21.【解】（1）双曲线的焦点在轴上，所以①不是双曲线的方程……1分

综上所述，的取值范围为                                       …… 16分

当时，的取值范围为，所以实数          …… 15分

当时，不等式恒成立，即恒成立        …… 14分

当时，不等式恒成立，得                         …… 13分

所以，，不等式组的解集的各区间长度和为，所以不等式组，当时，恒成立                               …… 12分

不等式等价于                  …… 11分

设不等式的解集为，不等式组的解集为

所以不等式的解集                                   …… 10分

  （3）先解不等式，整理得，即