本题导读
本题主要考查二次函数在受限区间上的单调性问题。解题的关键是明确二次函数的对称轴位置与其单调区间的关系,进而将“在给定区间上是单调函数”这一几何特征转化为关于参数的代数不等式。
📌【题干】
Question
(2002年新课标卷(理)) 函数 是单调函数的充要条件是()
A. B. C. D.
🔍【思路分析】
破题导航
- 确定对称轴:二次函数 的图像是开口向上的抛物线,其对称轴方程为 。
- 分析单调区间:开口向上的抛物线在对称轴左侧 上单调递减,在对称轴右侧 上单调递增。
- 结合定义域约束:要使函数在 上是单调函数,定义域区间必须完全位于对称轴的某一侧。由于区间向正无穷延伸,只能使该区间落在对称轴的右侧。
✅【答案】
Success
A
✍【详细解析】
Abstract
二次函数 的开口向上,其对称轴为直线:
该函数在 上单调递减,在 上单调递增。
若函数在定义域 上是单调函数,则给定的区间 必须是单调递增区间的子集(因为该区间包含 ,不可能成为单调递减区间的子集)。
因此,必须满足:
两边同乘以 (注意不等号方向发生改变),得:
所以,函数 是单调函数的充要条件是 。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:二次函数图像的对称性与单调性,区间端点与对称轴的相对位置关系。
- 核心方法:轴动区间定。通过确定对称轴 的动态位置,使其满足包含关系。
- 避坑指南:易混淆单调区间的边界条件,误认为必须严格大于 (即选 C)。需注意,当对称轴正好在原点(即 )时,函数在 上仍然是严格单调递增的,因此边界处的等号必须保留。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源:本题源于高一函数单调性与二次函数性质的基础概念题,是高考中对性质类命题考查的经典简易题型。
- 结论推广:若二次函数 在区间 上是单调函数:
- 当 时,充要条件为 ;
- 当 时,充要条件为 。
🔗【关联脉络】
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