条件p:-2<x<4,条件q:(x+2)(x+a)<0;若p是q的充分而不必要条件,则a的取值范围是 .

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完整解法

1. 将充分不必要条件转化为集合的包含关系

记条件 pp 对应的集合为 P={x∣−2<x<4}=(−2,4)P = \{x | -2 < x < 4\} = (-2, 4),条件 qq 对应的集合为 Q={x∣(x+2)(x+a)<0}Q = \{x | (x+2)(x+a) < 0\}。
若 pp 是 qq 的充分而不必要条件,则 P⊊QP \subsetneq Q。

2. 分类讨论求解关于 $x$ 的不等式并确定集合 $Q$ 的形式

方程 (x+2)(x+a)=0(x+2)(x+a) = 0 的两根为 x1=−2x_1 = -2,x2=−ax_2 = -a。
① 当 −a⩽−2-a \leqslant -2,即 a⩾2a \geqslant 2 时,不等式 (x+2)(x+a)<0(x+2)(x+a) < 0 的解集 Q=(−a,−2)Q = (-a, -2)(当 −a=−2-a=-2 时 Q=∅Q=\varnothing)。此时显然不可能满足 P⊊QP \subsetneq Q(因为 P=(−2,4)P = (-2, 4));
② 当 −a>−2-a > -2,即 a<2a < 2 时,不等式的解集 Q=(−2,−a)Q = (-2, -a)。要使 P⊊QP \subsetneq Q,必须采用此种情况。

3. 根据集合包含关系建立关于 $a$ 的不等式并求解

由 P⊊QP \subsetneq Q,即 (−2,4)⊊(−2,−a)(-2, 4) \subsetneq (-2, -a),得:
−a>4-a > 4,解得 a<−4a < -4。
由于当 a<−4a < -4 时必满足 a<2a < 2,因此此时集合 Q=(−2,−a)Q = (-2, -a) 存在且包含 PP。
综上所述, aa 的取值范围是 a<−4a < -4 (或 (−∞,−4)(-\infty, -4))。

答案

a<−4a < -4 (或 (−∞,−4)(-\infty, -4))

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