问题 解答题
已知f(x)=x+
b
x
-3, x∈[1,2]

(1)b=2时,求f(x)的值域;
(2)若b为正实数,f(x)的最大值为M,最小值为m,且满足:M-m≥4,求b的取值范围.
答案

(1)当b=2时,f(x)=x+

2
x
-3,x∈[1,2],

因为f(x)在[1,

2
]上单调递减,在[
2
,2]
上单调递增,…(2分)

所以f(x)的最小值为f(

2
)=2
2
-3,…(4分)

又因为f(1)=f(2)=0…(5分)

所以f(x)的值域为[2

2
-3,0]…(6分)

(2)①当0<b<2时,f(x)在[1,2]上单调递增,

则m=b-2,M=

b
2
-1,此时M-m=-
b
2
+1≥4
,得b≤-6与0<b<2矛盾(舍去)…(8分)

②当2≤b<4时,f(x)在[1,

b
]上单调递减,在[
b
,2]
上单调递增,

所以M=max{f(1),f(2)}=b-2,m=f(

b
)=2
b
-3,

M-m=b-2

b
+1≥4,得(
b
-1)2≥4
,解得b≥9,与2≤b<4矛盾(舍去)…(11分)

③当b≥4时,f(x)在[1,2]上单调递减,

则M=b-2,m=

b
2
-1,此时M-m=
b
2
-1≥4
,得b≥10…(13分)

综上所述,b的取值范围是[10,+∞)…(14分)

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