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(

发布时间:2020-08-05 03:25:13

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,x∈[1,10];g(x)=-x3,x∈R是不是闭函数,并说明理由;
(2)若函数,x∈[-2,+∞)是闭函数,求实数k的取值范围.

网友回答

解:(1)
令f'(x)=0
解得舍)
∵时f'(x)<0;
时f'(x)>0
∴f(x)在上是减函数,在上是增函数
∴函数f(x)不是[1,10]上的单调函数
∴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,∴.
当k>-2时,,无解.
∴k的取值范围是
解析分析:(1)要判断一个函数是否是闭函数,关键是判断函数f(x)是否满足条件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].只要有一个条件不满足,即可判定函数f(x)不是闭函数.
(2)若函数,x∈[-2,+∞)是闭函数,则其必满足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].由于函数在定义域为增函数,故关键是要找出合适的k值,使条件②满足,即:
f(a)=a且f(b)=b,由此构造关于k的不等式组,解不等式组即可得到
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