已知函数f(x)f(x)的定义域为[0,2][0,2],则“f(0)<f(2)f(0)< f(2)”是“f(x)f(x)在定义域上是增函数”的()(\quad)
A. 充分而不必要条件
B. 必要而不充分条件
C. 充分必要条件
D. 既不充分也不必要条件

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完整解法

1. 分析充分性是否成立

首先判断充分性:若 "f(0)<f(2)f(0) < f(2)",我们尝试说明 f(x)f(x) 在 [0,2][0,2] 上不一定是增函数。
可以构造一个反例:设函数 f(x)={2−x,0⩽x<12x,1⩽x⩽2f(x) = \begin{cases} 2-x, & 0 \leqslant x < 1 \\ 2x, & 1 \leqslant x \leqslant 2 \end{cases},其定义域为 [0,2][0,2]。
此时 f(0)=2f(0) = 2,f(2)=4f(2) = 4,显然满足 f(0)<f(2)f(0) < f(2)。
但是在区间 [0,1)[0,1) 上,函数 f(x)=2−xf(x) = 2-x 是单调递减的,因此 f(x)f(x) 在整个定义域 [0,2][0,2] 上并不是增函数。
所以,由 "f(0)<f(2)f(0) < f(2)" 推不出 "f(x)f(x) 在定义域上是增函数",即充分性不成立。

2. 分析必要性是否成立

再判断必要性:若 "f(x)f(x) 在定义域 [0,2][0,2] 上是增函数"。
根据增函数的定义,对于定义域内的任意 x1,x2x_1, x_2,当 x1<x2x_1 < x_2 时,恒有 f(x1)<f(x2)f(x_1) < f(x_2)。
因为 0<20 < 2 且 0,2∈[0,2]0, 2 \in [0,2],所以必有 f(0)<f(2)f(0) < f(2) 成立。
所以,由 "f(x)f(x) 在定义域上是增函数" 可以推出 "f(0)<f(2)f(0) < f(2)",即必要性成立。

3. 综合得出结论

综上所述,"f(0)<f(2)f(0) < f(2)" 是 "f(x)f(x) 在定义域上是增函数" 的必要不充分条件。
因此,正确答案为 B。

答案

B

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