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Algebra · real student question

解不等式 36 − 36k² > 0。

Question

解不等式

36−36k2>036-36k^2>0

Step-by-step solution

  1. 先把公共的正系数提出来。

    36(1−k2)>036\left(1-k^2\right)>0

    因为 36>036>0,两边同除 3636 是安全的,不等号方向不变:

    1−k2>01-k^2>0

  2. 整理成两个平方的比较。 两边同加 k2k^2:

    k2<1k^2<1

  3. 把 k2<1k^2<1 正确地翻译过来。 对不等式开平方不是逐个符号照搬的操作;正确的读法要经过绝对值:

    k2<1  ⟺  ∣k∣<1  ⟺  −1<k<1k^2<1\iff|k|<1\iff -1<k<1

    只写 k<1k<1 会错误地把 k=−5k=-5 也放进来,而它的平方是 2525。

  4. 换成因式分解再核一遍。 1−k2=(1−k)(1+k)1-k^2=(1-k)(1+k),它为正当且仅当两个因式同号 —— 而这只在 −1<k<1-1<k<1 上发生 ✓\checkmark。

  5. 分区间试值。 取 k=0k=0:36>036>0 ✓\checkmark。取 k=2k=2:36−144=−108≯036-144=-108\not>0 ✓\checkmark。取 k=±1k=\pm 1:36−36=036-36=0,不满足 >0>0,所以端点要排除。这个不等式其实就是许多判别式问题里的条件「Δ>0\Delta>0」,那里 36−36k236-36k^2 正是以 b2−4acb^2-4ac 的身份出现的。

Answer

−1<k<1,即 (−1, 1)-1<k<1,\qquad\text{即 }(-1,\,1)

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