问题
填空题
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)=
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答案
∵k是常数,函数y=
是定义在[-2x+1
,+∞)上的增函数,1 2
∴函数f(x)=
+k是[-2x+1
,+∞)上的增函数,1 2
因此,若函数f(x)=
+k为闭函数,则存在区间[a,b]⊆D,2x+1
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)
∴
,
+k=a2a+1
+k=b2b+1
可得方程k=x-
在[-2x+1
,+∞)上有两个不相等的实数根a、b1 2
令t=
,得x=2x+1
,设函数F(x)═x-t2-1 2
=g(t),(t≥0)2x+1
即g(t)=
t2-t-1 2
,1 2
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;1 2
∴当-1<k≤-
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-1 2
,2x+1
当f(x)=
+k为闭函数时,实数k的取值范围是:-1<k≤-2x+1
.1 2
故答案为:-1<k≤-1 2