高一♂です。2.5時間かけて作りました。
もっと複雑にしようともしましたが、こっちが倒れそうなのでやめます。
頭の体操がてらにどぞ。(一瞬で解かれたら俺涙目)

a+b=k (1/2)+(1/a)+(1/b)=k を満たす。(a,b,k:実数)
このとき、abの取りうる範囲を求めよ。