问题 解答题
已知函数f(x)=x+
a
x
+b(x≠0)
,其中a,b∈R.
(Ⅰ)若a=b=1,x∈[
1
2
,2]
,求f(x)的值域;
(Ⅱ)讨论函数f(x)的单调性;
(Ⅲ)若对于任意的a∈[
1
2
,2]
,不等式f(x)≤10在[
1
4
,1]
上恒成立,求b的取值范围.
答案

(Ⅰ)因为f(x)=x+

1
x
+1

根据特殊函数y=+x

1
x
的单调性得:函数在[
1
2
,1]上递减,在[1,2]上递增;

而 f(1)=3,f(

1
2
)=f(2)=
7
2

所以:f(x)∈[3,

7
2
],

(Ⅱ)f′(x)=1-

a
x2

当a≤0时,显然f'(x)>0(x≠0).这时f(x)在(-∞,0),(0,+∞)上内是增函数.

当a>0时,令f'(x)=0,解得x=±

a

当x变化时,f'(x),f(x)的变化情况如下表:

x(-∞,-
a
)
-
a
(-
a
,0)
(0,
a
)
a
(
a
,+∞)
f'(x)+0--0+
f(x)极大值极小值
所以f(x)在(-∞,-
a
)
(
a
,+∞)
内是增函数,在(-
a
,0)
,(0,+∞)内是减函数.

(Ⅲ)由(Ⅱ)知,f(x)在[

1
4
,1]上的最大值为f(
1
4
)
与f(1)的较大者,

对于任意的a∈[

1
2
,2],不等式f(x)≤10在[
1
4
,1]
上恒成立,

当且仅当

f(
1
4
)≤10
f(1)≤10
,即
b≤
39
4
-4a
b≤9-a
,对任意的a∈[
1
2
,2]
成立.

从而得b≤

7
4
,所以满足条件的b的取值范围是(-∞,
7
4
]

问答题
单项选择题