问题 解答题
设a>0,a≠1,解关于x的不等式ax4-2x2>(
1
a
)a2.
答案

解法一原不等式可写成ax4-2x2a-a2.①

根据指数函数性质,分为两种情形讨论:

(Ⅰ)当0<a<1时,由①式得

x4-2x2+a2<0,②

由于0<a<1时,判别式

△=4-4a2>0,

所以②式等价于

③④

x2>1-
1-a2
x2<1+
1-a2
.

解③式得x<-

1-
1-a2
或x>
1-
1-a2

解④式得-

1+
1-a2
<x<
1+
1-a2

所以,0<a<1时,原不等式的解集为

{x|-

1+
1-a2
<x<-
1-
1-a2
}∪{x|
1-
1-a2
<x<
1+
1-a2
}.

(Ⅱ)当a>1时,由①式得

x4-2x2+a2>0,⑤

由于a>1,判别式△<0,故⑤式对任意实数x成立,即得原不等式的解集为R

综合得

当0<a<1时,原不等式的解集为

{x|-

1+
1-a2
<x<-
1-
1-a2
}∪{x|
1-
1-a2
<x<
1+
1-a2
};

当a>1时,原不等式的解集为R.

解法二原不等式可写成ax4-2x2a-a2.①

(Ⅰ)当0<a<1时,由①式得

x4-2x2+a2<0,②

分解因式得(x2-1+

1-a2
)(x2-1-
1-a2
)<0.③

④⑤

x2-1+
1-a2
>0
x2-1-
1-a2
<0

⑥⑦

x2-1+
1-a2
<0
x2-1-
1-a2
>0.

解由④、⑤组成的不等式组得

-

1+
1-a2
<x<-
1-
1-a2

1-
1-a2
<x<
1+
1-a2

由⑥、⑦组成的不等式组解集为空集;所以,0<a<1时,原不等式的解集为

{x|-

1+
1-a2
<x<-
1-
1-a2
}∪{x|
1-
1-a2
<x<
1+
1-a2
};

(Ⅱ)当a>1时,由①式得

x4-2x2+a2>0,⑧

配方得(x2-1)2+a2-1>0,⑨

对任意实数x,不等式⑨都成立,即a>1时,原不等式的解集为

{x|-∞<x<+∞}.

综合得

当0<a<1时,原不等式的解集为

{x|-

1+
1-a2
<x<-
1-
1-a2
}∪{x|
1-
1-a2
<x<
1+
1-a2
};

当a>1时,原不等式的解集为{x|-∞<x<+∞}.

单项选择题
多项选择题