Question

（附加題）
（Ⅰ）設(shè)非空集合S={x|m≤x≤l}滿足：當(dāng)x∈S時(shí)有x²∈S，給出下列四個(gè)結(jié)論：
①若m=2，則l=4
②若m=-

1

2

，則

1

4

≤l≤1
③若l=

1

2

，則-

2

2

≤m≤0④若m=1，則S={1}，
其中正確的結(jié)論為

②③④

．
（Ⅱ）已知函數(shù)f(x)=x+

a

x

+b(x≠0)，其中a，b∈R．若對(duì)于任意的a∈[

1

2

，2]，f（x）≤10在x∈[

1

4

，1]上恒成立，則b的取值范圍為

（-∞，

7

4

]

．

Answer 1

分析：（Ⅰ）根據(jù)題中條件：“當(dāng)x∈S時(shí)，有x²∈S”對(duì)三個(gè)命題一一進(jìn)行驗(yàn)證即可：對(duì)于①可舉反例；對(duì)于②可得

l≥ 1 4 l2≤l

；對(duì)于③若l=

1

2

，則

m2≥m m≤ 1 2 m2≤ 1 2

；對(duì)于④，有

l≥1 l2≤l

，最后解出不等式，根據(jù)解出的結(jié)果與四個(gè)命題的結(jié)論對(duì)照，即可得出正確結(jié)果有幾個(gè)．
（Ⅱ）把f（x）看作關(guān)于a的一次函數(shù)，根據(jù)一次函數(shù)的單調(diào)性可轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值，再看作關(guān)于x的函數(shù)，利用導(dǎo)數(shù)判斷函數(shù)的單調(diào)性，由單調(diào)性再求出最值可求結(jié)果；

解答：解：（Ⅰ）由定義：設(shè)非空集合S={x|m≤x≤l}滿足：當(dāng)x∈S時(shí)，有x²∈S知，
符合定義的參數(shù)m的值一定大于等于1或小于等于0，惟如此才能保證m∈S時(shí)，有m²∈S即m²≥m，
符合條件的l的值一定大于等于0，小于等于1，惟如此才能保證l∈S時(shí)，有l(wèi)²∈S即l²≤l，對(duì)各個(gè)命題進(jìn)行判斷：
對(duì)于①，若m=2，l=4，則S={x|2≤x≤4}，而4∈S，但4²∉S，矛盾，①錯(cuò)誤；
對(duì)于②，若m=-

1

2

，則m²=

1

4

∈S，則

l≥ 1 4 l2≤l

，解之可得

1

4

≤l≤1，②正確；
對(duì)于③，若l=

1

2

，則

m2≥m m≤ 1 2 m2≤ 1 2

，解之可得-

2

2

≤m≤0，③正確；
對(duì)于④，若m=1，則m²=1∈S，故必有

l≥1 l2≤l

，解得l=1，故S={1}，④正確；
故答案為：②，③，④；
（Ⅱ）x+

a

x

+b可看作關(guān)于a的一次函數(shù)，當(dāng)x∈[

1

4

，1]時(shí)該一次函數(shù)遞增，
則對(duì)任意a∈[

1

2

，2]，f（x）≤10恒成立等價(jià)于x+

2

x

+b≤10，
又x∈[

1

4

，1]時(shí)x+

2

x

+b≤10恒成立，則(x+

2

x

+b)max≤10，
令g（x）=x+

2

x

+b，當(dāng)x∈[

1

4

，1]時(shí)，g′（x）=1-

2

x2

＜0，
所以g（x）遞減，故(x+

2

x

+b)max=

1

4

+

2

1 4

+b=

33

4

+b，
所以

33

4

+b≤10，解得b≤

7

4

，即b的取值范圍是(-∞，

7

4

]，
故答案為：(-∞，

7

4

]．

點(diǎn)評(píng)：本小題考查集合的運(yùn)算及不等式和不等式組的解法．屬于創(chuàng)新題，解答的關(guān)鍵是對(duì)新定義的概念的正確理解，列出不等關(guān)系轉(zhuǎn)化為不等式問題解決．（Ⅱ）題中，對(duì)兩個(gè)參數(shù)恒成立問題，要逐個(gè)滿足，先保證對(duì)任意a恒成立，再保證對(duì)任意x恒成立，分別轉(zhuǎn)化為函數(shù)最值解決即可．