f(x)f(x)是定义在[−2,2][-2,2]上的偶函数,且f(x)f(x)在[0,2][0,2]上单调递减,若f(1−m)<f(m)f(1-m) < f(m)成立,求实数mm的取值范围 ___ .

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完整解法

1. 利用定义域列出关于参数 $m$ 的不等式组并求解其范围

根据函数 f(x)f(x) 的定义域为 [−2,2][-2,2],可得自变量 1−m1-m 与 mm 必须都在定义域内:
{−2⩽1−m⩽2−2⩽m⩽2\begin{cases} -2 \leqslant 1-m \leqslant 2 \\ -2 \leqslant m \leqslant 2 \end{cases}
解得:
{−1⩽m⩽3−2⩽m⩽2  ⟹  −1⩽m⩽2\begin{cases} -1 \leqslant m \leqslant 3 \\ -2 \leqslant m \leqslant 2 \end{cases} \implies -1 \leqslant m \leqslant 2

2. 利用偶函数的性质及单调性,将抽象函数不等式转化为代数不等式

因为 f(x)f(x) 是定义在 [−2,2][-2,2] 上的偶函数,所以 f(x)=f(∣x∣)f(x) = f(|x|)。
不等式 f(1−m)<f(m)f(1-m) < f(m) 可化为 f(∣1−m∣)<f(∣m∣)f(|1-m|) < f(|m|)。
又因为 f(x)f(x) 在 [0,2][0,2] 上单调递减,且 ∣1−m∣,∣m∣∈[0,2]|1-m|, |m| \in [0,2],
所以 f(∣1−m∣)<f(∣m∣)  ⟺  ∣1−m∣>∣m∣f(|1-m|) < f(|m|) \iff |1-m| > |m|。

3. 解绝对值不等式并与定义域限制取交集,得到实数 $m$ 的取值范围

由 ∣1−m∣>∣m∣|1-m| > |m| 两边平方得:
(1−m)2>m2  ⟺  1−2m+m2>m2  ⟺  1−2m>0(1-m)^2 > m^2 \iff 1 - 2m + m^2 > m^2 \iff 1 - 2m > 0
解得 m<12m < \frac{1}{2}。
联立步骤1中的定义域限制 −1⩽m⩽2-1 \leqslant m \leqslant 2,得:
−1⩽m<12-1 \leqslant m < \frac{1}{2}
所以实数 mm 的取值范围是 −1⩽m<12-1 \leqslant m < \frac{1}{2}。

答案

−1⩽m<12-1 \leqslant m < \frac{1}{2}

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