1. 将已知条件代入不等式并计算判别式
当 a<0 且 a=b 时,不等式 f(x)⩽0 变为 ax2−3x+a⩽0。
考虑对应方程 ax2−3x+a=0 的判别式:
Δ=(−3)2−4⋅a⋅a=9−4a2
2. 讨论 $\Delta \leqslant 0$ 的情况并求出解集
① 当 Δ⩽0 时,即 9−4a2⩽0,解得 a⩽−23 或 a⩾23。
因为 a<0,所以当 a⩽−23 时,Δ⩽0。
此时二次函数 y=ax2−3x+a 的图象开口向下,且与 x 轴至多有一个交点,
对任意实数 x,都有 ax2−3x+a⩽0 恒成立。
故此时不等式的解集为 R。
3. 讨论 $\Delta > 0$ 的情况并求出解集
② 当 Δ>0 时,即 −23<a<0 时,方程 ax2−3x+a=0 有两个不相等的实数根:
x1,2=2a3±9−4a2
因为 a<0,所以:
2a3+9−4a2<2a3−9−4a2
对应二次函数图象开口向下,且与 x 轴有两个不同的交点。
此时不等式 ax2−3x+a⩽0 的解集为:
(−∞,2a3+9−4a2]∪[2a3−9−4a2,+∞)
4. 总结得出最终不等式的解集
综上所述:
当 a⩽−23 时,不等式的解集为 R;
当 −23<a<0 时,不等式的解集为 (−∞,2a3+9−4a2]∪[2a3−9−4a2,+∞)。
答案当 a⩽−23 时,不等式的解集为 R;
当 −23<a<0 时,不等式的解集为 (−∞,2a3+9−4a2]∪[2a3−9−4a2,+∞)