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数学2(函数的定义域,值域,单调性)

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/13 02:12:33
3.如果函数y=f(x)(x∈D)满足: ①f(x)在D上是单调函数; ②存在闭区间[a,b]⊑ D使f(x)在区间[a,b]上的值域也是[a,b]. 那么就称函数y=f(x)为闭函数。 试判断函数y=x2+2x[x∈[-1,+∞)]是否为闭函数,如果是闭函数,那么求出符合条件的区间[a,b];如果不是闭函数, 请说明理由。
解题思路: 根据题目已知条件①f(x)在D上是单调函数,利用②f(x)在区间[a,b]上的值域也是[a,b],得知f(a)=a ,f(b)=b(当函数单调递增时)或f(a)=b, f(b)=a (当函数单调递减时)突破此题
解题过程:
由已知,函数y=x2+2x[x∈[-1,+∞)]可化为y=(x+1)2 -1 [x∈[-1,+∞)] ,
因此,此函数在其定义域上为单调递增函数。
假设存在区间[a,b],则根据闭函数的定义,有:
f(a)=a ①
f(b)=b ② (a<b)
将① ②代入函数表达试,得
a2+2a=a
b2+2b=b (a<b)
解方程得: a=-1
b=0
[-1.0]在定义域[-1,+∞)中,故符合题意。
故综上,函数y=x2+2x[x∈[-1,+∞)]是闭函数符合条件的区间[a,b]为[-1.0]

注意:在高中数学中,给定一个新的定义,由此解题的情况不少,这类题一般不会太难,只需从给定条件中找到所给出的信息即可。
此题中注意(a<b)这一条件,以及最后定义域的验证。
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最终答案:略