冷启动:先给函数建档
假设你刚学导数与单调性。f(x)=(x−1)2(x−4),展开是 x3−6x2+9x−4——一个三次函数。四个选项各问一件事,但全都绕不开这份「档案」:
- f(1)=0,f(3)=−4;
- f 在 (−∞,1) 上增、(1,3) 上减、(3,+∞) 上增(下面两条路各证一遍)。
四个选项:A 问 x=3 是不是极小值点,B 问在 0<x<1 上 f(x) 与 f(x2) 谁大,C 问 1<x<2 时 f(2x−1) 的范围,D 问 −1<x<0 时 f(2−x) 与 f(x) 谁大。逐项独立判——多选题没有「选一个就走」。
解法一:导数定调逐项判
怎么想到的。 函数给得这么具体,最通用的建档工具就是导数:f′ 的正负直接给出增减分段,四个选项全都能在这张分段表上读出来。
① 求导定分段。
f′(x)=2(x−1)(x−4)+(x−1)2=(x−1)(2(x−4)+(x−1))=3(x−1)(x−3)
驻点 x=1、x=3。读符号:x<1 时 f′>0(增);1<x<3 时 f′<0(减);x>3 时 f′>0(增)。
② 逐项判。
- A:x=3 处左减右增,是极小值点。对(极小值点是 x=3;极小值是 f(3)=−4——「点答 x,值答 y」,易错点「极值点与极值混用」说的就是这对)。
- B:0<x<1 时 x2<x(x2 比自己小),而 x2 与 x 都落在增段 (0,1) 里,增段上自变量小则函数值小:f(x2)<f(x)。B 说反了,错。
- C:1<x<2 时 2x−1∈(1,3),落在减段上,故 f(3)<f(2x−1)<f(1),即 −4<f(2x−1)<0。对。
- D:−1<x<0 时,f(x) 在增段上、x<0,故 f(x)<f(0)=−4;而 2−x∈(2,3) 落在减段上、2−x<3,故 f(2−x)>f(3)=−4。一拼:f(2−x)>−4>f(x)。对。
故选 ACD。
解法二:作差配方逐项判
怎么想到的。 这条路不碰导数——要证「谁比谁大」,直接作差、因式分解、逐因子定号。三次函数的好处是这些差全都拆得开。这就是作差定号。
A:证 x=3 是极小值点,即证在 3 附近 f(x)≥f(3):
f(x)−f(3)=x3−6x2+9x−4−(−4)=x3−6x2+9x=x(x−3)2
x>0 时 x(x−3)2≥0,等号仅在 x=3 成立——3 附近的函数值都不低于 f(3)。A 对(顺带:x=3 还是 (0,+∞) 上的最小值点)。
B:用一般作差式 f(u)−f(v)=(u−v)(u2+uv+v2−6(u+v)+9)。括号关于 u,v 都递减,最小值在 u=v=1 处取 0,故在 (0,1) 上括号严格为正——即 f 在 (0,1) 上增。于是 x2<x 给出 f(x2)<f(x)。B 错(与解法一同一句结论,这里用它自己的作差证出)。
C:先代进去再拆。f(2x−1)=(2x−2)2(2x−5)=4(x−1)2(2x−5),在 (1,2) 上 (x−1)2>0、2x−5<0,故
f(2x−1)<0
再看与 −4 的差:
f(2x−1)+4=4(x−1)2(2x−5)+4=4(x−2)2(2x−1)>0
(展开两边都是 8x3−36x2+48x−16,恒等。)故 f(2x−1)>−4。C 对。
D:直接作差:
f(2−x)−f(x)=(1−x)2(−2−x)−(x−1)2(x−4)=(x−1)2((−2−x)−(x−4))=2(x−1)2(1−x)
在 (−1,0) 上 (x−1)2>0、1−x>0,故 f(2−x)−f(x)>0。D 对。
故选 ACD。

这两条路差在哪。 解法一花一次求导,换来整张增减分段表,四个选项全在上面读——判「趋势」它最快。解法二不求导,把每个选项变成一次作差分解——判「两点谁大」它常常更短(A 的那个 x(x−3)2 就是一击)。考场上的实际顺序是:解法一建档,解法二里那几手分解当验算——尤其是 C 的 4(x−2)2(2x−1),值得亲手拆一遍。
🕳️ 避坑
- A 的说法是「极小值点」:答 x=3 对,答 −4 错——「点答 x,值答 y」。
- B 的方向别拧:0<x<1 时是 x2<x(不是 x2>x),增段上自变量小函数值就小。
- C 的区间是开的:x=2 时 f(2x−1)=f(3)=−4 恰好顶到下界——开区间救了它,闭区间就错。
- D 别急着代值试:x=−0.5 碰巧 f(2.5)>f(−0.5) 不代表全区间成立——要判的是整段,作差或单调性才有管辖权。