问题 解答题

已知不等式mx2-mx-1<0.

(1)若对∀x∈R不等式恒成立,求实数m的取值范围;

(2)若对∀x∈[1,3]不等式恒成立,求实数m的取值范围;

(3)若对满足|m|≤2的一切m的值不等式恒成立,求实数x的取值范围.

答案

(1)要使不等式mx2-mx-1<0恒成立,

①若m=0,显然-1<0;

②若m≠0,则

m<0
△=m2+4m<0
,解得-4<m<0,

综上,实数m的取值范围是{m|-4<m≤0}.

(2)令f(x)=mx2-mx-1,

①当m=0时,f(x)=-1<0显然恒成立;

②当m>0时,若对∀x∈[1,3]不等式恒成立,只需

f(1)<0
f(3)<0
即可,

所以

f(1)=-1<0
f(3)=9m-3m-1<0
,解得m<
1
6

所以0<m<

1
6

③当m<0时,函数f(x)的图象开口向下,对称轴为x=

1
2
,若对∀x∈[1,3]不等式恒成立,结合函数图象知只需f(1)<0即可,解得m∈R,所以m<0,

综上所述,实数m的取值范围是{m|m<

1
6
};

(3)令g(m)=mx2-mx-1=(x2-x)m-1,

若对满足|m|≤2的一切m的值不等式恒成立,则只需

g(-2)<0
g(2)<0
即可,

所以

-2(x2-x)-1<0
2(x2-x)-1<0
,解得
1-
3
2
<x<
1+
3
2

所以实数x的取值范围是{x|

1-
3
2
<x<
1+
3
2
}.

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