设f(x)的定义域为D,若f(x)满足下面两个条件,则称f(x)为闭函数.①f(x)在D内是单调函数;②存在[a,b]?D,使f(x)在[a,b]上的值域为[a,b].如果为闭函数,那么k的取值范围是A.-1<k≤B.≤k<1C.k>-1D.k<1
网友回答
A
解析分析:首先应根据条件将问题转化成:在上有两个不等实根.然后,一方面:可以从数形结合的角度研究两函数和y=x-k在上的交点个数问题,进而获得问题的解答;另一方面:可以化简方程,得关于x的一元二次方程,从二次方程根的分布情况分析亦可获得问题的解答.
解答:方法一:因为:为上的增函数,又f(x)在[a,b]上的值域为[a,b],∴,即f(x)=x在上有两个不等实根,即在上有两个不等实根.∴问题可化为和y=x-k在上有两个不同交点.对于临界直线m,应有-k≥,即k≤.对于临界直线n,,令=1,得切点P横坐标为0,∴P(0,1),∴n:y=x+1,令x=0,得y=1,∴-k<1,即k>-1.综上,-1<k≤.方法二:因为:为上的增函数,又f(x)在[a,b]上的值域为[a,b],∴,即f(x)=x在上有两个不等实根,即在上有两个不等实根.化简方程,得x2-(2k+2)x+k2-1=0.令g(x)=x2-(2k+2)x+k2-1,则由根的分布可得,即,解得k>-1.又,∴x≥k,∴k≤.综上,-1<k≤,故选A.
点评:本题考查的是函数的最值及其几何意义.在解答的过程当中充分体现了问题转化的思想、数形结合的思想以及函数与方程的思想.同时二次函数根的分布情况对本体的解答也有相当大的作用.值得同学们体会和反思.