设f(x)的定义域为D,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,f(x)在[a,b]上的值域为[a,b].
如果f(x)=为闭函数,那么k的取值范围是________.
网友回答
解析分析:函数f(x)=是[,+∞)上的增函数,因此若函数f(x)=为闭函数,则可得函数y=f(x)的图象与直线y=x相交于点(a,a)和(b,b).因此方程k=x-在[,+∞)上有两个不相等的实数根a、b.最后采用换元法,讨论二次函数的单调性,可得f(x)=为闭函数时,实数k的取值范围是:.
解答:∵k是常数,函数y=是定义在[,+∞)上的增函数,∴函数f(x)=是[,+∞)上的增函数,因此,若函数f(x)=为闭函数,则存在区间[a,b]?D,使f(x)在[a,b]上的值域为[a,b].可得函数y=f(x)的图象与直线y=x相交于点(a,a)和(b,b)(如图所示)∴,可得方程k=x-在[,+∞)上有两个不相等的实数根a、b令t=,得x=,设函数F(x)═x-=g(t),(t≥0)即g(t)=t2-t-,在t∈[0,1]时,g(t)为减函数-1≤g(t)≤;在t∈[1,+∞)时,g(t)为增函数g(t)≥-1;∴当时,有两个不相等的t值使g(t)=k成立,相应地有两个不相等的实数根a、b满足方程k=x-,当f(x)=为闭函数时,实数k的取值范围是:.故