不等式−1⩽−14x2+x−1<0-1\leqslant-\dfrac{1}{4}x^{2}+x-1< 0的解集是 ___.

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完整解法

1. 将连不等式转化为不等式组

原不等式 −1⩽−14x2+x−1<0-1 \leqslant -\dfrac{1}{4}x^2+x-1 < 0 等价于如下不等式组:
{−14x2+x−1⩾−1(1)−14x2+x−1<0(2)\begin{cases} -\dfrac{1}{4}x^2+x-1 \geqslant -1 \quad (1) \\ -\dfrac{1}{4}x^2+x-1 < 0 \quad (2) \end{cases}

2. 解第一个不等式

由不等式 (1) 得:−14x2+x⩾0-\dfrac{1}{4}x^2+x \geqslant 0
两边同乘以 −4-4,得:x2−4x⩽0x^2-4x \leqslant 0
因式分解得:x(x−4)⩽0x(x-4) \leqslant 0
解得:0⩽x⩽40 \leqslant x \leqslant 4

3. 解第二个不等式

由不等式 (2) 得:−14x2+x−1<0-\dfrac{1}{4}x^2+x-1 < 0
两边同乘以 −4-4,不等号方向改变,得:x2−4x+4>0x^2-4x+4 > 0
配方得:(x−2)2>0(x-2)^2 > 0
解得:x≠2x \neq 2

4. 求两个解集的交集得到最终解集

求两个解集的交集:
{0⩽x⩽4x≠2\begin{cases} 0 \leqslant x \leqslant 4 \\ x \neq 2 \end{cases}
解得 x∈[0,2)∪(2,4]x \in [0, 2) \cup (2, 4].
所以原不等式的解集为 [0,2)∪(2,4][0, 2) \cup (2, 4].

答案

[0,2)∪(2,4][0, 2) \cup (2, 4]

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