Question

（本小題滿分14分）已知（，為此函數(shù)的定義域）同時滿足下列兩個條件：①函數(shù)在內(nèi)單調(diào)遞增或單調(diào)遞減；②如果存在區(qū)間，使函數(shù)在區(qū)間上的值域為，那么稱，為閉函數(shù)；

請解答以下問題：

(1) 求閉函數(shù)符合條件②的區(qū)間；

(2) 判斷函數(shù)是否為閉函數(shù)？并說明理由；

(3)若是閉函數(shù)，求實數(shù)的取值范圍；

 

Answer 1

【答案】

1)  2) 函數(shù)在定義域上不是單調(diào)遞增或單調(diào)遞減函數(shù)，從而該函數(shù)不是閉函數(shù)3)

【解析】解：(1) 先證符合條件①：對于任意，且，有 

 ，，故是上的減函數(shù)．由題可得：則，而，，又，，所求區(qū)間為

(2) 當(dāng) 在上單調(diào)遞減，在上單調(diào)遞增；（證明略）所以，函數(shù)在定義域上不是單調(diào)遞增或單調(diào)遞減函數(shù)，從而該函數(shù)不是閉函數(shù)

（3）易知是上的增函數(shù)，符合條件①；設(shè)函數(shù)符合條件②的區(qū)間為，則；故是的兩個不等根，即方程組為：

有兩個不等非負實根；

設(shè)為方程的二根，則  ，

解得：的取值范圍．