问题 解答题
已知函数f(x)=x+
a
x
+2,x∈[1,+∞)

(Ⅰ)当a=
1
2
时,利用函数单调性的定义判断并证明f(x)的单调性,并求其值域;
(Ⅱ)若对任意x∈[1,+∞),f(x)>0,求实数a的取值范围.
答案

(Ⅰ)任取x1,x2∈[1,+∞),且x1<x2

则△x=x2-x1>0,△y=f(x2)-f(x1)=x2+

a
x2
+2-x1-
a
x1
-2=(x2-x1)(1-
a
x1x2
)
,…(2分)

a=

1
2
时,f(x2)-f(x1)=(x2-x1)(1-
1
2x1x2
),

∵1≤x1<x2,∴x2-x1>0,1-

1
2x1x2
>0,恒成立

∴△y>0,

∴f(x)在[1,+∞)上是增函数,

∴当x=1时,f(x)取得最小值为f(1)=1+

1
2
+2=
7
2

∴f(x)的值域为[

7
2
,+∞).

(Ⅱ)f(x)=x+

a
x
+2可变为f(x)=
x2+2x+a
x

∵对任意x∈[1,+∞),f(x)=

x2+2x+a
x
>0,恒成立

∴只需对任意x∈[1,+∞),x2+2x+a>0恒成立.

设g(x)=x2+2x+a,x∈[1,+∞),

∵g(x)的对称轴为x=-1,∴只需g(1)>0便可,g(1)=3+a>0,

∴a>-3.

单项选择题
单项选择题