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设函数f(x)的定义域为D,若函数y=f(x)满足下列两个条件,则称y=f(x)在定义域D上是闭函数.①y=f(x)在D上是单调函数;②存在区间[a,b]⊆D,使f(x)在[a,b]上值域为[a,b].如果函

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设函数f(x)的定义域为D,若函数y=f(x)满足下列两个条件,则称y=f(x)在定义域D上是闭函数.
①y=f(x)在D上是单调函数;②存在区间[a,b]⊆D,使f(x)在[a,b]上值域为[a,b].
如果函数f(x)=
2x+1
+k为闭函数,则k的取值范围是
(-1,
1
2
]
(-1,
1
2
]
▼优质解答
答案和解析
若函数f(x)=
2x+1
+k为闭函数,则存在区间[a,b],
在区间[a,b]上,函数f(x)的值域为[a,b],
a=
2a+1
+k
b=
2b+1
+k

∴a,b是方程x=
2x+1
+k的两个实数根,
即a,b是方程x2-(2k+2)x+k2-1=0(x≥−
1
2
,x≥k)的两个不相等的实数根,
当k≤−
1
2
时,
△=[−(2k+2)]2−4(k2−1)>0
f(−
1
2
)=
1
4
+
1
2
(2k+2)+k2−1≥0
2k+2
2
>−
1
2
解得,-1<k≤−
1
2

当k>-
1
2
时,
△=[−(2k+2)]2−4(k2−1)>0
f(k)=k2−(2k+2)•k+k2−1>0
2k+2
2
>k
解得k无解.
综上,可得-1<k≤−
1
2

故答案为:(-1,-
1
2
]