设函数 $f(x)=\dfrac{1}{x-a}-\dfrac{b}{x-2}$,其中 $a,b\in\mathbb R$.
【难度】
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    函数的图象与性质
  1. 当 $a=4$,$b=1$ 时,判断函数 $f(x)$ 在 $(3,4)$ 上的单调性;
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      函数的单调性
    答案
    单调递减
    解析
    当 $a=4$,$b=1$ 时,有\[f(x)=\dfrac{2}{(x-3)^2-1},\]于是函数 $f(x)$ 在 $(3,4)$ 上单调递减.
  2. 若对任意 $b\in (1,3)$,都有 $ f(x)$ 的图象同时有在坐标系四个象限的部分,求实数 $ a$ 的取值范围.
    标注
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      函数的图象与性质
    答案
    $\left(-\infty,\dfrac 23\right]$
    解析
    由于函数 $f(x)$ 在 $x=2$ 的两侧分别取到正负无穷大,因此函数 $f(x)$ 的图象一定过第一、四象限.考虑到\[f(x)=\dfrac{(1-b)x+ab-2}{(x-a)(x-2)},\]因此\[\begin{split} f(0)&=\dfrac{ab-2}{2a},\\ \lim_{x\to -\infty}f(x)&=0^+,\end{split}\]从而函数 $f(x)$ 的图象一定过第三象限.
    情形一 $a\leqslant 0$.此时\[\lim_{x\to a^-}f(x)=-\infty,\]符合题意.
    情形二 $a>0$.此时若 $f(0)<0$,即 $a\leqslant \dfrac 23$,则在区间 $\left(\dfrac{ab-2}{b-1},0\right)$ 上 $f(x)<0$,函数 $f(x)$ 的图象经过第四象限符合题意;否则当 $\dfrac 2b\leqslant a$ 时,在区间 $(-\infty,0)$ 上,$f(x)>0$,不符合题意.
    综上所述,实数 $a$ 的取值范围是 $\left(-\infty,\dfrac 23\right]$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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