问题 解答题
已知向量
x
=(
3
,-1),
y
=(
1
2
3
2
),若存在实数k和t,使得
a
=
x
+(t2-3)
y
b
=-k
x
+t
y
,且
a
b

(1)试求函数关系式k=f(t);
(2)若t>0,且不等式f(t)>mt2-t恒成立,求实数m的取值范围.
答案

(1)∵

x
=(
3
,-1),
y
=(
1
2
3
2
),

|x|
=
3+1
=2
|y|
=
1
4
+
3
4
=1,
x
y
=0 

a
=
x
+(t2-3)
y
b
=-k
x
+t
y
,且
a
b

a
b
=-k
x
2
+t(t2-3)
y
2
=0,即4k+t(t2-3)=0,

∴t3-3t-4k=0,

可得k=f(t)=

1
4
(t3-3t),即为所求函数关系式;

(2)不等式f(t)>mt2-t恒成立,

1
4
(t3-3t)>mt2-t在(0,+∞)上恒成立

化简整理,得m<

1
4
(t+
1
t
)在(0,+∞)上恒成立

∵t+

1
t
≥2
t•
1
t
=2
,当且仅当t=1时,t+
1
t
达到最小值2

∴m<

1
4
×2=
1
2

即满足对任意的t>0,不等式f(t)>mt2-t恒成立的m的取值范围为(-∞,

1
2

单项选择题
单项选择题