设
m 为实数,若
{(x,y)∣x−2y+5⩾0, 3−x⩾0, mx+y⩾0}⊆{(x,y)∣x2+y2⩽25},则
m 的取值范围是______.
\begin{answer}
0⩽m⩽34
\end{answer}
\begin{solution}
三条边界直线分别为
y=2x+5,
x=3 和
y=−mx. 若
2m+1⩽0,则前两条不等式与
y⩾−mx 的交集向左无界,不可能包含在圆
x2+y2⩽25 内,故
m>−21. 此时区域为三角形,其三个顶点为
A=(3,4),
B=(3,−3m),
C=(−2m+15,2m+15m).
圆盘是凸集,故三角形包含于圆盘的充要条件是三个顶点都在圆盘内.
点
A 在圆周上. 由点
B 在圆盘内,得
9+9m2⩽25⟺−34⩽m⩽34
由点
C 在圆盘内,得
(2m+1)225(1+m2)⩽25⟺m(3m+4)⩾0
结合
m>−21,可知
3m+4>0,所以
m⩾0. 综合得
0⩽m⩽34.
\end{solution}