已知关于x的不等式(kx-k2-4)(x-4)>0,其中k∈R.(1)求上述不等式的解;(2)是否存在实数k,使得上述不等式的解集A中只有有限个整数?若存在,求出使得A中整数个数最少的k的值;若不存在,请说明理由.

问题描述:

已知关于x的不等式(kx-k2-4)(x-4)>0,其中k∈R.
(1)求上述不等式的解;
(2)是否存在实数k,使得上述不等式的解集A中只有有限个整数?若存在,求出使得A中整数个数最少的k的值;若不存在,请说明理由.

(1)设原不等式的解集为A,
当k=0时,A=(-∞,4);(2分)
当k>0且k≠2时,原不等式化为[x-(k+

4
k
)](x+4)>0,
∵k+
4
k
>4,(4分)
A=(−∞,4)∪(k+
4
k
,+∞)
;(5分)
当k=2时,A=(-∞,4)∪(4,+∞);(不单独分析k=2时的情况不扣分)
当k<0时,原不等式化为[x-(k+
4
k
)](x-4)<0,
A=(k+
4
k
,4)
;(7分)
(2)由(1)知:当k≥0时,A中整数的个数为无限个;(9分)
当k<0时,A中整数的个数为有限个,(11分)
因为k+
4
k
≤−4
,当且仅当k=
4
k
时,即k=-2(k=2舍去)时取等号,(12分)
所以当k=-2时,A中整数的个数最少.(14分)
答案解析:(1)设原不等式的解集为A,然后分k大于0且不等于2,k等于2,小于0和等于0四种情况考虑,当k等于0时,代入不等式得到关于x的一元一次不等式,求出不等式的解集即为原不等式的解集;当k大于0且k不等于2时,不等式两边除以k把不等式变形后,根据基本不等式判断k+
2
k
与4
的大小即可得到原不等式的解集;当k等于2时,代入不等式,根据完全平方式大于0,得到x不等于4,进而得到原不等式的解集;当k小于0时,不等式两边都除以k把不等式变形后,根据k+
2
k
小于4,得到原不等式的解集,综上,得到原不等式的解集;
(2)根据(1)中求出的不等式的解集A,得到当k小于0时,A中的整数解个数有限个,利用基本不等式求出k+
2
k
的最大值,进而求出此时k的值.
考试点:一元二次不等式的解法.
知识点:此题考查了一元二次不等式的解法,考查了分类讨论的数学思想,是一道中档题.