• 对于定义在区间D上的函数f(x),若任给x0∈D,均有f(x0)∈D,则称函数f(x)在区间D上封闭.(1)试判断f(x)=2x-1在区间[0,1]上是否封闭,并说明理由;(2)若函数g(x)=2x+mx+2在区间[2,9]上封闭,求实数m的取值范围;(3)若函数h(x)=x3-3x在区间[a,b](a,b∈Z)上封闭,求a,b的值.试题及答案-单选题-云返教育

    • 试题详情

      对于定义在区间D上的函数f(x),若任给x0∈D,均有f(x0)∈D,则称函数f(x)在区间D上封闭.
      (1)试判断f(x)=2x-1在区间[0,1]上是否封闭,并说明理由;
      (2)若函数g(x)=
      2x+m
      x+2
      在区间[2,9]上封闭,求实数m的取值范围;
      (3)若函数h(x)=x
      3-3x在区间[a,b](a,b∈Z)上封闭,求a,b的值.

      试题解答


      见解析
      解:(1)∵f(x)=2x-1在区间[0,1]上单调递增,所以函数的值域为[-1,1].
      而[-1,1]?[0,1],所以f(x)在区间[0,1]上不是封闭的.
      (2)因为函数g(x)=
      2x+m
      x+2
      在区间[2,9]上封闭,
      ①当m=4时,函数g(x)的值域为{2}?[2,9],适合题意.
      ②当m>4时,函数g(x)在区间[2,9]上单调递减,g(x)的值域为[
      18+m
      11
      4+m
      4
      ],
      由为[
      18+m
      11
      4+m
      4
      ]?[2,9],得
      {
      18+m
      11
      ≥2
      4+m
      4
      ≤9
      ,解得4≤m≤32.
      ③当m<4时,在区间[2,9]上有g(x)=
      2x+m
      x+2
      =2+
      m-4
      x+2
      <2,显然不合题意.
      综上所述,实数m的取值范围是[4,32].
      (3)因为函数h(x)=x
      3-3x,所以h′(x)=3(x+1)(x-1),
      所以h(x)在(-∞,-1)、(1,+∞)上递增,在(-1,1)上递减.
      ①当a<b≤-1时,h(x)在区间[a,b]上递增,所以
      {
      h(a)≥a
      h(b)≤b

      {
      -2≤a≤-1
      b≤-2
      ,显然a、b无解.
      ②当a≤-1且-1<b≤1时,h
      min(x)=h(-1)=2>b,不合题意.
      ③当a≤-1且b>1时,因为h(-1)=2,h(1)=-2都在函数的值域内,
      ∴a≤-2,b≥2.
      {
      h(a)≥a
      h(b)≤b
      ,即
      {
      a3≥4a
      b4≤4b
      ,解得:
      {
      -2≤a≤2
      -2≤b≤2
      ,故有a=-2,b=2.
      ④当-1≤a<b≤1时,h(x)在区间[a,b]上递减,则
      {
      h(b)≥a
      h(a)≤b

      ∵a、b∈z,经验证,均不合题意.
      ⑤当-1<a≤1 且b>1时,h
      min(x)=h(1)=-2<a,∴此情况不合题意.
      ⑥当b>a≥1时,h(x)在区间[a,b]上递增,所以
      {
      h(a)≥a
      h(b)≤b

      此时无解.
      综上可得,所求的整数a、b的值为a=-2,b=2.
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