问题: 求解高二一元二次不等式3题
(1)已知关于x的不等式ax-b>0的解集为(1,+∞),求关于x的不等式(ax+b)/(x-2)>0的解集。
(2)已知关于x的不等式(ax-5)/(x^2-a)<0的解集为M,若3∈M,且5不属于M,求实数a的取值范围。
(3)在R上定义运算:x*y=x^2+(1-y)(x+1).若不等式k^2*m+3≥0对一切实数k恒成立,求实数m的取值范围。
解答:
(1)已知关于x的不等式ax-b>0的解集为(1,+∞),求关于x的不等式(ax+b)/(x-2)>0的解集。
解析:∵ax-b>0的解集为(1,+∞)
∴a>0且x=1是方程ax-b=0的解,即a=b>0
∴(ax+b)/(x-2)>0可化为:a(x+1)/(x-2)>0
等价于:(x+1)/(x-2)>0
∴解集为:(2,+∞)∪(-∞,-1)
(2)已知关于x的不等式(ax-5)/(x²-a)<0的解集为M,若3∈M,且5不属于M,求实数a的取值范围。
解析:
当5∈M时,有5(a-1)/(25-a)<0,得a>25或a<1
∴当5不属于M时,它的解集为a>25或a<1的补集,即1≤x≤25
又3∈M,∴(3a-5)/(9-a)<0
∴a>9或a<5/3
综上:{x|1≤x<5/3或9<x≤25}
(3)在R上定义运算:x*y=x²+(1-y)(x+1).若不等式k²*m+3≥0对一切实数k恒成立,求实数m的取值范围。
∵k²*m=(k²)²+(1-m)(k²+1)=(k²)²+(1-m)k²+(1-m)
∴k²*m+3≥0可化为:m≤[(k²)²+k²+4]/(k²+1)
∴m≤(k²+1)+[4/(k²+1)]-1
∵(k²+1)+[4/(k²+1)]-1≥4-1=3(均值不等式)
当且仅当k=±1时取等号,(k²+1)+[4/(k²+1)]-1的最小值为3
∴m≤3 (小于最小值)
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