已知y=f(x)(x∈D,D为此函数的定义域)同

难度:一般 题型:解答题 来源:不详

题目

已知y=f(x)(x∈D,D为此函数的定义域)同时满足下列两个条件:①函数f(x)在D内单调递增或单调递减;②如果存在区间[a,b]⊆D,使函数f(x)在区间[a,b]上的值域为[a,b],那么称y=f(x),x∈D为闭函数.请解答以下问题:
(1)判断函数f(x)=1+x-x2(x∈(0,+∞))是否为闭函数?并说明理由;
(2)求证:函数y=-x3(x∈[-1,1])为闭函数;
(3)若y=k+

答案

(1)函数f(x)在区间(-∞,
1
2
]
上单调递减,在(
1
2
,+∞)
上单调递增;
所以,函数在定义域上不是单调递增或单调递减函数,从而该函数不是闭函数.
(2)先证y=-x3符合条件①:对于任意x1,x2∈[-1,1],且x1<x2
y1-y2=x23-x13=(x2-x1)(x22+x1x2+x12)=(x2-x1)[(x2+
1
2
x1)2+
3
4
x12]>0

∴y1>y2,故y=-x3是R上的减函数.
又因为y=-x3在[-1,1]上的值域是[-1,1].
所以函数y=-x3(x∈[-1,1])为闭函数;
(3)易知y=k+

解析