若函数f(x)为定义域D上单调函数,且存在区间[a,b]⊆D(其中a<b),使得当x∈[a,b]时,f(x)的取值范围恰为[a,b],则称函数f(x)是D上的正函数,区间[a,b]叫做等域区间.(1)已知f(x)=x 12是[0,+∞)上的正函数,求f(x)的等域区间;(2)试探究是否存在实数m,使得函数g(x)=x2+m是(-∞,0)上的正函数?若存在,请求出实数m的取值范围;若不存在,请说明理由.
问题描述:
若函数f(x)为定义域D上单调函数,且存在区间[a,b]⊆D(其中a<b),使得当x∈[a,b]时,f(x)的取值范围恰为[a,b],则称函数f(x)是D上的正函数,区间[a,b]叫做等域区间.
(1)已知f(x)=x 12是[0,+∞)上的正函数,求f(x)的等域区间;
(2)试探究是否存在实数m,使得函数g(x)=x2+m是(-∞,0)上的正函数?若存在,请求出实数m的取值范围;若不存在,请说明理由.
答
(1)比较简单,自己求一下就可以了
(2)
因为函数g(x)=x2+m是(-∞,0)上的减函数,
所以当x∈[a,b]时,
g(a)=b g(b)=a 即a2+m=b,b2+m=a,
两式相减得a2-b2=b-a,
即b=-(a+1),
代入a2+m=b得a2+a+m+1=0,
由a<b<0,
且b=-(a+1)
得-1<a<- 1/2,
故关于a的方程a2+a+m+1=0在区间(-1,- 1/2)内有实数解,
记h(a)=a2+a+m+1,
则 h(-1)>0,h(- 1/2)<0,
解得m∈(-1,- 3/4).
故m的取值范围为:(-1,- 3/4)
答
(1)f(x)表达式不明确.以f(x)=x^2为例说明
令x^2=x(x≥0)
则x=0或x=1
而f(0)=0,f(1)=1
显然当x∈[0,1]时f(x)∈[0,1]
所以f(x)的等域区间为[0,1]
(2)注意到当x∈(-∞,0]时g(x)为减函数
若m≥0,则g(x)≥0
显然当x∈(-∞,0]上g(x)不可能是正函数
若m