k93ks6

a_1,a_2,b_1,b_2,c_1,c_2を実数とする.不等式\frac{a_1x+b_1}{x+c_1}>\frac{a_2x+b_2}{x+c_2}x\neq-c_1かつx\neq-c_2となるすべての実数xに対して成立するための必要十分条件を求めよ.

f(x)=左辺,g(x)=右辺とおく.
f(x)=a_1+\frac{b_1-a_1c_1}{x+c_1}g(x)=a_2+\frac{b_2-a_2c_2}{x+c_2}
[1]c_1=c_2のとき
f(x)-g(x)=a_1-a_2+\frac{(b_1-a_1c_1)-(b_2-a_2c_2)}{x+c_1}であるから,
f(x)-g(x)>がx\neq c_1の全ての実数xに対して成立するにはb_1-a_1c_1=b_2-a_2c_2かつa_1>a_2が必要十分.
[2]c_1\neq c_2のとき
|c_1-c_2|=2dとおくとd>0.
-c_1-d&lt;x&lt;-c_1+dの範囲ではx\neq c_2よりg(x)は有限なので,m<g(x)なるmが存在する.この範囲でf(x)>mが必要.
n&gt;\frac1dを満たすnに対し,x=-c_1\pm\frac1nはこの範囲に含まれるが,f(-c_1\pm\frac1n)=a_1\pm n(b_1-a_1c_1)が常にmより大きくなるためにはb_1-a_1c_1=0が必要.
同様にb_2-a_2c_2=0も必要.このとき,f(x)=a_1g(x)=a_2なのでさらにa_1&gt;a_2ならば必要十分.
[1][2]を合わせて
a_1&gt;a_2かつb_1-a_1c_1=b_2-a_2c_2かつ「c_1=c_2またはb_1-a_1c_1=0
最終更新:2013年10月12日 07:48