Question

【題目】設(shè)p、q都是實(shí)數(shù)，且p＜q．我們規(guī)定：滿足不等式p≤x≤q的實(shí)數(shù)x的所有取值的全體叫做閉區(qū)間，表示為[p，q]．對(duì)于一個(gè)函數(shù)，如果它的自變量x與函數(shù)值y滿足：當(dāng)p≤x≤q時(shí)，有p≤y≤q，我們就稱此函數(shù)是閉區(qū)間[p，q]上的“閉函數(shù)”．

（1）反比例函數(shù)y=是閉區(qū)間[1，2015]上的“閉函數(shù)”嗎？請(qǐng)判斷并說明理由．

（2）若一次函數(shù)y=kx+b（k≠0）是閉區(qū)間[m，n]上的“閉函數(shù)”，求此一次函數(shù)的解析式；

（3）若實(shí)數(shù)c，d滿足c＜d，且d＞2，當(dāng)二次函數(shù)y=x2﹣2x是閉區(qū)間[c，d]上的“閉函數(shù)”時(shí)，求c，d的值．

Answer 1

【答案】（1）是閉區(qū)間上[1，2014]的“閉函數(shù)”，理由見解析（2）y=x或y=﹣x+m+n（3）c=﹣2，d=6為所求的實(shí)數(shù)

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)反比例函數(shù)y=的單調(diào)區(qū)間進(jìn)行判斷；

（2）根據(jù)新定義運(yùn)算法則列出關(guān)于系數(shù)k、b的方程組，通過解該方程組即可求得系數(shù)k、b的值；

（3）y=x2﹣2x=（x2﹣4x+4）﹣2=（x﹣2）2﹣2，所以該二次函數(shù)的圖象開口方向向上，最小值是﹣2，且當(dāng)x＜2時(shí)，y隨x的增大而減��；當(dāng)x＞2時(shí)，y隨x的增大而增大．由于c＜d，且d＞2，所以分兩種情況進(jìn)行討論：①c＜2＜d；②c≥2．

解：（1）是由函數(shù)y=的圖象可知，

當(dāng)1≤x≤2015時(shí)，函數(shù)值y隨著自變量x的增大而減小．

而當(dāng)x=1時(shí)，y=2015；

x=2015，y=1，

故也有1≤y≤2015，

所以，函數(shù)y=是閉區(qū)間上[1，2014]的“閉函數(shù)”

（2）因?yàn)橐淮魏瘮?shù)y=kx+b（k≠0）是閉區(qū)間[m，n]上的“閉函數(shù)”，

所以根據(jù)一次函數(shù)的圖象與性質(zhì)，

必有：①當(dāng)k＞0時(shí)，（m≠n）

解得k=1，b=0，

∴一次函數(shù)的解析式為y=x．

②當(dāng)k＜0時(shí)，（m≠n），

解得k=﹣1，b=m+n

∴一次函數(shù)的解析式為y=﹣x+m+n故一次函數(shù)的解析式為y=x或y=﹣x+m+n

（3）由于函數(shù)y=x2﹣2x的圖象開口向上，且對(duì)稱軸為x=2，頂點(diǎn)為（2，﹣2）

由題意根據(jù)圖象，分以下兩種情況討論：

①當(dāng)2≤c＜d時(shí)，必有x=c，時(shí)，y=c且x=d時(shí)，y=d即方程y=x2﹣2x=x必有兩個(gè)不等的實(shí)數(shù)根，解得x1=0，x2=6，而0，6分布在2的兩邊，這與2≤c＜d矛盾，舍去；

②當(dāng)c＜2＜d時(shí)，必有函數(shù)值y的最小值為﹣2，由于此二次函數(shù)是閉區(qū)間[c，d]上的“閉函數(shù)”，故必有c=﹣2，從而有[c，d]=[﹣2，d]．

而當(dāng)x=﹣2時(shí)，y=6即得點(diǎn)（﹣2，6），又點(diǎn)（﹣2，6）關(guān)于對(duì)稱軸x=2的對(duì)稱點(diǎn)為（6，6），由“閉函數(shù)”的定義可知必有x=d時(shí)，y=d，即d2﹣2d=d，解得d1=0，d2=6，故可得c=﹣2，d=6符合題意，

綜上所述，c=﹣2，d=6為所求的實(shí)數(shù)．