-x3,x∈R是不是闭函数,并说明理由;
(2)若函数f(x)=
+k,x∈[-2,+∞)是闭函数,求实数k的取值范围.
①函数f(x)是D上的单调函数;
②存在区间[a,b]⊆D,使f(x)在[a,b]上的值域也是[a,b],
则称函数f(x)是闭函数.
(1)判断函数f(x)=2x+
| 4 |
| x |
(2)若函数f(x)=
| x+2 |
(1)f′(x)=2-
=
令f'(x)=0
解得x=
(x=-
舍)
∵x∈[1,
)时f'(x)<0;
x∈(
,10]时f'(x)>0
∴f(x)在[1,
)上是减函数,在(
,10]上是增函数
∴函数f(x)不是[1,10]上的单调函数
∴f(x)=2x+
不是闭函数.
②∵g'(x)=-x2≤0∴g(x)=-x3在R上是减函数,
设g(x)在[a,b]上的值域也是[a,b],
则
,解得
∴存在区间[-1,1]⊆R,
使f(x)在[-1,1]上的值域也是[-1,1]
∴函数g(x)=-x3是闭函数
(2)函数f(x)=
+k在定义域上是增函数
设函数f(x)在[a,b]上的值域也是[a,b],
则
,
故a,b是方程x=k+
的两个不相等的实根,
命题等价于
有两个不相等的实根,
当k≤-2时,
,
解得k>-
,∴k∈(-
,-2].
当k>-2时,
,无解.
∴k的取值范围是(-
,-2]
| 4 |
| x2 |
| 2(x2-2) |
| x2 |
令f'(x)=0
解得x=
| 2 |
| 2 |
∵x∈[1,
| 2 |
x∈(
| 2 |
∴f(x)在[1,
| 2 |
| 2 |
∴函数f(x)不是[1,10]上的单调函数
∴f(x)=2x+
| 4 |
| x |
②∵g'(x)=-x2≤0∴g(x)=-x3在R上是减函数,
设g(x)在[a,b]上的值域也是[a,b],
则
|
|
∴存在区间[-1,1]⊆R,
使f(x)在[-1,1]上的值域也是[-1,1]
∴函数g(x)=-x3是闭函数
(2)函数f(x)=
| x+2 |
设函数f(x)在[a,b]上的值域也是[a,b],
则
|
故a,b是方程x=k+
| x+2 |
命题等价于
|
当k≤-2时,
|
解得k>-
| 9 |
| 4 |
| 9 |
| 4 |
当k>-2时,
|
∴k的取值范围是(-
| 9 |
| 4 |
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