关于xx的不等式组{x−1⩾a2x−4<2a \begin{cases} x-1\geqslant a^{2} \\ x-4 < 2a\end{cases}有解,则实数aa的取值范围是()()
A. [−3,1][-3,1]
B. (−3,1)(-3,1)
C. [−1,3][-1,3]
D. (−1,3)(-1,3)

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完整解法

1. 解出不等式组中各个不等式关于 $x$ 的表示式

由不等式组 {x−1⩾a2x−4<2a\begin{cases} x-1\geqslant a^{2} \\ x-4 < 2a\end{cases},变形得:
{x⩾a2+1x<2a+4\begin{cases} x \geqslant a^{2}+1 \\ x < 2a+4 \end{cases}

2. 根据不等式组有解的条件建立关于 $a$ 的不等式

因为关于 xx 的不等式组有解,所以下限必须严格小于上限,即:
a2+1<2a+4a^{2}+1 < 2a+4

3. 解一元二次不等式求出 $a$ 的取值范围并确定选项

整理不等式 a2+1<2a+4a^{2}+1 < 2a+4 得:
a2−2a−3<0a^{2}-2a-3 < 0
因式分解得:
(a−3)(a+1)<0(a-3)(a+1) < 0
解得:
−1<a<3-1 < a < 3
因此,实数 aa 的取值范围是 (−1,3)(-1, 3),对应选项D。

答案

D

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