题目内容

已知f(x)=
2-xx≤0
x2-6x+2x>0
,则关于x的不等式f(3-x2)<f(2x)的解集为(  )
分析:作出函数f(x)的图象,根据图象可得函数的单调性,易知3-x2≤3,分情况讨论:当2x≤3时由单调性可去掉不等式中的符号“f”,得不等式组;当2x>3时,若3-x2≥0,利用函数的对称性可化为函数的单调增区间内,同理用单调性可去掉符号“f”,得不等式组;当当2x>3时,若3-x2<0可把所给不等式表示出来,解不等式即可;
解答:解:作出函数f(x)的图象,如右图所示:
显然3-x2≤3,
①当2x≤3时,由图象知f(x)在(-∞,3]上递减,在[3,+∞)上递增,
由f(3-x2)<f(2x)得3-x2>2x,
从而可得不等式组
3-x2>2x
2x≤3
,解得-3<x<1;
②当2x>3时,若3-x2≥0,由y=x2-6x+2的图象关于x=3对称,得f(3-x2)=f(6-(3-x2))=f(3+x2),
则f(3-x2)<f(2x)即f(3+x2)<f(2x),由图象知f(x)在[3,+∞)上递增,有3+x2<2x,
所以有不等式组
3+x2<2x
2x>3
3-x2≥0
,此时无解;
③当2x>3时,若3-x2<0,由f(3-x2)<f(2x),得2-(3-x2)<(2x)2-6×2x+2,化简得x2-4x+1>0,
从而可得不等式组
2x>3
3-x2<0
x2-4x+1>0
,解得x>2+
3

综上可得f(3-x2)<f(2x)的解集为:(-3,1)∪(2+
3
,+∞).
故选D.
点评:本题考查二次函数的单调性及其应用,考查不等式的求解,考查分类讨论思想、数形结合思想,考查学生分析解决问题的能力.
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