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问题: 高中数学 必修5 不等式

1、比较 3开5次方 与 5开3次方 的大小
2、在R上定义运算◎:x◎y=x(1-y),
若不等式(x-a)◎(x+a)<1对任意实数x成立,
求a的取值范围。
3、设不等式mx^2 -2x-m+1<0对于满足|m|≤2的一
切m 的值都成立,求x的取值范围。

解答:

(1)比较“3开5次方”与“5开3次方”的大小。

解:3^(1/5)<5^(1/5)<5^(1/3)。

(2)在R上定义运算◎:x◎y=x(1-y),
若不等式(x-a)◎(x+a)<1对任意实数x成立,
求a的取值范围。

解:(x-a)◎(x+a)<1对任意实数x成立,
等价于(x-a)(1-x-a)<1对任意实数x成立,
即x^2-x+a-a^2>1对任意实数x成立,
或(x-1/2)^2-(a-1/2)^2>1对任意实数x成立,

这是不可能的,所以a的取值范围是空集。

(3)设不等式mx^2 -2x-m+1<0对于满足|m|≤2的一
切m 的值都成立,求x的取值范围。

解:

①若m=0,则A1={x>1/2};

②若-2≤m<0,则不等式mx^2 -2x-m+1<0成立范围为
A2={x<[1+√(m^2-m+1)]/m}∪{x>[1-√(m^2-m+1)]/m};

③若0<m≤2,则不等式mx^2 -2x-m+1<0成立范围为
A3={x<[1+√(m^2-m+1)]/m}∩{x>[1-√(m^2-m+1)]/m}.


现在必须求出A1∩A2∩A3。
先求A1∩A2,A1∩{x<[1+√(m^2-m+1)]/m}=空集,
A1∩{x大于[1-√(m^2-m+1)]/m}=A1。

所以A1∩A2∩A3=A1∩A3
A1∩{x大于[1-√(m^2-m+1)]/m}=A1,
最后看A1∩{x<[1+√(m^2-m+1)]/m},
关键是求出g(m)=[1+√(m^2-m+1)]/m在0<m≤2的最小值,
因为g(m)在0<m≤2上单调减,
所以最小值为g(2)=(1+√3)/2.

【结论】解集为1/2<x<(1+√3)/2