导数专题5:构造函数法ppt课件
构造函数 PPT
例 1.(2016 年全国 II)讨论函数 f (x) x 2 ex 的 x2
单调性,并证明当 x 0 时, (x 2)ex x 2 0
分析:
(x 2)ex x 2 0
例 2. (2014 新课标 1)设函数 f (x) ex ln x 2ex1 , x
构造函数 G(x) x ln x x 判断单调性
G'(x) ln x 0G(x) 在(1,x0)上单调递增,故上式成立
同理可证
x0 e x0
x2 e x2
x2 x0
1 ,所以 x1 x2 2x0 .
方法三:
x1
ln
x1
x2 e x2
x0
ln
x0
x0 ex0
ex2 x2 1 x1 ln x1
证明 m(x) h(x) 在 x x0 时恒成立,即 g(x) f (2x0 x) 在 x x0 时恒成立.
赋值令 x 2x0 x1 得 g(2x0 x1) f (x1)
又 f (x1) g(x2 ) ,所以 g(2x0 x1) g(x2 )
又 g(x) 在 (x0 ,) 上是减函数,所以 2x0 x1 x2 即 x1 x2 2x0
由 m x1 m x2 ,∴即证 m x1 m2x0 x1 ,
即
x1
ln
x1
2x0 x1 e2 x0 x1
,
构造函数
h
x
x
ln
x
ห้องสมุดไป่ตู้
2x0 x e2x0 x
,1
x
x0
方法二:
要证 x1 x2
2x0 ,即证 0
x0
x1
高考数学总复习微专题导数之构造函数解决不等式问题公开课PPT课件
构造原函数解决不等式问题
4.函数与e x乘除组合:
(1) f '( x) f ( x) 0( 0) 构造原函数:h( x) e x f ( x);
(2) f '( x)
f ( x) 0( 0) 构造原函数:h( x)
2.函数乘除组合: (1) f '( x)g( x) f ( x)g '( x) 0( 0) 构造原函数:h( x) f ( x)g( x); (2) f '( x)g( x) f ( x)g '( x) 0( 0) 构造原函数:h( x) f ( x) (g( x) 0).
g( x)
构造原函数解决不等式问题
3.函数与x乘除组合:
(1)xf '( x) f ( x) 0( 0) 构造原函数:h( x) xf ( x);
(2)xf '( x) f ( x) 0( 0) 构造原函数:h( x) f ( x) . x
例.函数f ( x)满足x2 f '( x) xf ( x) e x , f (1) e,则当x 0时, f ( x)( ).
则不等式( x 2016)2 f ( x 2016) 4 f (2) 0的解集为
g( x) x2 f ( x) x 0时, g '( x) x(2 f ( x) xf '( x)) 0
g( x)为偶函数,且在(-,0)递减
( x 2016)2 f ( x 2016) 4 f (2) 0 ( x 2016)2 f ( x 2016) 22 f (2)
例.函数f ( x)的定义域为(0,+),导函数f
5.3.2根据导数运算法则构造函数解不等式课件(人教版)
目录
01
f ( x) g ( x) f ( x) g ( x)
02
f ( x) a
03
xf ( x) nf ( x)
04
f ( x) nf ( x)
05
nf ( x) f ( x)
06
07
f ( x) sin x f ( x) cos x
nx
=x n
1
n 1
f ( x)
nf ( x )
n
x f ( x)
导函数形如xf ′(x)+nf(x),
可构造函数F(x)=
xf ( x )
;Leabharlann 导函数形如xf ′(x) - nf(x),
F ( x)
F ( x)
f ( x)
xn
xn f ( x)
可构造函数F(x)=
nx n 1 f ( x )
x 2n
xf ( x ) nf ( x )
e nx f ( x) nenx f ( x) f ( x) nf ( x)
F ( x)
2 nx
e
e nx
;
导函数形如f ′(x)-nf(x),
可构造函数F(x)=
.
【例 4】已知奇函数 的定义域为R ,当 x
0 时, 2 f ( x)
f ( x)
0 ,且 f (2)
0 则不等式 f ( x)
2e
t
2
1 f (t ) 2e ,
2 x f (ln x ) 2 x 0 成立,
ln x
2
t
2
2 x f (ln x ) 2 x 0 成立.
构造函数法ppt课件(自制)
94.对一个适度工作的人而言,快乐 来自于 工作, 有如花 朵结果 前拥有 彩色的 花瓣。 ――[约 翰·拉 斯金] 95.没有比时间更容易浪费的,同时没 有比时 间更珍 贵的了 ,因为 没有时 间我们 几乎无 法做任 何事。 ――[威廉·班] 96.人生真正的欢欣,就是在于你自 认正在 为一个 伟大目 标运用 自己; 而不是 源于独 自发光.自私渺 小的忧 烦躯壳 ,只知 抱怨世 界无法 带给你 快乐。 ――[萧伯纳]
97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨 我的人 .以及 对我冷 漠的人 。 爱我的人教我温柔;恨我的人教我谨 慎;对 我冷漠 的人教 我自立 。――[J·E·丁 格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明 的人是 考虑现 在和未 来,根 本无暇 去想过 去的事 。――[英国哲 学家培 根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找 全新的 景色, 也为了 拥有全 新的眼 光。― ―[马塞 尔·普 劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物 ,然而 能看到 这些美 好事物 的人, 事实上 是少之 又少。 ――[罗 丹] 101.称赞不但对人的感情,而且对 人的理 智也发 生巨大 的作用 ,在这 种令人 愉快的 影响之 下,我 觉得更 加聪明 了,各 种想法 ,以异 常的速 度接连 涌入我 的脑际 。――[托尔斯 泰] 102.人生过程的景观一直在变化, 向前跨 进,就 看到与 初始不 同的景 观,再 上前去 ,又是 另一番 新的气 候―― 。[叔本 华] 103.为何我们如此汲汲于名利,如 果一个 人和他 的同伴 保持不 一样的 速度, 或许他 耳中听 到的是 不同的 旋律, 让他随 他所听 到的旋 律走, 无论快 慢或远 近。― ―[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间, 而我们 应该最 担心的 也是时 间;因 为没有 时间的 话,我 们在世 界上什 么也不 能做。 ――[威 廉·彭] 105.人类的悲剧,就是想延长自己 的寿命 。我们 往往只 憧憬地 平线那 端的神 奇【违 禁词, 被屏蔽 】,而 忘了去 欣赏今 天窗外 正在盛 开的玫 瑰花。 ――[戴 尔·卡内 基] 106.休息并非无所事事,夏日炎炎 时躺在 树底下 的草地 ,听着 潺潺的 水声, 看着飘 过的白 云,亦 非浪费 时间。 ――[约 翰·罗伯 克] 107.没有人会只因年龄而衰老,我 们是因 放弃我 们的理 想而衰 老。年 龄会使 皮肤老 化,而 放弃热 情却会 使灵魂 老化。 ――[撒 母耳·厄 尔曼] 108.快乐和智能的区别在于:自认 最快乐 的人实 际上就 是最快 乐的, 但自认 为最明 智的人 一般而 言却是 最愚蠢 的。― ―[卡雷 贝·C·科 尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的 潜在能 力。无 论是谁 ,在千 钧一发 之际, 往往能 轻易解 决从前 认为极 不可能 解决的 事。― ―[戴尔·卡内基 ] 110.每天安静地坐十五分钟·倾听你 的气息 ,感觉 它,感 觉你自 己,并 且试着 什么都 不想。 ――[艾 瑞克·佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一 辈子工 夫,在 公司或 任何领 域里往 上攀爬 ,却在 抵达最 高处的 同时, 发现自 己爬错 了墙头 。--[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现 在规模 很大的 事情不 可;生 活中微 小之处 ,照样 可以伟 大。― ―[布鲁 克斯] 113.人生的目的有二:先是获得你 想要的 ;然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点。― ―[罗根·皮沙尔 ·史密 斯] 114.要经常听.时常想.时时学习,才 是真正 的生活 方式。 对任何 事既不 抱希望 ,也不 肯学习 的人, 没有生 存的资 格。
2025年高考数学一轮复习 第四章 -导数中的构造函数方法数【课件】
A. 0 < 0 < 2 1
B.0 < 0 < 2 1
C.0 < 2 1 < 0
D.2 1 < 0 < 0
[解析] 设 = + ,则′ = + + ′ > ,所以函数 在
上单调递增,所以 − < < ,即 < < .故选B.
= . , = −. ,
⋅
+
′ = − + + −
= − + +
− .令
+
= − + +
− ,则′ = −
−
< 在[−. , . ]上恒成立,
+
+
+
.
= − − + ,则′ = − ,当 ∈ , 时,′ < ,∴ 在
, 上单调递减.
又∵ . = . . − + ,且. > . ,
∴ . > ,∴ . > . > ,∴ − > ,即 > . ∴ > > ,故选B.
A. > >
B. > >
C. > >
D. > >
[解析] 对于和,∵ = . . = . ( − . ), = − = − ,∴
可以构造函数 = − ,则 = . , = .对 求导,得
构造函数在导数中的应用共18页
构造函数在导数中的应用
6
、
露
凝
无
游
氛
,
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕,双双入我庐 ,先巢故尚在,相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
,
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明( 约 365年 —427年 ),字 元亮, (又 一说名 潜,字 渊明 )号五 柳先生 ,私 谥“靖 节”, 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
,
审
容
膝
之
易
安
。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够源自得上武器的精良。——达·芬奇▪
30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
18
导数专题5:构造函数法ppt课件
·f(20.2), b=(logπ3)·f(logπ3),c=(log39)·f(log39), 则a,b,c的大小关系是( )
A.b>a>c B.c>a>b
C.c>b>a
D.a>c>b
8
12.已知f(x)是可导的函数,且f′(x)<f(x)对于x∈R恒成立, 则( ) A.f(1)<ef(0),f(2 016)>e2 016f(0) B.f(1)>ef(0),f(2 016)>e2 016f(0) C.f(1)>ef(0),f(2 016)<e2 016f(0) D.f(1)<ef(0),f(2 016)<e2 016f(0)
f (x) g(x) 0的解集是(
)
A3,0 U3,
B 3,0 U0,3
C , 3 U3, D , 3 U0,3
2
变题1:设f (x), g(x)是定义域为R的恒大于0的可导函数,
且f (x)g(x)-f (x)g(x) 0,则当a x b时有(
)
Af (x)g(x) f (b)g(b)Bf (x)g(a) g(a)g(x)
3 B 1C
2D 1
8
3
3
2
6
(2011辽宁理)函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2, 对任意x R,f ( x) 2,则f ( x) 2x 4的解集为()
A1,1 B 1, C , 1 D ,
7
利用导数确定函数的单调性
(2014·武汉模拟)已知函数y=f(x)的图象关于y
轴对称,且当x∈(-∞,0)时,f(x)+xf′(x)<0成立.a=(20.2)
利用导数运算法则构造函数含详解
利用导数运算法则构造函数✬导数的常见构造类型1. 对于()()x g x f ''>,可构造()()()x g x f x h -=注:遇到()()0'≠>a a x f 导函数大于某种非零常数(若0=a 则无需构造),则可构造()()ax x f x h -=2. 对于()()0''>+x g x f ,可构造()()()x g x f x h +=3. 对于()()0'>+x f x f ,可构造()()x f e x h x =4. 对于()()x f x f >'(或()()0'>-x f x f ),可构造()()xex f x h = 5. 对于()()0'>+x f x xf ,可构造()()x xf x h = 6. 对于()()0'>-x f x xf ,可构造()()x x f x h =7. 对于()()x nf x f +'形式,可构造()()x f e x F nx = 8. 对于()()x nf x f -'形式,可构造()()nx ex f x F =✬典型例题:类型1:和差导数公式逆用: 例1. 设函数()f x ,()g x 在[],a b 上均可导,且()()f x g x '>',则当a x b <<时,有.A ()()f x g x > .B ()()f x g x <.C ()()()()f x g a g x f a +>+ .D ()()()()f x g b g x f b +>+解:构造)()()(x g x f x F -=,0)()()(>'-'='x g x f x F , )(x F 为增函数,)()()(b F x F a F << )()()()()()(b g b f x g x f a g a f -<-<-, ∴()()()()f x g b g x f b +>+,选D 类型2,积的导数公式逆用:例 2.设函数()f x 是定义在(),0-∞上的可导函数,其导函数为()f x ',且有x x f x x f <'+)()(,则不等式0)2(2)2014()2014(>-+++f x f x 的解集为( )A .(),2012-∞-B .()20120-,C .(),2016-∞-D .()20160-,解:由()()f x xf x x '+<,0x <得: [()]0xf x x '<<,令()()F x xf x =,则当0x <时,()0F x '<, 即()F x 在(,0)-∞是减函数,(2014)+=F x (2014)(2014)x f x ++ ,(2)(2)(2)F f -=--,由题意:(2014)F x +>(2)F -又()F x 在(,0)-∞是减函数,∴20142x +<-,即2016x <-,故选C类型3,商的导数公式逆用:当出现导数差的形式是,可以考虑商的导数 例3.已知函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,0)1(=f , 当0x >时,有2()()0xf x f x x'->成立,则不等式0)(>x f 的解集是 A .(1,0)(1,)-+∞ B .(1,0)- C .(1,)+∞ D .(,1)(1,)-∞-+∞解:由当0x >时,有2()()0xf x f x x '->成立, 知函数x x f x F )()(=的导函数0)()()(2>-'='x x f x f x x F 在),0(+∞上恒成立, 所以函数xx f x F )()(=在),0(+∞上是增函数,又因为函数)(x f 是定义在R 上的奇函数,所以函数xx f x F )()(=是定义域上的偶函数,且由0)1(=f 得0)1()1(==-F F ,由此可得函数xx f x F )()(=的大致图象为:由图可知不等式0)(>x f 的解集是),1()0,1(+∞⋃-. 故选A.例4.若定义在R 上的函数f(x)的导函数为()f x ',且满足()()f x f x '>,则(2011)f 与2(2009)f e 的大小关系为( ).A 、(2011)f <2(2009)f eB 、(2011)f =2(2009)f eC 、(2011)f >2(2009)f eD 、不能确定 【答案】C解:构造函数x ex f x g )()(=,则x e x f x f x g )()()(''-=,因为()()f x f x '>,所以0)('>x g ; 即函数)(x g 在R 上为增函数, 则20092011)2009()2011(ef e f >,即2)2009()2011(e f f >. 类型4,构造组合函数形式例 5. 定义在上R 上的可导函数)(x f ,满足2)()(x x f x f =+-,当0<x 时,x x f <')(,则不等式x x f x f +-≥+)1(21)(的解集为_________解:221)()(x x f x g -=,0)()(=-+x g x g ,)(x g 为奇函数,当0<x 时,0)()(<-'='x x f x g ,)(x g 为减函数,,x x f x f +-≥+)1(21)(, 可得22)1(21)1(21)(x x f x x f ---≥-,即)1()(x g x g -≥∴x x -≤1,即21≤x ✬好题训练 一、单选题1.已知定义在R 上的函数()f x 满足()()102f x f x '+>,且有()112f =,则()122x f x e->的解集为( )A .(),2-∞B .()1,+∞C .(),1-∞D .()2,+∞2.若定义在R 上的函数()f x 满足()()1f x f x '+>,(0)4f =,则不等式()3x x e f x e ⋅>+ (其中e 为自然对数的底数)的解集为( )A .(,0)(0,)-∞+∞B .(,0)(3,)-∞⋃+∞C .(0,)+∞D .(3,)+∞3.已知函数()f x 是(0,)+∞上的可导函数,且()()0f x f x x'+>,则( ) A .(3)(2)f f > B .(3)(2)f f < C .3(3)2(2)f f >D .3(3)2(2)f f <4.已知定义在R 上的可导函数()f x ,对x R ∀∈,都有()()2xf x e f x -=,当0x >时()()0f x f x '+<,若()()211211a a e f a e f a -+-≤+,则实数a 的取值范围是( )A .[]0,2B .(][),12,-∞-⋃+∞C .(][),02,-∞⋃+∞D .[]1,2-5.已知函数()f x 是定义在R 上的偶函数,其导函数为()f x ',若()()f x f x '<,且()2f x +是偶函数,()20174f =,则不等式()40xef x e ->的解集为( )A .(),1-∞B .(),e -∞C .()0,+∞D .1,e ⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭6.已知函数()f x 为R 上的可导函数,且x R ∀∈,均有()()f x f x '<,则有( ) A .2021e (2021)(0)f f -<,2021(2021)e (0)f f < B .2021e (2021)(0)f f -<,2021(2021)e (0)f f >C .2021e (2021)(0)f f ->,2021(2021)e (0)f f >D .2021e (2021)(0)f f ->,2021(2021)e (0)f f <7.已知可导函数()f x 的导函数为()'f x ,若对任意的x R ∈,都有()()1f x f x '->.且()2022f x -为奇函数,则不等式()2021e 1x f x ->的解集为( ) A .(),0-∞B .()0,+∞C .(),e -∞D .()e,+∞8.函数()f x 的定义域是R ,()02f =,对任意R x ∈,()()1f x f x +'>,则不等式()e e 1x xf x >+⋅的解集为( )A .{} |0x x >B .{}|0x x <C .{|1x x <-或}1x >D .{|1x x <-或}01x <<9.已知函数()f x 满足()11f =,且()f x 的导函数()13f x '<,则()233x f x <+的解集为( ) A .{}1x x <-B .{1x x <-或}1x >C .{}1x x >D .{}0x x <10.定义在R 上的奇函数()f x 的图象光滑连续不断,其导函数为()f x ',对任意正实数x 恒有()()2xf x f x >-',若()()2g x x f x =,则不等式()()23log 110g x g ⎡⎤-+-<⎣⎦的解集是( )A .()0,2B .()2,2-C .()3,2-D .()()2,11,2--⋃11.已知函数()f x 满足()()0f x f x +-=,且当(,0)x ∈-∞时,()()0f x xf x '+<成立,若()()0.60.622a f =⋅,(ln 2)(ln 2)b f =⋅,2211loglog 88c f ⎛⎫⎛⎫=⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则a ,b ,c 的大小关系是( ) A .a b c >>B .c b a >>C .a c b >>D .c a b >>12.已知偶函数()f x 的定义域为,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,其导函数为()f x ',当02x π<<时,有()cos ()sin 0f x x f x x '+<成立,则关于x 的不等式()2cos 3f x f x π⎛⎫< ⎪⎝⎭的解集为( )A .,,2332ππππ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B .,33ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭C .,23ππ⎛⎫-- ⎪⎝⎭D .,32ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭13.已知奇函数()f x 是定义在R 上的可导函数,其导函数为()'f x ,当0x ≥时,有22()()f x xf x x +'>,则不等式()()()220182018420x f x f +++-<的解集为( ) A .(),2016-∞-B .()2016,2012--C .(),2018-∞-D .()2016,0-14.已知()f x 是定义在R 上的奇函数,(2)0f =,当0x ≠时,2()()f x f x x '>,则不等式()0f x <的解集为( ) A .(,2)(0,2)-∞-⋃ B .(2,0)(2,)-+∞ C .(,2)(2,)-∞-+∞D .(2,0)(0,2)-15.已知()f x 是定(,0)(0,)-∞+∞的奇函数,()'f x 是()f x 的导函数,(1)0f <,且满足:()()ln 0f x f x x x+'⋅<,则不等式(1)()0x f x -⋅<的解集为( ) A .(1,)+∞B .(,1)(0,1)-∞-C .(,1)-∞D .(,0)(1,)-∞⋃+∞ 16.已知定义在R 上的可导函数()f x ,对任意的实数x ,都有()()4f x f x x --=,且当()0,x ∈+∞时,()2f x '>恒成立,若不等式()()()1221f a f a a --≥-恒成立,则实数a 的取值范围是( )A .1,02⎛⎫- ⎪⎝⎭B .10,2⎡⎤⎢⎥⎣⎦C .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭ D .1,2⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭17.已知定义域为R 的奇函数()y f x =的导函数为()y f x '=,当0x ≠时,()()0f x f x x '+<,若2211(),2(2),ln (ln )3333a fb fc f ==--=,则,,a b c 的大小关系正确的是( ) A .a b c <<B .b c a <<C .a c b <<D .c a b <<18.已知函数()f x 的定义域为R ,且()21f =,对任意x ∈R ,()()0f x xf x '+<,则不等式()()112x f x ++>的解集是( ) A .(),1-∞ B .(),2-∞ C .()1,+∞D .()2,+∞19.已知定义在R 上的函数()f x 满足1()()02f x f x '+>且有1(2)f e=,则()f x >)A .1,2⎛⎫-∞ ⎪⎝⎭B .1,2⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C .(,2)-∞D .(2,)+∞20.已知()f x 是定义在R 上的函数,()'f x 是()f x 的导函数,满足:()(1)()0x x e f x e f x ++'>,且1(1)2f =,则不等式1()2(1)x e f x e +>+的解集为( ) A .()1,1-B .()(),11,-∞-+∞C .(),1-∞-D .()1,+∞21.设函数()f x 在R 上的导函数为()f x ',若()()1x f f x '+>,()()6f x f x ''=-,()31f =,()65f =,则不等式()ln 210f x x ++<的解集为( )A .()0,1B .()0,3C .()1,3D .()3,622.设函数()f x 在R 上的导函数为()'f x ,若()()1f x f x '>+,()(6)2f x f x +-=,(6)5f =,则不等式()210x f x e ++<的解集为( )A .(,0)-∞B .(0,)+∞C .(0,3)D .(3,6)23.已知函数()y f x =对于任意的,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭满足()()cos sin 0f x x f x x '+>(其中()f x '是函数()f x 的导函数),则下列不等式成立的是( )A .()04f π⎛⎫> ⎪⎝⎭B 34f ππ⎛⎫⎛⎫->- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C 34f ππ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D .()023f f π⎛⎫> ⎪⎝⎭24.已知定义在,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭上的奇函数()f x 的导函数为()f x ',且()tan ()0f x x f x '+⋅>,则( )A 063ππ⎛⎫⎛⎫>> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭B 063ππ⎛⎫⎛⎫-+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C 064ππ⎛⎫⎛⎫<< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D 046ππ⎛⎫⎛⎫-+> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭25.已知在定义在R 上的函数()f x 满足()()62sin 0f x f x x x ---+=,且0x ≥时,()3cos f x x '≥-恒成立,则不等式()π3ππ6224f x f x x x ⎛⎫⎛⎫≥--++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭的解集为( ) A .π0,4⎛⎤⎥⎝⎦B .,4π⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭C .,6π⎛⎤-∞ ⎥⎝⎦D .,6π⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭26.已知函数()y f x =对任意的(0,)x π∈满足()cos ()sin f x x f x x '>(其中()f x '为函数()f x 的导函数),则下列不等式成立的是( )A .63f ππ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ B .63f ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭C 63f ππ⎛⎫⎛⎫>⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭D 63f ππ⎛⎫⎛⎫<⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭27.已知定义在R 上的函数()f x 的导函数为'()f x ,'()()ln 20f x f x +<,则下列不等关系成立的是( ) A .2(1)(0)f f > B .2(2)(1)f f > C .2(0)(1)f f >-D .()23log 32(1)f f <28.已知定义在R 上的函数()f x 的导函数为()f x ',且满足()()0f x f x '->,2022(2022)e 0f -=,则不等式1ln 4f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭)A .()6063e,+∞ B .()20220,eC .()8088e,+∞ D .()80880,e29.已知函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,且当(),0x ∈-∞时,不等式()()0f x xf x '+>恒成立,若()0.30.322a f =,()()log 2log 2b f ππ=,2211log log 44c f ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,则,,a b c 的大小关系是( )A .a b c >>B .c b a >>C .b a c >>D .a c b >>30.已知奇函数()f x 是定义在R 上的可导函数,其导函数为()'f x ,当0x >时,有22()()f x xf x x '+>,则不等式2(2021)(2021)4(2)0x f x f +++-<的解集为( ) A .(,2019)-∞- B .(2023,2019)-- C .(2023)-∞-, D .(2019,0)-二、多选题31.设函数()f x '是奇函数()()f x x R ∈的导函数,()10f -=,当0x >时,()()0xf x f x '-<,则使得()0f x >成立的x 的取值范围是( )A .(),1-∞-B .()0,1C .()1,0-D .()1,+∞32.已知函数()f x 的定义域为(0,)+∞,其导函数为()f x ',对于任意,()0x ∈+∞,都有()ln ()0x xf x f x '+>,则使不等式1()ln 1f x x x+>成立的x 的值可以为( ) A .12B .1C .2D .333.定义在(0,)+∞上的函数()f x 的导函数为()f x ',且()()2(32)()x x f x x f x '+<+恒成立,则必有( ) A .(3)20(1)f f >B .(2)6(1)f f <C .13(1)162f f ⎛⎫> ⎪⎝⎭D .(3)3(2)f f <34.已知函数()f x 的导函数为()f x ',若()()()2f x xf x f x x <<-′对()0,x ∈+∞恒成立,则下列不等式中,一定成立的是( ) A .()()1f f ππ< B .()()1f f ππ> C .()()21142f f <+ D .()()21142f f +< 35.已知函数()f x 的定义域、值域都是()0,∞+,且满足()()12f x f x '<,则下列结论一定正确的是( ) A .若()1e f =,则()322e f > B .()()23f f <C .()()3224f f >D .181176e 43f f ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭第II 卷(非选择题)请点击修改第II 卷的文字说明三、双空题36.定义在R 上的函数()f x 的导函数为()f x ',且()()1f x f x '>-,()06f =,则函数()()5x xg x e f x e =--在R 上单调递_______(填“增”或“减”);不等式()5x xe f x e >+(其中e 为自然对数的底数)的解集是_______.37.设()f x '是奇函数()f x 的导函数,()23f -=-,且对任意x ∈R 都有()2f x '<,则()2f =_________,使得()e 2e 1x xf <-成立的x 的取值范围是_________.四、填空题38.已知函数()f x 是定义在R 上的函数,且满足()()0f x f x +'>其中()f x '是()f x 的导函数,设()0a f =,()2ln2b f =,()e 1c f =,,,a b c 的大小关系是________.39.已知定义在R 上的函数()f x 的导函数为()'f x ,且满足()()xf x f x '<,若(ln 4)(3)(1),,ln 43f f a f b c ===,则,,a b c 的大小关系为_________. 40.已知定义在()0,∞+的函数()f x 满足()()0xf x f x '-<,则不等式()210x f f x x ⎛⎫-< ⎪⎝⎭的解集为___________. 41.已知定义在R 上的偶函数()f x 的导函数为()'f x ,当0x >时,有()()0f x xf x '+>,且(1)0f =,则使得()0f x <成立的x 的取值范围是___________. 42.若定义在R 上的函数()f x 满足()()30f x f x '->,13f e ⎛⎫= ⎪⎝⎭,则不等式()3x f x e >的解集为________________.43.若()f x 是定义在R 上函数,且(2)y f x =-的图形关于直线2x =对称,当0x <时,()()0f x xf x '+<,且(3)0f -=,则不等式()0f x >的解集为___________.答案第1页,共24页参考答案1.B 【分析】构造函数()()2xF x f x e =⋅,利用导数,结合已知条件判断()F x 的单调性,由此化简不等式()122xf x e ->并求得其解集. 【详解】设()()2x F x f x e =⋅,则()()()()()222110 22x x xF x f x e f x e e f x f x ⎡⎤'''=⋅+⋅=+>⎢⎥⎣⎦,所以函数()F x 在R 上单调递增,又()112f =,所以()()11221112F f e e =⋅=.又()122xf x e->等价于()12212x f x e e ⋅>,即()()1F x F >,所以1x >,即所求不等式的解集为()1,+∞. 故选:B 2.C 【分析】构造函数()()3x x g x e f x e =⋅--,求导结合题干条件可证明()g x 在R 上单调递增,又(0)0g =,故()0(0)0g x g x >=⇒>,即得解 【详解】令()()3x x g x e f x e =⋅--,则()()()[()()1]0x x x x g x e f x e f x e e f x f x '''=⋅+⋅-=+-> 所以()g x 在R 上单调递增, 又因为00(0)(0)30g e f e =⋅--=, 所以()0(0)0g x g x >=⇒>, 即不等式的解集是(0,)+∞ 故选:C 3.C 【分析】由已知构造函数()()g x xf x =,求导,由导函数的符号得出所令函数的单调性,从而可得选项. 【详解】 解:因为()()0f x f x x'+>,所以当0x >时,有()()0xf x f x '+>, 令()()g x xf x =,则当0x >时,()'()()>0g x xf x f x '=+,所以()g x 在()0+∞,上单调递增,所以()()3>2g g ,即3(3)2(2)f f >, 故选:C. 4.C 【分析】令()()x g x e f x =,由已知得()()xg x e f x =在区间()0,∞+单调递减, ()g x 为偶函数,且在区间(),0∞-单调递增,由此可将不等式等价转化为211a a -≥+,求解即可. 【详解】解:令()()x g x e f x =,则当0x >时,()()()0x g x e f x f x ''=+<⎡⎤⎣⎦,所以()()x g x e f x =在区间()0,∞+单调递减,又()()()()()()2x x x xg x e f x e e f x e f x g x ---=-===,所以()g x 为偶函数,且在区间(),0∞-单调递增,又()()211211a a ef a e f a -+-≤+,即()()211g a g a -≤+,所以211a a -≥+,即()()22211a a -≥+,得0a ≤或2a ≥, 故选:C. 5.A 【分析】由函数()f x 是定义在R 上的偶函数,()2f x +是偶函数可得()f x 是周期为4的周期函数,令()()x f x g x e=,然后利用()g x 的单调性可解出不等式. 【详解】因为函数()f x 是定义在R 上的偶函数,()2f x +是偶函数, 所以()()()4f x f x f x +=-=,即()f x 是周期为4的周期函数, 所以()()201714f f ==, 令()()xf xg x e=,则()()()x f x f x g x e '-'=,因为()()f x f x '<,所以()0g x '<, 所以()g x 在R 上单调递减,由()40xef x e ->可得()4x f x ee>,即()()41g x g e>=,所以1x <,故选:A. 6.B 【分析】 令()()e xf xg x =,x ∈R 并求导函数,根据已知可得函数()g x 的单调性,进而得出结论. 【详解】令()()e x f x g x =,x ∈R ,则()()()e xf x f xg x ''-=,x R ∀∈,均有()()f x f x '<,()g x ∴在R 上单调递增,(2021)(0)(2021)g g g ∴-<<,可得:2021e (2021)(0)f f -<,2021(2021)e (0)f f >.故选:B. 7.A 【分析】根据题意构造()()1e xf x F x -=,结合已知条件,讨论其单调性,再将不等式()2021e 1x f x ->转化为()F x 的不等式,即可利用单调性求解.【详解】根据题意,构造()()1exf x F x -=,则()()1xf x F x e =+,且''()()1()0exf x f x F x -+=<,故()F x 在R 上单调递减; 又()2022f x -为R 上的奇函数,故可得()020220f -=,即()02022f =,则()02021F =.则不等式()2021e 1x f x ->等价于()()20210F x F >=, 又因为()F x 是R 上的单调减函数,故解得0x <. 故选:A. 【点睛】关键点点睛:本题考查构造函数法,涉及利用导数研究函数的单调性以及利用函数单调性求解不等式;本题中,根据()()1f x f x '->以及题意,构造()()1e xf x F x -=是解决问题的关键,属中等偏上题. 8.A 【分析】构造函数()()e e x xg x f x =⋅-,结合已知条件可得()0g x '>恒成立,可得()g x 为R 上的减函数,再由()01g =,从而将不等式转换为()()0g x g >,根据单调性即可求解. 【详解】构造函数()()e e x xg x f x =⋅-,因为()()()e e e x x xx f x f x g '=⋅+-'⋅()()e e e e 0x x x x f x f x +--=⎡⎤⎣⎦='>,所以()()e e x xg x f x =⋅-为R 上的增函数.又因为()()000e 0e 1g f -⋅==,所以原不等式转化为()e e 1x xf x ->,即()()0g x g >,解得0x >.所以原不等式的解集为{}|0x x >, 故选:A. 9.C 【分析】构造函数()()233x g x f x =--,求函数的导数,利用函数的单调性即可得到结论. 【详解】解:设()()233x g x f x =--,则函数()g x 的导函数()()13g x f x ''=-,f x 的导函数()13f x '<,()()103g x f x ''∴=-<,则函数()g x 单调递减,()11f =,()()1211033g f ∴=--=,则不等式()233x f x <+,等价为()0g x <, 即()()1g x g <, 则1x >,即()233x f x <+的解集为{}1x x >, 故选:C. 10.D 【分析】分析函数()g x 的奇偶性,利用导数分析函数()g x 在R 上的单调性,将所求不等式变形为()()23log 11g x g ⎡⎤-<⎣⎦,可得出()23log 11x -<,解此不等式即可. 【详解】因为函数()f x 为R 上的奇函数,则()()2g x x f x =的定义域为R ,且()()()()22g x x f x x f x g x -=-=-=-,所以,函数()g x 为奇函数,且()00g =,对任意正实数x 恒有()()()22xf x f x f x >-=-',即()()20xf x f x '+>,则()()()()()2220g x xf x x f x x xf x f x '''=+=+>⎡⎤⎣⎦,所以,函数()g x 在()0,∞+上为增函数,故函数()g x 在(),0∞-上也为增函数, 因为函数()g x 在R 上连续,故函数()g x 在R 上为增函数,由()()23log 110g x g ⎡⎤-+-<⎣⎦得()()()23log 111g x g g ⎡⎤-<--=⎣⎦,所以,()23log 11x -<,故有2013x <-<,解得21x -<<-或12x <<.故选:D. 11.D 【分析】构造函数()()g x x f x =⋅,利用奇函数的定义得函数()g x 是偶函数,再利用导数研究函数的单调性,结合0.621ln 212log 8<-<<,再利用单调性比较大小得结论. 【详解】解:因为函数()f x 满足()()0f x f x +-=,即()()f x f x =--,且在R 上是连续函数,所以函数()f x 是奇函数,不妨令()()g x x f x =⋅,则()()()()g x x f x x f x g x -=-⋅-=⋅=,所以()g x 是偶函数, 则''()()()g x f x x f x =+⋅,因为当(,0)x ∈-∞时,()'()0f x xf x +<成立, 所以()g x 在(,0)x ∈-∞上单调递减,又因为()g x 在R 上是连续函数,且是偶函数,所以()g x 在()0+∞,上单调递增, 则()0.62a g =,(ln 2)b g =,2211loglog 88c g g ⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为0.621>,0ln 21<<,()21log 33>08-=--=,所以0.621ln 212log 8<-<<,所以c a b >>,故选:D. 12.A 【分析】 先构造函数()()cos f x g x x=,进而根据题意判断出函数的奇偶性和单调性,进而解出不等式. 【详解】因为偶函数()f x 的定义域为,22ππ⎛⎫- ⎪⎝⎭,设()()cos f x g x x=,则()()()()cos cos f x f x g x x x--==-,即()g x 也是偶函数.当02x π<<时,根据题意()()()2cos sin 0cos f x x f x xg x x'+'=<,则()g x 在0,2π⎛⎫⎪⎝⎭上是减函数,而函数为偶函数,则()g x 在,02π⎛⎫- ⎪⎝⎭上是增函数.于是,()()3()2cos 3cos 3cos 3f f x f x f xg x g x ππππ⎛⎫ ⎪⎛⎫⎛⎫⎝⎭<⇔<⇔< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以3,,233222x x x πππππππ⎧>⎪⎪⎛⎫⎛⎫⇒∈--⋃⎨⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎪-<<⎪⎩. 故选:A. 13.A 【分析】利用22(()0)f xf x x x '>+≥,构造出()()2g x x f x =,会得到()g x 在R 上单调递增,再将待解不等式的形式变成和()g x 相关的形式即可. 【详解】设()()2g x x f x =,因为()f x 为R 上奇函数,所以()()()()22g x x f x x f x -=--=-,即()g x 为R 上奇函数对()g x 求导,得[]()2()()g x f x x x xf '=+',而当0x >时,有()()220f x xf x x '>+≥,故0x >时,()0g x '>,即()g x 单调递增,所以()g x 在R 上单调递增 不等式()()()22018+2018420x f x f ++-<()()()22018+201842x f x f +<--,又()f x 是奇函数,则()()()22018+201842x f x f +<,即()()20182g x g +<所以20182x +<,解得2016x <-,即(,2016)x ∈-∞-. 故选:A. 14.A 【分析】根据题意,构造出函数()()2f x g x x=,则()0()0f x g x <⇔<,进而结合题意求得答案.【详解】设()()2f x g x x=,则()0()0f x g x <⇔<,()()()()()24322f x x xf x xf x f x g x x x ''⋅--'==,若x >0,由2()()()2()0f x f x xf x f x x ''>⇒->,则()0g x '>,即()()2f x g x x =在()0,∞+上单调递增.因为()f x 是R 上的奇函数,(2)0f =,容易判断,()()2f x g x x =在R 上是奇函数,且(2)0=g ,则函数()g x 在(),0-∞上单调递增,且(2)0g -=,所以()0<g x 的解集为:(,2)(0,2)-∞-⋃.于是()0f x <的解集为:(,2)(0,2)-∞-⋃. 故选:A. 15.D 【分析】 令()()g x lnxf x =对函数求导可得到函数()g x 单调递减,再结合()10g =,和()f x 的奇偶性,通过分析得到当0x >,()0f x <,0x <,()0f x >,故不等式(1)()0x f x -⋅<等价于()10x f x >⎧⎨<⎩或()10x f x <⎧⎨>⎩,求解即可.【详解】 令()()g x lnxf x =,则1()()()0g x f x lnx f x x'=+'<, 故函数()g x 单调递减,定义域为()0,∞+,g (1)0=,01x ∴<<时,()0>g x ;1x <时,()0<g x .01x <<时,0lnx <;1x >时,0lnx >.∴当0x >,1x ≠时,()0f x <,又f(1)0<.∴当0x >,()0f x <,又()f x 为奇函数, ∴当0x <,()0f x >.不等式(1)()0x f x -⋅<等价于()10x f x >⎧⎨<⎩或()10x f x <⎧⎨>⎩解得1x >或者0x < 故答案为:D.【分析】由题意可得()()()f x x f x x -=---,令()()2F x f x x =-,根据奇偶性的定义,可得()F x 为偶函数,利用导数可得()F x 的单调性,将题干条件化简可得()2(1)2(1)f a a f a a -≥---,即()(1)F a F a ≥-,根据()F x 的单调性和奇偶性,计算求解,即可得答案. 【详解】由()()4f x f x x --=,得()2()2()f x x f x x -=---, 记()()2F x f x x =-,则有()()F x F x =-,即()F x 为偶函数, 又当(0,)x ∈+∞时,()()20F x f x ''=->恒成立, 所以()F x 在(0,)+∞上单调递增,所以由()()()1221f a f a a --≥-,得()2(1)2(1)f a a f a a -≥---, 即()(1)F a F a ≥-(||)(|1|)F a F a ⇔-,所以|||1|a a -,即2212a a a ≥+-,解得12a, 故选:D. 17.B 【分析】 根据()()0f x f x x'+<构造函数()()g x xf x =,利用函数()g x 的奇偶性、单调性比较大小. 【详解】解:令函数()()g x xf x =,因为定义域为R 的()y f x =是奇函数,所以函数()g x 为偶函数;()()()g x f x xf x ''=+,当0x >时,因为()()0f x f x x '+<,所以()()0xf x f x x'+<,所以()()0xf x f x '+<,即()0g x '<,所以()g x 在(0,)+∞上为减函数,()()()()222111(),2(2)22,ln (ln )ln ln 3ln 3333333a f g b f g g c f g g g ⎛⎫⎛⎫===--=-====-= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭, 因为2ln 323<<,所以()()2ln 323g g g ⎛⎫>> ⎪⎝⎭,即a c b >>.18.A 【分析】构造函数()()g x xf x =,利用导数法结合条件,得到()g x 在R 上单调递减,利用单调性可得答案. 【详解】设()()g x xf x =,则()()()0g x f x xf x =+'<' 所以()g x 在R 上单调递减,又()()2222g f == 由()()112x f x ++>,即()()12g x g +>,所以12x +< 所以1x < 故选:A 19.D 【分析】构造函数2()e ()x g x f x =,求导后确定其单调性,原不等式转化为关于()g x 的不等式,再利用单调性得解集. 【详解】设2()e ()x g x f x =,则221()e ()()2x x g x f x e f x ''=+,因为1()()02f x f x '+>,所以()0g x '>,所以()g x 是R 上的增函数,(2)e (2)1g f ==,不等式()f x >2e ()1xf x >,即()(2)g x g >,所以2x >, 故选:D . 20.D 【分析】构造函数()()1()xg x e f x =+,利用导数求得()g x 的单调性,由此求得不等式1()2(1)x e f x e +>+的解集. 【详解】令()()1()x g x e f x =+,则()()()1()0x xg x e f x e f x =+'+>',所以()g x 在R 上单调递增,不等式()1()21x e f x e +>+可化为()11()2x e e f x ++>, 而1(1)2f =,则1(1)(1)(1)2e g ef +=+=,即()()1g x g >, 所以1x >,即不等式解集为(1,)+∞. 故选:D 21.A 【分析】 构造函数()1(),xf xg x e+=得到()g x 也是R 上的单调递增函数.,分析得到函数()f x 关于点(3,1)对称.由()ln 210f x x ++<得到(ln )(0)g x g <,即得解. 【详解】 构造函数()1()()1(),()0x xf x f x f xg x g x e e '+--'==>, 所以()g x 也是R 上的单调递增函数.因为()()6f x f x ''=-,所以()'f x 关于直线3x =对称,所以12()(6),()(6)f x dx f x dx f x c f x c ''=-∴+=--+⎰⎰,(12,c c 为常数),21()(6)f x f x c c ∴+-=-,令3x =,所以21212(3),(3)2c c f c c f -=-∴=. 因为()31f =,所以212,c c -=所以()(6)2f x f x +-=,所以函数()f x 关于点(3,1)对称. 由(3)1,(6)5f f ==得到(0)3f =-,因为()()ln ln 210ln 122x f x x f x x e ++<∴+<-=-,, 所以()ln ln 12xf x e +<-, 所以031(ln )2(0)g x g e -+<-==, 所以(ln )(0)g x g <, 所以ln 0,01x x <∴<<. 故选:A22.A 【分析】 令()()1xf xg x e +=,根据因为()()1f x f x '>+,得到()0g x '>,得出函数()g x 为R 上的单调递增函数,由题设条件,令0x =,求得()02g =-,把不等式转化为()()0g x g <,结合单调性,即可求解. 【详解】令()()1x f x g x e +=,可得()()()()11x xf x f x f xg x e e ''+--⎛⎫'== ⎪⎝⎭, 因为()()1f x f x '>+,可得()()10f x f x '-->,所以()0g x '>,所以函数()g x 为R 上的单调递增函数, 由不等式()210x f x e ++<,可得()12x f x e +<-, 所以()12xf x e +<-,即()2g x <- 因为()(6)2f x f x +-=,令0x =,可得(0)(6)2f f +=,又因为(6)5f =,可得(0)3f =-,所以()()00102f g e+==- 所以不等式等价于()()0g x g <,由函数()g x 为R 上的单调递增函数,所以0x <,即不等式的解集为(,0)-∞. 故选:A. 23.C 【分析】 可构造函数()()cos f x g x x=,由已知可证()g x 在,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭单增,再分别代值检验选项合理性即可 【详解】 设()()cos f x g x x=,则()()()2cos sin 0cos f x x f g x x xx'+='>,则()g x 在,22x ππ⎛⎫∈-⎪⎝⎭单增, 对A ,()04cos0cos 4f f ππ⎛⎫ ⎪⎝⎭<,化简得()04f π⎛⎫< ⎪⎝⎭,故A 错;对B ,34cos cos 34f f ππππ⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<⎛⎫⎛⎫-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭34f ππ⎛⎫⎛⎫-<- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故B 错; 对C ,43cos cos 43f f ππππ⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭<⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭34f ππ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,故C 正确;对D ,()03cos0cos 3f f ππ⎛⎫⎪⎝⎭<⎛⎫⎪⎝⎭,化简得()023f f π⎛⎫< ⎪⎝⎭,故D 错, 故选:C 24.B 【分析】 令()()cos f x g x x =,,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,得到()g x 是奇函数,单调递增,再利用函数的单调性和奇偶性分析判断得解. 【详解】因为()tan ()0f x x f x '+⋅>,所以()sin ()0,cos xf x f x x'+⋅> cos ()sin ()0x f x x f x '∴⋅+⋅>,令()()cos f x g x x =,,22x ππ⎛⎫∈- ⎪⎝⎭,则()2cos ()sin ()0cos f x x f x x g x x'⋅+⋅'=>, 所以()g x 单调递增, 所以()()()()cos()cos f x f x g x g x x x---===--,所以()g x 为奇函数,(0)0g =,所以6430cos cos cos643f f f ππππππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭<<<,即0643πππ⎛⎫⎛⎫⎛⎫<<< ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭,所以A ,C 错误;63ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以063ππ⎛⎫⎛⎫> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,又因为()f x 为奇函数,所以063ππ⎛⎫⎛⎫-> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以B 正确;64ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭064ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.又因为()f x 为奇函数,所以046ππ⎛⎫⎛⎫-< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以D 错误. 故选:B 25.B 【分析】结合已知不等式,构造新函数()()3sin g x f x x x =-+,结合单调性及奇偶性,列出不等式,即可求解. 【详解】由题意,当0x ≥时,()3cos f x x '≥-恒成立,即()3cos 0f x x '-+≥恒成立, 又由()()62sin 0f x f x x x ---+=,可得()3sin ()3sin f x x x f x x x -+=-+-, 令()()3sin g x f x x x =-+,可得()()g x g x -=-,则函数()g x 为偶函数, 且当0x ≥时,()g x 单调递增,结合偶函数的对称性可得()g x 在(,0)-∞上单调递减,由()36224f x f x x x πππ⎛⎫⎛⎫≥--++ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,化简得到()3sin 3()sin()222f x x x f x x x πππ⎛⎫-+≥---+- ⎪⎝⎭,即()()2g x g x π≥-,所以2x x π≥-,解得4x π≥,即不等式的解集为,4π⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭.故选:B. 26.D 【分析】令()()cos g x f x x =,求出函数的导数,根据函数的单调性判断即可. 【详解】解:令()()cos g x f x x =,(0,)x π∈ 故()()cos ()sin 0g x f x x f x x ''=->,故()g x 在(0,)π递增,所以()()36g g ππ>,可得1()()236f f ππ63f ππ⎛⎫⎛⎫< ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭,所以D 正确;故选:D . 27.D 【分析】根据题意构造函数()()2x h x f x =,利用导数研究函数的单调性,根据单调性结合2log 31>即可求解.【详解】设()()2x h x f x =,则()()()()()22ln 22ln 2xx x h x f x f x f x f x '''=+=+⎡⎤⎣⎦,又()()ln 20f x f x '+<,20x >,所以()0h x '<,所以()h x 在(),-∞+∞上单调递减,由10>可得2(1)(0)f f >,故A 错; 由21>可得22(2)2(1)f f <,即2(2)(1)f f <,故B 错; 由01>-可得012(0)2(1)f f -<-,即2(0)(1)f f <-,故C 错; 因为2log 31>,所以()()2log 31h h <,得()()23log 321f f <,故D 正确. 故选:D 28.D 【分析】 由题设()()xf x F x e =,由已知得函数()F x 在R 上单调递增,且1ln 1(2022)4F x F ⎛⎫<= ⎪⎝⎭,根据函数的单调性建立不等式可得选项. 【详解】 由题可设()()ex f x F x =,因为()()0f x f x '->, 则2()e ()e ()()()0e e x x x xf x f x f x f x F x ''--'==>, 所以函数()F x 在R 上单调递增,又2022(2022)(2022)1e f F ==,不等式1ln 4f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭1ln 41ln 41e x f x ⎛⎫ ⎪⎝⎭<, ∴1ln 1(2022)4F x F ⎛⎫<= ⎪⎝⎭,所以1ln 20224x <,解得80880e x <<,所以不等式1ln 4f x ⎛⎫< ⎪⎝⎭()80880,e .故选:D. 29.C 【分析】设()()g x xf x =,由奇偶性定义知()g x 为偶函数,结合导数和偶函数性质可确定()g x 在()0,∞+上单调递减,由指数和对数函数单调性可确定0.32log 42log 20π>>>,结合偶函数性质和单调性可得()()0.321log 22log4g g g π⎛⎫>> ⎪⎝⎭,由此可得大小关系. 【详解】设()()g x xf x =,则()()()()g x xf x xf x g x -=--==,()g x ∴为定义在R 上的偶函数; 当(),0x ∈-∞时,()()()0g x f x xf x ''=+>,()g x ∴在(),0-∞上单调递增, 由偶函数性质可知:()g x 在()0,∞+上单调递减,0.32log 4221log 20π=>>>>,()()()0.32log 22log 4g g g π∴>>,又()()2221log 4log 4log 4g g g ⎛⎫=-= ⎪⎝⎭,()()0.321log 22log4g g g π⎛⎫∴>> ⎪⎝⎭, 即b a c >>. 故选:C. 30.A 【分析】构造函数2()()g x x f x =,然后结合已知可判断()g x 的单调性及奇偶性,从而可求. 【详解】解:设2()()g x x f x =,由()f x 为奇函数,可得22()()()()()g x x f x x f x g x -=--=-=-, 故()g x 为R 上的奇函数,当0x >时,202()()f x xf x x '>>+,()[2()()]0g x x f x xf x ''∴=+>,()g x 单调递增,根据奇函数的对称性可知,()g x 在R 上单调递增, 则不等式2(2021)(2021)4(2)0x f x f +++-<可转化为()2(2021)(2021)4(2)42x f x f f ++<--=,即()()20212g x g +<,20212x ∴+<即2019x <-,即(),2019x ∈-∞-.故选:A 31.AB 【分析】首先根据已知条件构造函数()()f xg x x=,利用其导数得到()g x 的单调性,然后结合()f x 奇函数,将不等式()0f x >转化为()·0x g x >求解. 【详解】解:设()()f xg x x=, 则()()()2''xf x f x g x x -=,当0x >时总有()()'xf x f x <成立, 即当0x >时, ()'g x <0恒成立,∴当0x >时,函数()()f xg x x =为减函数, 又()()()()f x f x g x g x xx---===--,∴函数()g x 为定义域上的偶函数,又()()1101f g --==-,所以不等式()0f x >等价于()·0x g x >, 即()00x g x >⎧⎨>⎩或()0x g x <⎧⎨<⎩, 即01x <<或1x <-,所以()0f x > 成立的x 的取值范围是()(),10,1-∞-⋃. 故选:AB . 32.CD 【分析】构造函数1()()ln 1g x f x x x=+-,由导数确定其单调性,再由单调性解不等式,确定正确选项. 【详解】令1()()ln 1g x f x x x=+-,所以()2()1()ln f x g x f x x x x''=++, 因为()ln ()0xf x x f x x'+>,210x >,所以()0g x '>,所以()g x 在(0,)+∞上单调递增,又(1)0g =,可得()0>g x 的解集为(1,)+∞. 故选:CD. 33.BD 【分析】首先根据条件构造函数()()32f x g x x x=+,0x >,根据()()()()()()322232320f x x x f x x x g x xx+-'+'+=<得到()g x 在()0,∞+上单调递减,从而得到()()()11232g g g g ⎛⎫>>> ⎪⎝⎭,再化简即可得到答案. 【详解】由()()()()232x x f x x f x +'+<及0x >,得()()()()32232x x f x x x f x +'+<.设函数()()32f xg x x x =+,0x >, 则()()()()()()322232320f x x x f x x x g x xx+-'+'+=<, 所以()g x 在()0,∞+上单调递减,从而()()()11232g g g g ⎛⎫>>> ⎪⎝⎭,即()()()112323212368f f f f ⎛⎫ ⎪⎝⎭>>>,所以()()3181f f <,()()261f f <,()131162f f ⎛⎫< ⎪⎝⎭,()()332f f <.故选:BD 34.AD 【分析】。
在导数运算中构造函数解决问题(复习课)PPT课件
2、常见减法模型:
(1) f(x )g (x )f(x )g (x ) (1) f(x )g (x )f(x )g (x )
构造模型: h(x)f(x)g(x) 构造模型: h(x) f (x)
(2) xf(x)f(x)
g(x)
(2) xf'(x)f(x)
构造模型: h(x)xf(x) (3) exf(x)exf(x)
构造模型: h(x) f (x) x
构造模型: h(x)exf(x) (3) exf(x)exf(x)
f (x)
构造模型: h(x)
2021
ex 10
思考题:
谢谢
2021
12
变式训练1: 设f(x)是(0,)上的可导,函f(数 x)x, (fx)0 ,f(3 )0 ,
求不x等 f(x)式 0的解 . 集
结论很重要
2015年高考题
常见加法模型: (1) f(x )g (x )f(x )g (x ) 构造模型: h(x)f(x)g(x)
(2) xf(x)f(x)
构造模型: h(x)xf(x) (3) exf(x)exf(x) 构造模型: h(x)exf(x)
2015年高考题
2015年高考题
2021
8
常见减法模型:
(1) f(x )g (x )f(x )g (x ) 构造模型: h(x) f (x) g(x)
(2) xf'(x)f(x)
构造模型: h(x) f (x) x
(3) exf(x)exf(x)
构造模型:
h(x)
f (x) ex
课堂小结:
通过对近几年的高考命题的分析发现高考对导数的考查常以函数为依托将导数内容和传统内容中有关不等式和函数的单调性方程根的分布解析几何中的切线问题等内容有机的结合在一起设计综合试题从而考查函数导数的基础知识和基本方法
导数构造函数法证明不等式
小结:当函数取最大(或最小)值时不等式都成立,可得该 不等式恒成立,从而把不等式的恒成立问题可转化为求函数 最值问题.不等式恒成立问题,一般都会涉及到求参数范围 ,往往把变量分离后可以转化为m>f(x)(或m<f(x))恒成立,于 是m大于f(x)的最大值(或m小于f(x)的最小值),从而把不等式 恒成立问题转化为求函数的最值问题.因此,利用导数求函 数最值是解决不等式恒成立问题的一种重要方法.
当 x∈(-1,0)时,g′(x)<0;当 x∈(0,+∞)时,g′(x)>0, 即 g(x)在 x∈(-1,0)上为减函数,在 x∈(0,+∞)上为增函数, 故函数 g(x)在(-1,+∞)上的最小值为 g(x)min=g(0)=0, ∴当 x>-1 时,g(x)≥g(0),即 ln(x+1)+x+1 1-1≥0. ∴ln(x+1)≥1-x+1 1,综上可知,当 x>-1 时,有 1-x+1 1≤ln(x+1)≤x 【警示启迪】如果 f(a)是函数 f(x)在区间上的最大(小)值,则有 f(x)≤f(a)(或 f(x)≥f(a)),那么要证不等式,只要求构造函数的最大值不超过 0 就可得证.
证 B,当 x=12时,
1= 1+12
36,而
1-12×12+14×14=1136=3498=
1 521 48 <
145836=
16 48
6,故排除
ห้องสมุดไป่ตู้
B;
验证 C,令 g(x)=cosx-1+12x2,g′(x)=-sinx+x,g″(x)=1-cosx,显然 g″(x)>0 恒成立,所以当 x∈[0,+∞)时,g′(x)≥g′(0)=0,所以 x∈[0,+∞)时,g(x) =cosx-1+12x2 为增函数,所以 g(x)≥g(0)=0 恒成立,即 cosx≥1-12x2 恒成立; 验证 D,令 h(x)=ln(1+x)-x+18x2,h′(x)=x+1 1-1+4x=4xxx-+31,令 h′(x)<0, 解得 0<x<3,所以当 0<x<3 时,h(x)<h(0)=0,显然不恒成立.故选 C.
在导数运算中构造函数解决问题(复习课).PPT
求导法则:
1 、 f( x ) g ( x ) ' f'( x ) g '( x )
2 、 f ( x ) g ( x ) ' f '( x ) g ( x ) f ( x ) g '( x )
3、 g f((x x))
f(x)g(x)f(x)g(x)
g(x)2
2015年高考题
构造模型: h(x) f (x) x
构造模型: h(x)exf(x) (3) exf(x)exf(x)
f (x) 构造模型: h(x)
ex 10
思考题:
谢谢
12
2、常见减法模型:
(1) f(x )g (x )f(x )g (x ) (1) f(x )g (x )f(x )g (x )
构造模型: h(x)f(x)g(x) 构造模型: h(x) f (x)
(2) xf(x)f(x)
构造模型: h(x)xf(x) (3) exf(x)exf(x)
g(x)
(2) xf'(x)f(x)
2015年高考题
2015年高考题
8
常见减法模型:
(1) f(x )g (x )f(x )g (x ) 构造模型: h(x) f (x) g(x)
(2) xf'(x)f(x)
构造模型: h(x) f (x) x
(3) exf(x)exf(x)
构造模型:
h(x)
f (x) ex
课堂小结:
1、常见加法模型:
1
陈侠生
2015年高考题2
通过对近几年的高考命题的分析,发现高考对导数的 考查常以函数为依托,将导数内容和传统内容中有关不等 式和函数的单调性、方程根的分布、解析几何中的切线问 题等内容有机的结合在一起,设计综合试题,从而考查函数、 导数的基础知识和基本方法。解决这类有关的问题,需要 借助构造函数,那么怎样合理的构造函数就是问题的关键, 这里我们来一起探讨一下这方面问题。
导数和数列综合问题解决技巧之构造函数法
导数和数列不等式的综合问题解决技巧之构造函数法1.已知曲线.从点向曲线引斜率为22:20(1,2,)n C x nx y n -+== (1,0)P -n C 的切线,切点为.(0)n n k k >n l (,)n n n P x y (1)求数列的通项公式; {}{}n n x y 与(2)证明:.13521n n nxx x x x y -⋅⋅⋅<<A A A A 【解析】曲线是圆心为,半径为的圆, 222:()n C x n y n -+=(,0)n n 切线 :(1)n n l y k x =+ (Ⅰ,解得,又,n =2221n n k n =+2220n n n x nx y -+= 联立可解得, (1)n n ny k x =+,1n n n x y n ==+(Ⅱ=n n x y = 先证:, 13521n x x x x -⋅⋅⋅⋅< 证法一:利用数学归纳法 当时,,命题成立, 1n =112x =<假设时,命题成立,即 n k =13521kx x x x -⋅⋅⋅⋅< 则当时,1n k =+135212121k kk x x xx x x -++⋅⋅⋅⋅<=∵, 2222416161483k kk k ++=>++.<=∴当时,命题成立,故成立. 1n k =+13521n x x x x -⋅⋅⋅⋅<==,121214)12(4)12(2122222+-=--<-=-nnnnnnnnnnn xxnnnnnxxxx+-=+=+-⨯⨯⨯<-⨯⨯⨯=⋅⋅⋅⋅-1112112125331212432112531<不妨设,令,t=()f t t t=则在上恒成立,故在上单调递减,()10f tt'=<t∈()f t t t=t∈从而()(0)0f t t t f=-<=<综上,成立.13521nnnxx x x xy-⋅⋅⋅⋅<<2.设函数表示的导函数.2()2(1)ln(),()kf x x x k N f x*'=--∈()f x(I)求函数的单调递增区间;()y f x=(Ⅱ)当k为偶数时,数列{}满足,求数列{}的通项公式;na2111,()3n n na a f a a+'==-2na (Ⅲ)当k为奇数时,设,数列的前项和为,证明不等式()12nb f n n'=-{}n b n n S对一切正整数均成立,并比较与的大小.()111n bnb e++>n20091S-2009ln解:(Ⅰ)函数的定义域为(0,+∞),又,212[(1)]()22(1)kkxy f x xx x--''==--=当k为奇数时,,122(1)()xf xx+'=即的单调递增区间为.(0,),()0(0,)x f x'∈+∞∴>+∞在恒成立.()f x'(0,)+∞当k为偶函数时,222(1)2(1)(1)()x x xf xx x-+-'==(0,),0,10,x x x∈+∞>+>又由,得,即的单调递增区间为,()0f x'>10,1x x->∴>()f x(1,)+∞综上所述:当k 为奇数时,的单调递增区间为, ()f x (0,)+∞当k 为偶数时,的单调递增区间为()f x (1,).+∞(Ⅱ)当k 为偶数时,由(Ⅰ)知, 所以22(1)()x f x x-'=22(1)().n n n a f a a -'=根据题设条件有 2222221112(1)3,21,12(1),n n n n n n a a a a a a +++-=- ∴=+ +=+∴{}是以2为公比的等比数列, 21n a +∴ 221211(1)22,2 1.n n n n n a a a -+=+⋅= ∴=-(Ⅲ)由(Ⅰ)知,当k 为奇数时,12(),f x x'=+ 11111(),1.223n n b f n n S n n'∴=-= =+++⋅⋅⋅+由已知要证两边取对数,即证111,n e n +⎛⎫+> ⎪⎝⎭11ln 1,1n n ⎛⎫+> ⎪+⎝⎭事实上:设则 11,t n+=1(1),1n t t =>-因此得不等式 …………………………………………① 1ln 1(1)t t t>->构造函数下面证明在上恒大于0.1()ln 1(1),g t t t t=+->()g t (1,)+∞∴在上单调递增,即211()0,g t t t '=->()g t (1,)+∞()(1)0,g t g >=1ln 1,t t>-∴ ∴即成立.11ln 1,1n n ⎛⎫+> ⎪+⎝⎭111,n e n +⎛⎫+> ⎪⎝⎭()111n b n b e ++>由得 11ln,1n n n +>+111231ln ln ln ln(1),23112n n n n +++⋅⋅⋅+<++⋅⋅⋅+=++即当时, 11ln(1),n S n +-<+2008n =20091S -<2009.ln3.已知,函数. 0a >1()ln xf x x ax-=+(Ⅰ)试问在定义域上能否是单调函数?请说明理由;(Ⅱ)若()f x 在区间 [)1,+∞上是单调递增函数,试求实数a 的取值范围;(Ⅲ)当 1a =时,设数列 1n ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为,求证:n S 111()(2)n n nS f n S n N n n---<-<∈*≥且解:(Ⅰ)的定义域为,,由得. ()f x ()0,+∞21()ax f x ax -'=()0f x '=1x a=当时,,递减; 1(,x a a∈()0f x '<()f x 当时,,递增. 1(,)x a∈+∞()0f x '>()f x所以不是定义域上的单调函数.()y f x =(Ⅱ)若在是单调递增函数,则恒成立,即恒成立. ()f x x ∈[1,)+∞()0f x '≥1a x≥即.1max,[1,)a x x ⎧⎫≥ ∈+∞⎨⎬⎩⎭11x∴≤1a ∴≥ (Ⅲ)当时,由(Ⅱ)知,在上为增函数, 1a =1()ln xf x x x-=+[1,)+∞ 111()ln ln ,n n nf n n n n n n----=+-= 又当时,, ,即.1x >()(1)f x f >1ln 0x x x -∴+>1ln 1x x>- 令则,当时,()1ln ,g x x x =--1()1g x x'=-(1,)x ∈+∞()0.g x '>从而函数在上是递增函数, ()g x [1,)+∞所以有即得()(1)0,g x g >=1ln .x x -> 综上有: 11ln 1,(1).x x x x-<<->111ln .1x x x x+∴<<+ 令时,不等式也成立,1,2,...,1,(2)x n n N n *=-∈≥且111ln .1x x x x+∴<<+ 于是代入,将所得各不等式相加,得1112311...ln ln ...ln 1....2312121n n n n +++<+++<+++--即 11111...ln 1. (2321)n n n +++<<+++-即 111()(2).n n nS f n S n N n n*---<-<∈≥且4.设函数.(是自然对数的底数)()(1),()x f x e x g x e =-=e (Ⅰ)判断函数零点的个数,并说明理由; ()()()H x f x g x =-(Ⅱ)设数列满足:,且 {}n a 1(0,1)a ∈1()(),,n n f a g a n N *+=∈①求证:;②比较与的大小.01n a <<n a 1(1)n e a +-解:(Ⅰ), 令 ()(1)x H x e e '=--0()0,ln(1)H x x e '= =- 当时,在上是增函数 0(,)x x -∞()0,H x '> ()H x 0(,)x x -∞ 当时,在上是减函数 0(,)x x +∞()0,H x '< ()H x 0(,)x x +∞ 从而max 0()(0)(1)1(1)ln(1)2x H x H e x e e e e ==-+-=---+注意到函数在上是增函数, ()ln 1k t t t t =-+[)1,+∞ 从而 从而 ()(1)0,11k t k e ≥=->又0()0H x > 综上可知:有两个零点.()H x (Ⅱ)因为即, 所以 1()(),n n f a g a +=1(1)1na n e a e +-+=11(1)1n a n a e e +=-- ①下面用数学归纳法证明. 当时,,不等式成立. (0,1)n a ∈1n =1(0,1)a ∈ 假设时, 那么 n k =(0,1)k a ∈11(1)1k a k a e e +=--1011kka a e e e e << ∴<-<- 即 10(1)11k a e e ∴<-<-1(0,1)k a +∈ 这表明时,不等式成立. 所以对, 1n k =+n N *∈(0,1)n a ∈②因为,考虑函数1(1)1na n n n e a a e a +--=--()1(01)x p x e x x =-- << ,从而在上是增函数()10x p x e '=->()p x (0,1)()(0)0p x p >=所以,即1(1)0n n e a a +-->1(1)n n e a a +->5.数列的各项均为正数,为其前项和,对于任意,总有成等差数列. {}n a n S n n N *∈2,,n n n a S a (1)求数列的通项公式;{}n a(2)设数列的前项和为,且,求证:对任意实数是常数,{}n b n n T 2ln n n nxb a =(1,](x e e ∈e=2.71828…)和任意正整数,总有;n 2n T <(3)在正数数列中,.求数列中的最大项. {}n c 11(),()n n n a c n N +*+=∈{}n c 解:由已知:对于,总有成立 (1)n N *∈22n n n S a a =+ (2)21112(2)n n n S a a n ---∴=+≥(1)—(2)得22112n n n n n a a a a a --∴=+-- 111()()n n n n n n a a a a a a ---∴+=+-均为正数,1,n n a a - 11(2)n n a a n -∴-=≥ 数列是公差为1的等差数列∴{}n a 又时,,解得,1n =21112S a a =+11a =()n a n n N *∴=∈(2)证明:对任意实数和任意正整数,总有(]1,x e ∈n 22ln 1n n n x b a n=≤222111111...1...121223(1)n T n n n∴≤+++<++++⋅⋅-⋅1111111(1() (22223)1n n n ⎛⎫=+-+-++-=-<⎪-⎝⎭(3)解:由已知22112a c c ==⇒= ,33223a c c ==⇒=44334a c c ==⇒==易得55445a c c ==⇒=12234,......c c c c c <>>> 猜想时,是递减数列2n ≥{}n c令,则 ln ()x f x x=221ln 1ln ()x xx x f x x x ⋅--'==当时,,则,即 ∴3x ≥ln 1x >1ln 0x -<()0f x '< 在内为单调递减函数, ∴()f x [)3,+∞由知 11n n n a c ++=ln(1)ln 1n n c n +=+ 时,是递减数列,即是递减数列 2n ∴≥{}ln n c {}n c又,数列中的最大项为12c c <∴{}n c 2c =6.已知23()ln 2,().8f x x xg x x =++=(1)求函数的极值点;()()2()F x f x g x =-⋅(2)若函数在上有零点,求的最小值;()()2()F x f x g x =-⋅),()te t Z ⎡+∞∈⎣t (3)证明:当时,有成立;0x >[]1()1()g x g x e +<(4)若,试问数列中是否存在?若存在,求出所有相1(1)()()g n n b g n n N *+=∈{}n b ()n m b b m n =≠等的两项;若不存在,请说明理由.(为自然对数的底数).e 解:(1)由题意,的定义域为23()ln 228F x x x x =++-(0,)+∞,函数的单调递增区间为和, (32)(2)()4x x F x x --'=∴()F x 20,3⎛⎤⎥⎝⎦[)2,+∞的单调递减区间为,()F x 2,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦所以为的极大值点,为的极小值点,23x =()F x 2x =()F x (2)在上的最小值为 ()F x 2,3x ⎡⎫∈+∞⎪⎢⎣⎭(2)F且,在上没有零点, 23ln 41(2)242ln 2082F -=⨯-++=>()F x ∴2,3⎡⎫+∞⎪⎢⎣⎭函数在上有零点,并考虑到在单调递增且在单调递减,故只∴()F x ),te ⎡+∞⎣()F x 20,3⎛⎤ ⎥⎝⎦2,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦须且即可,23t e <()0F t ≤易验证 121222313()120,()20,88F e e e F e e e -----⎛⎫=⋅+->=⋅-< ⎪⎝⎭当时均有所以函数在上有零点, 2,t t Z ≤∈()0,t F e <()F x )1,()t e e t Z -⎡∈⎣即函数在上有零点, 的最大值为()F x ),()te t Z ⎡+∞∈⎣t ∴2-(3)证明:当时,不等式0x >[]1()1()g x g x e +<即为: 11(1)ln(1)1ln(1)xx e x x x x+<⇔+<⇔+<构造函数则 ()ln(1)(0),h x x x x =+->1()10,11x h x x x-'=-=<++所以函数在上是减函数,因而时, ()h x (0,)+∞0x >()(0)0,h x h <=即:时,成立,所以当时,成立;0x >ln(1)x x +<0x >[]1()1()g x g x e +<(4)因为 1(1)(2)111(1)(2)2222(1)11(1)3(1),(1n n n n n n n n n n n b n n e n n b n b n n n n n++++++++++++===⋅+<<令,得, 23(1)1n n+<2330n n -->因此,当时,有4n ≥(1)(2)1(1)(2)1,n n n n n nb b +++++<所以当时,,即 4n ≥1n n b b +>456...b b b >>>又通过比较的大小知:, 1234b b b b 、、、1234b b b b <<<因为且时所以若数列中存在相等的两项,只能是与后面的项11,b =1n ≠111,n n b n +=≠{}n b 23b b 、可能相等,又,所以数列中存在唯一相等的两项, 11113964283528,35b b b b ====>={}n b 即.28b b =7.在数列中, {}n a 12a =11,22().n n n a a n N ++=+∈ (I )求证:数列为等差数列; }2{nn a(II )若m 为正整数,当时,求证:. 2n m ≤≤1231(1)()n m n n m m n a m⋅--+≤解:(I )由变形得:1122+++=n n n a a 122,1221111=-+=++++n nn n n n n n a a a a 即故数列是以为首项,1为公差的等差数列 }2{nn a121=a (II )(法一)由(I )得n n n a 2⋅= m m n m m m a n n m m nm n n 1)23)(1(1)3)(1(221-≤+--≤⋅+-即令mn m nn m n f n m n f 123()()1(,23()1()(+⋅-=+⋅+-=则当mn m n m n f n f n m 1)32(1)1()(,2⋅-+-=+≥>时m m m n m 11)32()211(32()11(⋅-+≥⋅-+=又 23221211211(1>>-+>+-⋅+=-+m m m C m m m m m 123(211>-+∴则为递减数列. )(,1)1()(n f n f n f 则>+当m=n 时,递减数列.)1()(+>n f n f )(,2n f n m 时当≥≥∴ mm m m f x f m m 1)1(49(),1()49()2()(11max-≤--==∴2故只需证要证:时,2,)11()1(491)23)(1(2≥+=+≤-≤+-m mm m m m n m m m m n 而即证49221212212122122)1(121111(22010=⨯-+≥-+=-+=-⋅+=⋅+⋅+≥+m m m m m mm C m C C m m m m m 故原不等式成立.(法二)由(I )得n n n a 2⋅= mm n m m m a n n m m nm n n 1)23)(1(1)3)(1(221-≤+--≤⋅+-即令)123ln 1()23()('),2()23)(1()(-⋅+-=≤≤+-=m x m x f m x x m x f m xm x则上单调递减. ],2[)(0)(',11,2m x f x f mx m m x 在即<∴<+-∴≤≤ ∴ mm m m f x f m m 1)1()49(),1()49()2()(11max-≤--==∴2故只需证也即证,时而2,)11(149≥+≤m mm49221212212122122)1(121111(22210=⨯-+≥-+=-+=-⋅+=⋅+⋅+≥+m m m m m mm C m C C m m m m m 故原不等式成立.。
函数导数及其应用PPT课件
记 法 y=f(x),x∈A
对应f:A→B是一个映 射
[思考探究1] 映射与函数有什么区别?
提示:函数是特殊的映射,二者区别在于映射定义中的两个 集合是非空集合,可以不是数集,而函数中的两个集合必须 是非空数集.
2.函数的相关概念 (1)函数的三要素是 定义域 、值域 和 对应关系 . (2)相等函数
[思路点拨] A中不存在元素与k对应⇔方程-x2+2x=k无解, 利用判别式可以求k的范围.
[课堂笔记] 由题意,方程-x2+2x=k无实数根,也就是x2 -2x+k=0无实数根. ∴Δ=(-2)2-4k=4(1-k)<0,∴k>1. ∴当k>1时,集合A中不存在元素与实数k∈B对应. [答案] A
分段函数是高考的热点内容,以考查求分段函数的 函数值为主,属容易题,但09年山东高考将函数的周 期性应用到求分段函数函数值的过程中,使试题难度 陡然增加,这也代表了一种新的考查方向.
[考题印证] (2009·山东高考)定义在R上的函数f(x)满足f(x)=
则f(2 009)的值为 ( ) A.-
设函数f(x)=
若f(-4)=f(0),f(-2)
=-2,则关于x的方程f(x)=x的解的个数为
()
[思路点拨] 求b,c 求f(x)的解析式
解方程f(x)=x
[课堂笔记] 法一:若x≤0,f(x)=x2+bx+c. ∵f(-4)=f(0),f(-2)=-2,
∴
解得
∴f(x)=
当x≤0时,由f(x)=x,得x2+4x+2=x,
的对应关系f,使对
对应关系
于集合A中的 任意
应关系f,使对于集合A 中的任意 一个元素x,
f:A→B
一个数x,在集合B 中都有唯一确定的
导数中构造函数方法-高中数学课件
9、 f (x)+kxf (x) 0( 0)
10、 f (x) f (x) ln a 0( 0)
构造函数
[ f (x) g(x))] 0( 0)
[ f ( x ) g ( x ))] >0(<0)
( f (x) ) 0( 0) g (x)
导数中不等式 构建函数问题
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考情分析
导数中的不等式在高考数学中是永恒的话题,但它常考常新,学生却常考常怕。不等式的应 用体现了一定的综合性,灵活多样性,多出现在选择题和大题压轴题的位置。数学的基本特点是 应用的广泛性、理论的抽象性和逻辑的严谨性,而不等关系是深刻体现数学的基本特点。
在学生核心素养形成中,数学抽象、数学建模是学生必备的品格和关键能力。导数中绝大多 数不等式是函数不等式,在不等式中发现函数的“影子”,构造函数模型,并用函数性质加以解 决,能充分体现学生的核心素养。
一、抽象函数的构建
一·常见模型
不等式
1、 f (x) g(x) 0( 0)
f 2、 (x) f (x) 1
3、 f (x)g(x) f (x)g(x) 0( 0) f (x)g(x) f (x)g(x) 0( 0)
4、 xf ( x) nf ( x) 0( 0) 击 此 处 添 加 副 标5题、 xf ( x) nf ( x) 0( 0)
6、 f (x) f (x) 0( 0) 7、 f ( x)-f ( x) 0( 0)
例题分析
巩固练习
谢谢大家!
[ x n f ( x)] 0( 0)
[
f
( x
x
n
)
]
0(
高中数学优质PPT课件导数中的函数构造法
微专题04 导数中的函数构造法
及其应用
】
应用1.比较大小
应用2.解不等式
导数的四则运算法则
①[ f (x) g(x)]' f (x) g(x);
②[ f (x)g(x)]' f (x)g(x) f (x)g(x);
③
f g
(x) (x)
f (1) e2
构造函数法的应用——①比较大小
2.对任意x ( ,0), f '(x) sin x f (x) cosx恒成立,则( C )
A. 2 f ( 5 ) f ( 3 ) 即f '(x) sin x f (x) cos x 0
6
4
B. f ( 5 ) 2 f ( 3 )
6
4
析 : 令g(x) f (x) , sin x
若f '(x) f (x) tan x 0,则令g(x) f (x) cos x
构造函数法的应用——①比较大小
1.设f (x), g(x)在[a,b]上可导,且f '(x) g'(x),则当a b时,有( C )
A. f (a) g(a)
B. f (b) g(b)
C. f (a) g(b) g(a) f (b) D. f (a) g(b) g(a) f (b)
析 : 令h(x) f (x) g(x), 则h'(x) f '(x) g'(x) 0
h( x)在(a, b)上单调递增.
a b,h(a) h(b), f (a) g(a) f (b) g(b), 即f (a) g(b) f (b) g(a);
构造函数法的应用——①比较大小
导数专题课—构造函数
即求F(x) F(0)的解集. 由f '(x) 1 f (x)得
F'(x) ex ( f '(x) f (x) 1) 0
F ( x)为增函数.
例2:(1)已知f (x)为定义在R上的可导函数,且满足 f '(x) 1 f (x), f (0) 6,则不等式ex f (x) ex 5的
观察两个不等式与哪个函数有关?
构造函数g(x)=f(x)-(2x+4)
│课堂互动│
导数中的构造函数问题
引例:函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2,对任意x∈R,f′(x)>2, 则f(x)>2x+4的解集为( )
A.(-1,1) B.(-1,+∞) C.(-∞,-1) D.(-∞,+∞)
【详解】:设g(x)=f(x)-(2x+4),则g′(x)=f′(x)-2>0, ∴g(x)在R上是增函数.
f (x) ; ex
(2)题中出现"2 f (x) f '(x) 0(或 0)"的结构,
常构造F (x) e2x f (x)或F (x)
f (x); e2x
F '(x) (e2x f (x))' 2e2x f (x) e2x f '(x)
e2x (2 f (x) xf '(x))
(3)题中出现"kf (x) f '(x) 0(或 0)"的结构,
,C
错;
【对应训练 2】已知偶函数 y=f(x)对于任意的 x∈
满足
f′(x)cos x+f(x)sin x>0,则下列不等式中成立的有____.
(1) f
<f
(2) f
>f
导数构造函数
导数构造函数导数构造函数常用的导数构造函数模型如下:1) 条件:f′(x)>a(a≠0)。
构造函数:h(x)=f(x)-ax。
2) 条件:f′(x)±g′(x)>0.构造函数:h(x)=f(x)±g(x)。
3) 条件:f′(x)+f(x)>0.构造函数:h(x)=exf(x)。
4) 条件:f′(x)-f(x)>0.构造函数:h(x)=fx/ex。
5) 条件:xf′(x)+f(x)>0.构造函数:h(x)=xf(x)/fx。
6) 条件:xf′(x)-f(x)>0.构造函数:h(x)=x/fx。
例1:已知f(x)的导函数为f′(x)=ex(2x+3)+f(x),且f(x)/x<5e。
求不等式的解集。
解:由f′(x)-f(x)=2x+3ex>0,可得G(x)=f(x)/ex单调递增。
设G(x)=x+3/(x+c),则G(0)=f(0)=1,解得c=1.所以f(x)=x2+3x+1.代入不等式得e<5,解得-4<x<1.所以不等式的解集为(-4,1)。
例2:已知函数f(x)满足f(x)=f(-x),且当x∈(-∞,0]时,f(x)+xf′(x)<1/(8log2)(2f(2ln2)),若f(log2)=1/(8log2)(2f(2)),则a,b,c的大小关系是()。
解:令h(x)=xf(x),则h(x)为奇函数。
当x∈(-∞,0]时,h′(x)=f(x)+xf′(x)<0,所以h(x)在(-∞,0]上为减函数,又由函数h(x)为奇函数,则h(x)在(-∞,+∞)上为减函数。
所以a=(2/0.6)·f(2/0.6)=h(2/0.6),b=ln2·f(ln2)=h(ln2),c=(1/log2(8))·f(log2(8))=h(8)=h(-3)·f(-3)·log2(111)<h(log2(2))·f(log2(2))·log2(28),所以c<a<b。
构造函数法PPT优秀课件
法更简洁?
返回例3
构造函数法,同反证法类似,只是证明不 等式成立的一种间接的方法.
证明不等式时,首先选择的还应该是我们 前面介绍的作差法、综合法、分析法、放缩法 等直接的方法.
构造函数法只是对证明不等式的方法的补 充,其使用需要扎实的数学基础,可以丰富我 们的解题方法.
作业 1:设 a、b、c 是 ABC 的三条边, 证明: a b c .
则 f (x) x2 2x(z cos B y cos C) ( y2 z2 2 yz cos A)
我们只要证明 f (x) 0 因为 f (x) 为开口向上的抛物线,并且
4(z cos B y cos C)2 4( y2 z2 2yz cos A) 4(z sin B y cosC)2 0
87.当一切毫无希望时,我看着切石工人在他的石头上,敲击了上百次,而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时,石头被劈成两半。我体会到,并非那一击,而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯·瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士·雷德非]
89.虚荣心很难说是一种恶行,然而一切恶行都围绕虚荣心而生,都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石,我们的心灵正在失去自由,成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰]
85.每一年,我都更加相信生命的浪费是在于:我们没有献出爱,我们没有使用力量,我们表现出自私的谨慎,不去冒险,避开痛苦,也失去了快乐。――[约翰·B·塔布] 86.微笑,昂首阔步,作深呼吸,嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌,吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来,你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔·卡内基]
――[阿萨·赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由,完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉·海兹利特]
专题05 构造函数证明不等式(学生版) -2025年高考数学压轴大题必杀技系列导数
专题5 构造函数证明不等式函数与导数一直是高考中的热点与难点, 利用导数证明不等式在近几年高考中出现的频率比较高.求解此类问题关键是要找出与待证不等式紧密联系的函数,然后以导数为工具来研究该函数的单调性、极值、最值(值域),从而达到证明不等式的目的.(一) 把证明()f x k >转化为证明()min f x k>此类问题一般简单的题目可以直接求出()f x 的最小值,复杂一点的题目是()f x 有最小值,但无法具体确定,这种情况下一般是先把()f x 的最小值转化为关于极值点的一个函数,再根据极值点所在范围,确定最小值所在范围【例1】(2024届黑龙江省哈尔滨市三中学校高三下学期第五次模拟)已知函数()()21ln f x a x x x =+--(a ÎR ).(1)讨论()f x 的单调性;(2)当102a <£时,求证:()1212f x a a³-+.【解析】(1)由题意可知,函数2()(1)ln f x a x x x =+--的定义域为(0,)+¥,导数1(1)(21)()2(1)1x ax f x a x x x+-¢=+--=,当0a £时,,()0x Î+¥,()0f x ¢<;当0a >时,1(0,)2x a Î,()0f x ¢<;1(,),()02x f x a¢Î+¥>;综上,当0a £时,函数()f x 在区间(0,)+¥上单调递减;当0a >时,函数()f x 在区间1(0,2a 上单调递减,在区间1(,)2a+¥上单调递增.(2)由(1)可知,当102a <£时,函数()f x 在区间1(0,)2a 上单调递减,在区间1(,)2a+¥上单调递增.所以函数211111()()(1)ln()1ln(2)22224f x f a a a a a a a a³=+--=+-+,要证1()212f x a a ³-+,需证111ln(2)2142a a a a a+-+³-+,即需证11ln(2)0,(0,]42a a a a +-³Î恒成立.令1()ln(2)4g a a a a =+-,则()2222111()1044a g a a aa -=--+=-£¢,所以函数()g a 在区间1(0,2单调递减,故111()()00222g a g ³=+-=,所以11ln(2)0,(0,]42a a a a +-³Î恒成立,所以当102a <£时,1()212f x a a³-+.【例2】(2024届重庆市南开中学高三上学期第一次质量检测)已知函数()()sin ln 1f x x x =-+.(1)求证:当π1,2x æöÎ-ç÷èø时,()0f x ³;(2)求证:()()111111ln 1sin sin sin sinln ln 2224622n n n n *+<++++<+ÎN L .【解析】(1)证明:因为()()sin ln 1f x x x =-+,则()0sin 0ln10f =-=,()1cos 1f x x x =-+¢,当(]1,0x Î-时,cos 1x £,111x ³+,()0f x ¢£,函数()f x 单调递减,则()()00f x f ³=成立;当π0,2x æöÎç÷èø时,令()1cos 1p x x x =-+,则()()21sin 1p x x x ¢=-+,因为函数()211y x =+、sin y x =-在π0,2æöç÷èø上均为减函数,所以,函数()p x ¢在π0,2æöç÷èø上为减函数,因为()010p ¢=>,2π1102π12p æö¢=-<ç÷èøæö+ç÷èø,所以存在π0,2x æöÎç÷èø,使得()00p x ¢=,且当00x x <<时,()0p x ¢>,此时函数()f x ¢单调递增,当0π2x x <<时,()0p x ¢<,此时函数()f x ¢单调递减,而()00f ¢=,所以()00f x ¢>,又因为π02f æö¢<ç÷èø,所以存在10π,2x x æöÎç÷èø,使得()10f x ¢=,当10x x <<时,()0f x ¢>,此时函数()f x 单调递增,当1π2x x <<时,()0f x ¢<,此时函数()f x 单调递减,因为π1e 2+<,所以,ππ1ln 11ln e 022f æöæö=-+>-=ç÷ç÷èøèø,所以,对任意的π0,2x æöÎç÷èø时,()0f x >成立,综上,()0f x ³对任意的π1,2x æöÎ-ç÷èø恒成立.(2)证明:由(1),对任意的n *ÎN ,11022n <£,则111sin ln 10222f n n n æöæö=-+>ç÷ç÷èøèø,即1121sinln 1ln 222n n n n +æö>+=ç÷èø,对任意的n *ÎN ,()()()()22122221221022*******n n n n n n n n n n n +-+++-==>+++,所以,2122221n n n n ++>+,则2122ln ln 221n n n n ++>+,所以111135721sin sin sin sinln ln ln ln 24622462n n n +++++>+++L ,从而可得111146822sin sin sin sinln ln ln ln 246235721n n n +++++>++++L ,上述两个不等式相加可得11112sin sin sin sin 2462n æö++++ç÷èøL ()3456782122ln ln ln ln ln ln ln ln ln 1234567221n n n n n ++>++++++++=++L ,所以,()11111sin sin sin sinln 124622n n ++++>+L ,又由(1),因为1102n -<-<,则111121sin ln 1sin ln022222n f n n n n n -æöæöæö-=---=-->ç÷ç÷ç÷èøèøèø,可得1212sinln ln 2221n nn n n -<-=-,当2n ³且n *ÎN 时,()()()()()()22222122110212221222122n n n n n n n n n n n -----==-<------,所以,2212122n n n n -<--,即221ln ln 2122n n n n -<--,所以,当2n ³时,1111462sin sin sin sinln 2ln ln ln 24623521nn n ++++<++++-L L ,从而有11113521sin sin sin sinln 2ln ln ln 24622422n n n -++++<++++-L L ,上述两个不等式相加得:11112sin sin sin sin 2462n æö++++ç÷èøL 3456782122ln 2ln ln ln ln ln ln ln ln 2ln 2ln 2345672221n nn n n -<+++++++++=+--L ,所以,11111sin sin sin sinln 2ln 24622n n ++++<+L ,当1n =时,1111sin ln ln 2sin 02222f æöæö-=--=->ç÷ç÷èøèø,即1sin ln 22<,所以,对任意的n *ÎN ,11111sin sin sin sinln ln 224622n n ++++<+L ,因此,()()111111ln 1sin sin sin sinln ln 2224622n n n n *+<++++<+ÎN L . (二) 把证明()()f x g x > 转化为证明()()0f xg x ->此类问题是证明不等式中最基本的一类问题,把两个函数通过作差转化为一个函数,再利用导数研究该函数的性质,通过函数性质证明该不等式.【例3】(2024届西省榆林市第十中学高三下学期一模)已知函数()()e 11xf x a x =+--,其中a ÎR .(1)讨论函数()f x 的单调性;(2)当2a =时,证明:()ln cos f x x x x >-.【解析】(1)()()e 11x f x a x =+--Q ,()e 1x f x a \=¢+-,当1a ³时,()e 10xf x a =+->¢,函数()f x 在R 上单调递增;当1a <时,由()e 10xf x a =+->¢,得()ln 1x a >-,函数()f x 在区间()()ln 1,a ¥-+上单调递增,由()e 10xf x a =+-<¢,得()ln 1x a <-,函数()f x 在区间()(),ln 1a -¥-上单调递减.综上,当1a ³时,()f x 在R 上单调递增,无减区间.当1a <时,()f x 在()()ln 1,a ¥-+上单调递增,在()(),ln 1a -¥-上单调递减.(2)Q 当2a =时,()e 1xf x x =+-,\要证()ln cos f x x x x >-,即证()e cos 1ln 0,0,x x x x x x ++-->Î+¥,①当01x <£时,e cos 10x x x ++->Q ,ln 0x x £,e cos 1ln 0x x x x x \++-->;②当1x >时,令()e cos 1ln xg x x x x x =++--,则()e sin ln x g x x x =--¢,设()()h x g x ¢=,则()1e cos xh x x x=¢--,1x >Q ,e e 2x \>>,110x-<-<,1cos 1x -£-£,()0h x ¢\>,()h x \在()1,+¥上单调递增,()()1e sin100h x h \>=-->,即()0g x ¢>,()g x \在()1,+¥上单调递增,()()1e cos10g x g \>=+>,即e cos 1ln 0x x x x x ++-->.综上,当2a =时,()ln cos f x x x x >-. (三) 把证明()()f x g x > 转化为证明()()min maxf xg x >有时候把证明()()f x g x > 转化为证明()()0f x g x ->后,可能会出现()()f x g x -的导函数很复杂,很难根据导函数研究()()f x g x -的最值,而()f x 的最小值及()g x 的最大值都比较容易求,可考虑利用证明()()min max f x g x >的方法证明原不等式,但要注意这种方法有局限性,因为()()f x g x >未必有()()min max f x g x >.【例4】(2024届广东省部分学校高三上学期第二次联考)已知函数()()e 0xf x ax a =¹.(1)讨论()f x 的单调性;(2)当24e a ³时,证明:()()1ln 01f x x x x -+>+.【解析】(1)由题意可得()()1e xf x a x +¢=.则0a >时,由()0f x ¢>,得1x >-,由()0f x ¢<,得1x <-,则()f x 在(),1-¥-上单调递减,在()1,-+¥上单调递增;当a<0时,由()0f x ¢<,得1x >-,由()0f x ¢>,得1x <-,则()f x 在(),1-¥-上单调递增,在()1,-+¥上单调递减.(2)因为0x >,所以e 01x x x >+.因为24e a ³,所以()()2e 4e 1ln 1ln 11xx ax x x x x x x x --+³-+++.要证()()1ln 01f x x x x -+>+,即证()24e 1ln 01x x x x x --+>+,即证()224e ln 1x x x x ->+.设()()224e 1x g x x -=+,则()()()234e 11x x g x x --¢=+.当()0,1x Î时,()0g x ¢<,当()1,x Î+¥时,()0g x ¢>,则()g x 在()0,1上单调递减,在()1,+¥上单调递增.故()()min 11eg x g ==.设()ln x h x x =,则()21ln xh x x-¢=.当()0,e x Î时,()0h x ¢>,当()e,x Î+¥时,()0h x ¢<,则()h x 在()0,e 上单调递增,在()e,+¥上单调递减.故()()max 1e eh x h ==.因为()()min max g x h x =,且两个最值的取等条件不同,所以()224e ln 1x x x x ->+,即当24e a ³时,()()1ln 01f x x x x -+>+.(四) 把证明()()f xg x >转化为证明()()()(),f xh x h x g x >>若直接证明()()f x g x >比较困难,有时可利用导数中的常见不等式如ln 1,e +1x x x x £-³构造一个中间函数()h x ,或利用不等式的性质通过放缩构造一个中间函数()h x ,再通过证明()()()(),f x h x h x g x >>来证明原不等式.【例5】已知函数()sin 2cos xf x x=+在区间()0,a 上单调.(1)求a 的最大值;(2)证明:当0x >时,()31e xf x +<.【解析】 (1)由已知得,22cos (2cos )sin sin 2cos 1()(2cos )(2cos )x x x x x f x x x +++¢==++,要使函数()f x 在区间(0,)a 上单调,可知在区间(0,)a 上单调递增,令()0f x ¢>,得2cos 10x +>,即1cos 2x >-,解得22(2,2)33x k k p pp p Î-++,(k Z Î),当0k =时满足题意,此时,在区间2(0,3p 上是单调递增的,故a 的最在值为23p.(2)当0x >时,要证明()31e xf x +<,即证明e 1()3x f x -<,而1xe x ->,故需要证明e 1()33x xf x -<<.先证:e 133x x -<,(0x >)记()e 1x F x x =--,()e 1x F x ¢=-Q ,,()0x Î+¥时,()0F x ¢>,所以()F x 在(0,)+¥上递增,\()e 1xF x x =--(0)0F >=,故1xe x ->,即e133xx -<.再证:()3x f x <,(0x >)令1()()3G x f x x =-,则sin 1(),2cos 3x G x x x =-+则()()()()222cos 12cos 1132cos 32cos x x G x x x ¢--+=-=++,故对于0x ">,都有()0¢<G x ,因而()G x 在(0,)¥+上递减,对于0x ">,都有()(0)0G x G <=,因此对于0x ">,都有()3xf x <.所以e 1()33x x f x -<<成立,即e 1()3x f x -<成立,故原不等式成立.(五) 改变不等式结构,重新构造函数证明不等式此类问题要先对待证不等式进行重组整合,适当变形,找到其等价的不等式,观察其结构,根据结构构造函数.常见的变形方法有:①去分母,把分数不等式转化为整式不等式;②两边取对数,把指数型不等式转化为对数型不等式;③不等式为()()()()f x h x g x h x >类型,且()()0h x >或<0的解集比较容易确定,可考虑两边同时除以()h x ;④不等式中含有,有时为了一次求导后不再含有对数符号,可考虑不等式两边同时除以x ;⑤通过换元把复杂的不等式转化为简单不等式.【例6】(2024届河南省创新发展联盟5月月考)已知函数1e 1()ln x af x x x x-=--.(1)讨论()f x 的单调性;(2)当52a ³时,证明:()11()ln e 1ln x f x x x x x -++->-.【解析】(1)函数1e 1()ln x af x x x x -=--的定义域为(0,)+¥,求导得11222e (1)11(1)(e 1)()x x a x x a f x x x x x -----=-+=¢,若0a £,则1e 10x a --<,且当()0,1x Î时,()0f x ¢>,当()1,x ¥Î+时,()0f x ¢<,即函数()f x 在(0,1)上递增,在(1,)+¥上递减;若0a >,令1e 10x a --=,解得1ln x a =-,若1ln 0a -£,即e a ³,则1e 10x a --³恒成立,当()0,1x Î时,()0f x ¢<,当()1,x ¥Î+时,()0f x ¢>,即函数()f x 在(0,1)上递减,在(1,)+¥上递增;若01ln 1a <-<,即1e a <<,则当()()0,1ln 1,x a ¥Î-È+时,()0f x ¢>,当()1ln ,1x a Î-时,()0f x ¢<,即函数()f x 在(0,1ln ),(1,)a -+¥上递增,在(1ln ,1)a -上递减;ln x x若1ln 1a -=,即1a =,则()0f x ¢³在()0,¥+上恒成立,函数()f x 在(0,)+¥上递增;若1ln 1a ->,即01a <<,则当()()0,11ln ,x a ¥ÎÈ-+时,()0f x ¢>,当(1,1ln )x a Î-时,()0f x ¢<,即函数()f x 在(0,1),(1ln ,)a -+¥上递增,在(1,1ln )a -上递减,所以当0a £时,()f x 的递增区间为()0,1,递减区间为()1,¥+;当01a <<时,()f x 的递增区间为()0,1和()1ln ,a ¥-+,递减区间为()1,1ln a -;当1a =时,()f x 的递增区间为()0,¥+,无递减区间;当1e a <<时,()f x 的递增区间为()0,1ln a -和()1,¥+,递减区间为()1ln ,1a -;当e a ³时,()f x 的递增区间为()1,¥+,递减区间为()0,1.(2)要证()()11ln e 1ln x f x x x x x -++->-,需证()11e e ln 10x x a x x x --+-->,而15e ,02x a x -³>,即有()()1111e 5e e ln 1e ln 12x x x x a x x x x x x----+--³+--,则只需证明()115e e ln 102x x x x x --+-->,即证15e ln 12x x x x -æö+->ç÷èø,即证()215ln 12e x x x x -+->,令()()5ln 12h x x x =+-,则()ln h x x ¢=,当()0,1x Î时,()0h x ¢<,当()1,x ¥Î+时,()0h x ¢>,即函数()h x 在(0,1)上单调递减,在(1,)+¥上单调递增,则()min 3()12h x h ==,令()21(0)e x x x x j -=>,则()()12ex x x x j --¢=,当()0,2x Î时,()0x j ¢>,当()2,x ¥Î+时,()0x j ¢<,函数()j x 在(0,2)上单调递增,在(2,)+¥上单调递减,则()max min 43()2()e 2x h x j j ==<=,从而()215ln 12e x x x x -+->,即()11()ln e 1ln x f x x x x x -++->-成立.(六) 通过减元法构造函数证明不等式对于多变量不等式 ,一般处理策略为消元或是把一个看作变量其他看作常量;当都不能处理的时候,通过变形,再换元产生一个新变量,从而构造新变量的函数.【例7】(2024届江西省南昌市高三三模)定义:若变量,0x y >,且满足:1mmx y a b æöæö+=ç÷ç÷èøèø,其中,0,Z a b m >Î,称y 是关于的“m 型函数”.(1)当2,1a b ==时,求y 关于x 的“2型函数”在点æççè处的切线方程;(2)若y 是关于x 的“1-型函数”,(i )求x y +的最小值:(ii )求证:()1111n n n nn n n n nx ya b+++æö+³+ç÷èø,()N n *Î.【解析】(1)解:当2,1a b ==时,可得12214x y æö=-ç÷èø,则122111242x y x -æöæö=-×-ç÷¢ç÷èøèø,所以1x y =¢=,所求切线方程为1)y x =-,即40x +-=.(2)解:由y 是关于x 的“1-型函数”,可得111x y a b --æöæö+=ç÷ç÷èøèø,即1a b x y +=,(i)因为2()()a b ay bx x y x y a b a b x y x y æö+=++=+++³++=ç÷èø,当且仅当2ay x x y ì=ïíï+î即x a y b ì=ïí=ïî时取得最小值.(ii )由111x y a b --æöæö+=ç÷ç÷èøèø,即1a b x y +=,则()()x a y b ab --=,且x a >,y b >,可设x a at -=,by b t-=,其中(0,)t Î+¥,于是11[(1)]1(1)1nnnnnn n n x y a t b a t b t t éùæöæö+=+++=+++ç÷ç÷êúèøèøëû,记1()(1)1nnnnh t a t b t æö=+++ç÷èø,可得()()()11112111111n n n nn nn n n na t b h t na t nb t t t t a ---++éù+æöæöæö=+++-=-êúç÷ç÷ç÷èøèøèøêëû¢ú,由()0h t ¢=,得1n n b t a +æö=ç÷èø,记10n n b t a +æö=ç÷èø,当00t t <<时()0h t ¢<,当0t t >时,()0h t ¢>,则()()11min0001()1111nnn nnn n n n n n n b a h t h t a t b a b t a b ++éùéùæöæöæöêúêú==+++=+++ç÷ç÷ç÷êúêúèøèøèøëûëû111111111111n n n nn n n n n n n nn n n n n n n n n n a b a b a b a a b b b a ++++++++++æöæöæöæö=+×++×=+++ç÷ç÷ç÷ç÷èøèøèøèø111n n n nn n a b+++æö=+ç÷èø,所以()1111n n n nn n n n nx ya b+++æö+³+ç÷èø.(七) 与极值点或零点有关的多变量不等式的证明此类问题通常是给出函数的零点或极值点12,x x 或123,,x x x ,与证明与12,x x 或123,,x x x 有关的不等式,求解时要有意识的利用方程思想代入消元(若i x 是()f x 的零点,则()0i f x =,若i x 是()f x 的极值点,则()0i f x ¢=,),减少变量个数.【例8】(2024届湖南娄底市高三下学期高考考前仿真联考)已知函数()2e 2ln x af x a x x x =--.(1)当1a =时,讨论函数()f x 的单调性;(2)若22e a >,(i )证明:函数()f x 有三个不同的极值点;(ii )记函数()f x 三个极值点分别为123,,x x x ,且123x x x <<,证明:()()()23131e a f x f x a x x æö-<--ç÷èø.【解析】(1)函数()f x 的定义域为(0,)+¥,当1a =时,()2e 2ln xf x x x x=--,则()422323e e 21e 2(2)(e 2(2))x xx x x x x x x f x x x x x x x x -----¢=+-=+=,令e (0)x y x x =->,则e 10(0)x y x ¢=->>,所以e x y x =-在(0,)+¥上递增,所以0e e 01x y x =->-=,所以当2x >时,()0f x ¢>,当02x <<时,()0f x ¢<,所以()f x 在(0,2)上递减,在(2,)+¥上递增;(2)(i )因为,()0x Î+¥,且()233(2e 2(2)(e ))x xa a x f x x x x a x x x -¢=+--=-,(2)0f ¢=,由e 0xax -=,得e xa x=(,()0x Î+¥),令()(0)x e g x x x =>,则2(e 1)()(0)x x g x x x-¢=>,当01x <<时,()0g x ¢<,当1x >时,()0g x ¢>,所以()g x 在(0,1)上递减,在(1,)+¥上递增,所以min ()(1)e g x g ==,当2e (2)e 2a g >=>时,e xa x=在(0,1)和(2,)+¥上各有一个实数根,分别记为13,x x ,则1301,2x x <<>,设22x =,当10x x <<或23x x x <<时,()0f x ¢<,当12x x x <<或3x x >时,()0f x ¢>,所以()f x 在()10,x 和()23,x x 上递减,在()12,x x 和3(,)x +¥上递增,所以函数()f x 在(0,)+¥上有三个不同的极值点,(ii )由(i )1301,2x x <<>,所以13,x x 是方程e x ax =的两个不相等的实数根,即11e x ax =,33e xax =,所以11111211111e 221()ln ln ln x a a af x a x a x a x x x x x x æö=--=--=-+ç÷èø,同理3331()ln f x a x x æö=-+ç÷èø,所以()()313131313111ln ln a x a x f x f x x x x x x x æöæö-+++ç÷ç÷-èøèø=--31313111ln ln a x x x x x x æö-+--ç÷èø=-13331131ln x x x a x x x x x æö--+ç÷èø=-,由11e x ax =,33e x ax =,得3331113311e e ln ln ln ln e e e x x x x x x x a x x x a-====-,所以()()1331331313113131313131ln 11x x x x x a a x x f x f x x x x x x a x x x x x x x x æöæö---+-+-ç÷ç÷-æöèøèø===-ç÷---èø,因为2e ,2a æöÎ+¥ç÷èø,所以要证()()()23131e a f x f x a x x æö-<--ç÷èø,只要证()()23131e f x f x a a x x -<--,即证23111e a a a x x æö-<-ç÷èø,即证31111e a x x -<-,即证311e a x x <,只需证13e ax x <,即31e e xx <×,即311ex x -<,由(i )可得1301,2x x <<>,所以3110e e 1x --<<<,根据(i )中结论可知函数e ()=xg x x在(0,1)上递减,所以要证311ex x -<,即证311()(e )x g x g -<,因为3113e e x x a x x ==,所以13()()g x g x =,所以只要证313()(e )x g x g -<,即1333e 13e e e xx x x --<,得13e 3e e x x -<,即3131e ln x x --<,得313e 01ln xx ---<,令1()1ln e(2)xh x x x -=-->,则111e 1()e (2)x x x h x x x x---¢=-+=>,令1()e 1(2)x u x x x -=->,则1()(1)e 0(2)x u x x x -¢=-<>,所以()u x 在(2,)+¥上递减,所以2()(2)10eu x u <=-<,所以()0h x ¢<,所以()h x 在(2,)+¥上递减,所以1()(2)1ln 20e h x h <=--<,所以得证.(八) 与数列前n 项和有关的不等式的证明此类问题一般先由已知条件及导数得出一个不等式,再把该不等式中的自变量依次用1,2,3,L ,n 代换,然后用叠加法证明.【例9】(2024届重庆市九龙坡区高三下学期5月质量抽测)已知函数()213ln 22f x x x ax =+-+,()0a >.(1)当[)1,x ¥Î+时,函数()0f x ³恒成立,求实数a 的最大值;(2)当2a =时,若()()120f x f x +=,且12x x ¹,求证:122x x +>;(3)求证:对任意*N n Î,都有()2112ln 1ni i n n i =-æö++>ç÷èøå.【解析】(1)当1x ³时,()213ln 022f x x x ax =+-+³恒成立,即ln 1322x a x x x £++恒成立,只需min ln 1322x a x xx æö£++ç÷èø即可,令()ln 1322x g x x x x =++,1x ³,则()22221ln 132ln 1222x x x g x x x x ---=-¢+=,令()22ln 1h x x x =--,1x ³,则()22222x h x x x x=¢-=-,当1x ³时,()0h x ¢³恒成立,()h x 在[)1,x ¥Î+单调递增,所以()()10h x h ³=,所以()0g x ¢³在[)1,x ¥Î+恒成立,()g x 在[)1,x ¥Î+单调递增,所以()()min 12g x g ==,所以2a £,即实数a 的最大值为2.(2)当2a =时,()213ln 222f x x x x =+-+,0x >,所以()()21120x f x x x x-=+=¢-³,()f x 在()0,x ¥Î+上单调递增,又()10f =,()()120f x f x +=且12x x ¹,不妨设1201x x <<<,要证122x x +>,即证明212x x >-,因为()f x 在()0,x ¥Î+上单调递增,即证()()212f x f x >-,因为()()120f x f x +=,即证()()1120f x f x +-<,设()()()()()()2213132ln 2ln 22222222F x f x f x x x x x x x =+-=+-++-+---+()()()2ln 221ln 221x x x x x x x x éùéù=-+-+=---+ëûëû,01x <<,令()2t x x =-,则01t <<,则()ln 1t t t j =-+,()111tt t t j -=-=¢,由01t <<可得()0t j ¢>,()t j 在()0,1单调递增,所以()()10t j j <=,即()()()20F x f x f x =+-<,所以()()1120f x f x +-<成立,所以122x x +>.(3)由(2)可知当2a =时,()f x 在()1,¥+单调递增,且()()10f x f >=,由213ln 2022x x x +-+>得22ln 430x x x +-+>,即()22ln 21x x +->,令1n x n +=,则2112ln 21n n n n ++æö+->ç÷èø,即2112ln 1n n n n +-æö+>ç÷èø,所以22112ln 111-æö+>ç÷èø,23122ln 122-æö+>ç÷èø,24132ln 133-æö+>ç÷èø,…,2112ln 1n n n n +-æö+>ç÷èø,相加得()2112ln 1ni i n n i =-æö++>ç÷èøå.(九)通过同构函数把复杂不等式化为简单不等式此类问题通常是构造一个函数()f x ,把所证不等式转化为()()()()f g x f h x >,再根据()f x 的单调性转化为证明一个较简单的不等式.【例10】(2024届广东省广州市高中毕业班冲刺训练二)已知函数()e axf x x =(0a >).(1)求()f x 在区间[]1,1-上的最大值与最小值;(2)当1a ³时,求证:()ln 1f x x x ³++.【解析】(1)解:()()e 1axf x ax =+¢(0x >)(0a >),令()0f x ¢=,则1x a =-,当01a <£时,11a-£-,所以()0f x ¢³在区间[]1,1-上恒成立,()f x 在区间[]1,1-上单调递增,所以()()min 1e a f x f -=-=-,()()max 1e af x f ==.当1a >时,111a -<-<,则当11,x a éöÎ--÷êëø时,()0f x ¢<,()f x 在区间11,a éö--÷êëø上单调递减;当1,1x a æùÎ-çúèû时,()0f x ¢>,()f x 在区间1,1a æù-çúèû上单调递增,所以()min 11e f x f a a æö=-=-ç÷èø,而()1e 0a f --=-<,()1e 0a f =>.所以()()max 1e af x f ==综上所述,当01a <£时,()min e a f x -=-,()max e af x =;当1a >时,所以()min 1ef x a =-,()max e af x =.(2)因为0x >,1a ³,所以e e ax x x x ³,欲证e ln 1ax x x x ³++,只需证明e ln 1x x x x ³++,只需证明ln ln e e e e ln 1x x x x x x x x x +==³++,因此构造函数()e 1x h x x =--(x ÎR ),()e 1xh x ¢=-,当(),0x Î-¥时,()0h x ¢<,()h x 在(),0¥-上单调递减;当()0,x Î+¥时,()0h x ¢>,()h x 在()0,¥+上单调递增:所以()()00h x h ³=,所以e 1x x ³+,所以e ln 1x x x x ³++,因此()ln 1f x x x ³++.【例1】(2024届内蒙古呼和浩特市高三第二次质量监测)对于函数()f x ,若实数0x 满足()00f x x =,则0x 称为()f x 的不动点.已知函数()()e 2e 0x xf x x a x -=-+³.(1)当1a =-时,求证()0f x ³;(2)当0a =时,求函数()f x 的不动点的个数;(3)设*N n Î,()ln 1n +>+L .【解析】(1)当1a =-时,有()()e 2e 0x xf x x x -=--³,所以()1e 2e x x f x =+-¢()0x ³,所以()1e 220e x x f x =+-³=¢当且仅当1e e xx=,e 1x=,即0x =时,等号成立,所以当[)0,x Î+¥时,()0f x ¢³,()f x 单调递增,所以()()()min 00f x f x f ³==,所以()0f x ³得证.(2)当0a =时,()()e 20xf x x x =-³,根据题意可知:方程e 2x x x -=()0x ³解的个数即为函数()f x 的不动点的个数,化e 2x x x -=()0x ³为e 30x x -=()0x ³,令()e 3xg x x =-()0x ³,所以函数()g x 的零点个数,即为函数()f x 的不动点的个数,()e 3x g x ¢=-()0x ³,令()0g x ¢=,即e 3x =,解得ln 3x =,x[)0,ln 3ln 3()ln 3,¥+()g x ¢-+()g x 单调递减33ln 3-单调递增因为()010g =>,()ln 333ln 30g =-<,所以()g x 在[)0,ln 3上有唯一一个零点,又()555e 15215170g =->-=>,所以()g x 在()ln 3,¥+上有唯一一个零点,综上所述,函数()f x 有两个不动点.(3)由(1)知,()e 2e 0,0,x xx x ¥--->Î+,令ln ,1x s s =>,则12ln 0s s s --->,即12ln ,1s s s s->>,设*N s n =Î,则满足1s >,>1ln 1n æö>+ç÷èø,()1ln ln 1ln n n n n +æö>=+-ç÷èø,()ln 2ln1ln 3ln 2ln(1)ln ln 1n n n >-+-+++-=+L L ,即()ln 1n >+L .【例2】(2024届四川省自贡市高三第三次诊断性考试)已知函数1()1ln (0)f x a x a x=++>(1)求函数()f x 的单调区间;(2)函数()f x 有唯一零点1x ,函数2()sin e ag x x x =--在R 上的零点为2x .证明:12x x <.【解析】(1)函数1()1ln (0)f x a x a x=++>的定义域为()0,¥+,且2211()a ax f x x x x -¢=-+=,所以当10x a<<时()0f x ¢<,当1x a >时()0f x ¢>,所以()f x 的单调递减区间为10,a æöç÷èø,单调递增区间为1,a æö+¥ç÷èø;(2)法一:由(1)可知若函数()f x 有唯一零点1x ,则11x a=,即1ln 10f a a a a æö=-++=ç÷èø,令()ln 1x x x x j =-++,则()ln x x j ¢=-,当1x >时,()()0,x x j j ¢<单调递减,当01x <<时,()()0,x x j j ¢>单调递增,因为44e 2.753.144127>=>,55e 3243256<=<,所以()433ln 344ln 27ln e ln 270j =-+=-=->,()544ln 455ln 256ln e ln 2560j =-+=-=-<,当01x <<时()()1ln 10x x x j =-+>,当x ®+¥时()x j ®-¥,所以()x j 在()3,4上存在唯一零点,所以33a <<,即11143a <<,令()2e sin h x x x x -=+-,则()22e cos 10h x x x -=-+-<¢,所以()h x 在()0,¥+上单调递减,故22113113111sin sin sin 03e333333h h a æöæö>=+->+-=>ç÷ç÷èøèø,所以211e sin a a a->-,又()2222sin e 0g x x x a -=--=,所以2221111sin e sin sin x x a x x a a--=>-=-,令()sin F x x x =-,则()1cos 0F x x =-³¢,所以()F x 在()0,¥+上单调递增,又()()21>F x F x ,所以21x x >.法二:因为0a >,由(1)可知若函数()f x 有唯一零点1x ,则11x a=,即()()1111111111ln 1ln 10ln 10f x a x x x x x x x =++=++=Þ++=,设211()ln 1,0,0e e h x x x h h æöæö=++><ç÷ç÷èøèø,而()h x 在()0,¥+上单调递增,所以1211,e e x æöÎç÷èø,()1cos 0g x x ¢=-≥,所以()g x 在R 上单调递增,又12(0)0,0e ag x =-<\>,令22211()sin ,()1cos 0e e x x x x x x x j j ¢=--=-+>,所以()j x 在()0,¥+上单调递增,所以()111sin 0e e x j j æö\<=-<ç÷èø,而()222212211sin sin 0e e a g x x x x x x =--=--=,()()11122211221111sin sin e e g x x x g x x x x x x x \=--<=--\<.【例3】(2024届四川省成都市实验外国语学校教育集团高三下学期联考)已知函数()e xf x =,()lng x x =.(1)若函数()()111x h x ag x x +=---,a ÎR ,讨论函数()h x 的单调性;(2)证明:()()()()1212224x f x f x g x -->-.(参考数据:45e 2.23»,12e 1.65»)【解析】(1)由题意()()1ln 1,11x h x a x x x +=-->-,所以()()22,11ax a h x x x -+¢=>-,当0a =时,()0h x ¢>,所以()h x 在()1,+¥上为增函数;当0a ¹时,令()0h x ¢=得21x a=-,所以若0a >时,211a-<,所以()0h x ¢>,所以()h x 在()1,+¥上为增函数,若0<a 时,211a->,且211x a <<-时,()0h x ¢>,21x a >-时,()0h x ¢<,所以()h x 在21,1a æö-ç÷èø上为增函数,在21,a æö-+¥ç÷èø上为减函数,综上:当0a ³时,()h x 在()1,+¥上为增函数,当0<a 时,()h x 在21,1a æö-ç÷èø上为增函数,在21,a æö-+¥ç÷èø上为减函数;(2)()()()()1212224x f x f x g x -->-等价于()2121e e 2ln 204x x x x ---+>,设()()2121e e 2ln 24x x F x x x =---+,则()()()222e 2e 12e e 2e e x xx x xxx x x x F x x x x x-+--¢=--==,因为0x >,所以e 10x x +>,设()e 2x x x j =-,则()()10e xx x j ¢=+>,则()x j 在()0,¥+上单调递增,而()4544e 20,1e 2055j j æö=-<=->ç÷èø,所以存在04,15x æöÎç÷èø,使()00x j =,即00e 2xx =,所以00ln ln 2x x +=,即00ln ln 2x x =-,当00x x <<时,()0F x ¢<,则()F x 在()00,x 上单调递减,当0x x >时,()0F x ¢>,则()F x 在()0,x +¥上单调递增,所以()()00200min 121e e 2ln 24x x F x x x =---+()000220001421212ln 22222ln 224x x x x x x =---++=-+-+,设()21422ln 22,15m t t t t æö=-+-+<<ç÷èø,则()3220m t t ¢=+>,则()m t 在4,15æöç÷èø上单调递增,42581632ln 222ln 20516580m æö=-+-+=->ç÷èø,则()min 0F x >,则不等式()2121e e 2ln 204x x x x ---+>恒成立,即不等式()()()()1212224x f x f x g x -->-成立.【例4】(2024届天津市滨海新区高考模拟检测)已知函数()ln a xf x x+=,其中a 为实数.(1)当1a =时,①求函数()f x 的图象在e x =(e 为自然对数的底数)处的切线方程;②若对任意的x D Î,均有()()m x n x £,则称()m x 为()n x 在区间D 上的下界函数,()n x 为()m x 在区间D 上的上界函数.若()1kg x x =+,且()g x 为()f x 在[)1,+¥上的下界函数,求实数k 的取值范围.。
导数中的函数构造问题课件高二下学期数学人教A版选择性
(2) h(x) xf x h(x) ___________
(3) h(x) xn f x h(x) ___________
f x
(4)h(x)
h(x) ___________
x
(5)h(x) enx f x h(x) ___________
f xcos x f xsin x
f x
h(x) cos x
h(x)
f xcos x
cos2
f x
xsin x
环节二 创设情境,探究新知 • 练一练:根据下面出现的导数形式,请写构造的函数。
(1)xfx f x h(x)__x_f___x___
f x
(2)xfx2f x h(x)_____x_2___
xf x nf x
h(x) xn f (x)
f (x) h(x) xn
环节二 创设情境,探究新知
追问:请你根据问题2构造函数的特点进行归纳小结
问题 2:根据求导的四则运算的逆运算,请构造函数 h(x) ,
使其求导后含有下面的导数形式.
构造函数的常见类型:
2. 出现的导数形式 一般可构造函数
展示学生先知任务单
环节二 创设情境,探究新知
追问:请你根据问题2构造函数的特点进行归纳小结
问题 2:根据求导的四则运算的逆运算,请构造函数 h(x) ,
使其求导后含有下面的导数形式.
构造函数的常见类型:
2. 出现的导数形式 一般可构造函数
类型1 利用f(x)与__g(x)_构造函数:
(1) f x 3
f x
(6)h(x) enx
h(x) ____________
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求导公式与求导法则的应用
10
【例 2】(09 天津文)设函数 f (x) 在 R 上的导函数为 f (x) ,且
2 f (x) xf (x) x2 ,则下面的不等式在 R 内恒成立的是
A. f (x) 0
B . f (x) 0
C . f (x) x
D . f (x) x
求导公式与求导法则的应用
A.b>a>c B.c>a>b
C.c>b>a
D.a>c>b
8
12.已知f(x)是可导的函数,且f′(x)<f(x)对于x∈R恒成立, 则( ) A.f(1)<ef(0),f(2 016)>e2 016f(0) B.f(1)>ef(0),f(2 016)>e2 016f(0) C.f(1)>ef(0),f(2 016)<e2 016f(0) D.f(1)<ef(0),f(2 016)<e2 016f(0)
9
揭示问题本质
【例 1】(07 陕西理) f (x) 是定义在 (0, ) 上的非负
可导函数,且满足 xf (x) f (x) 0 .对任意正数
a, b ,若 a b ,则必有
A. af (b) bf (a)
B. bf (a) af (b)
C. af (a) f (b)
D. bf (b) f (a)
导数小专题:构造函数法
1
例:设f (x), g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,
当x 0时,f (x)g(x)+f (x)g(x) 0, 且g(3) 0,则不等式
f (x) g(x) 0的解集是(
)
A3,0 U3,
B 3,0 U0,3
C , 3 U3, D , 3 U0,3
2
变题1:设f (x), g(x)是定义域为R的恒大于0的可导函数,
A1,1 B 1, C , 1 D ,
7
利用导数确定函数的单调性
(2014·武汉模拟)已知函数y=f(x)的图象关于y
轴对称,且当x∈(-∞,0)时,f(x)+xf′(x)<0成立.a=(20.2)
·f(20.2), b=(logπ3)·f(logπ3),c=(log39)·f(log39), 则a,b,c的大小关系是( )
a
30.3
f
(30.3 ), b
(log
3)
f
(log
3),c
(log3
1) 9
f
(log3
1 ), 9
则a,b, c的大小关系是( )
Aa b c Bc b a Cc a b Da c b
5
变题:已知f ( x), g( x)都是定义在R上的函数,
f ( x)g( x) f ( x)g( x) 0, f ( x)g( x) a x ,
当a x b时(
)
A f (x) g(x)B f (x) g(x)
C f (x) g(a) g(x) f (a)
D f (x) g(b) g(x) f (b)
4
变题3:已知函数y f (x)是定义在R上的奇函数,且当
x (-,0)时,不等式f (x) xf (x) 0成立,若
f (1)g(1) f (1)g(1) 5 , 在区间-3,0上随
2 机取一个数x,f ( x)g( x)的值介于4到8之间的
概率是( )
A
3 B 1C
2D 1
8
3
3
2
6
(2011辽宁理)函数f(x)的定义域为R,f(-1)=2, 对任意x R,f ( x) 2,则f ( x) 2x 4的解集为()
【解析】方法一:由已知,首先令 x 0 ,排除 B,D。 然后结合已知条件排除 C,得到 A.
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且f (x)g(x)-f (x)g来自x) 0,则当a x b时有(
)
Af (x)g(x) f (b)g(b)Bf (x)g(a) g(a)g(x)
Cf (x)g(b) f (b)g(x)Df (x)g(x) f (a)g(a)
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变题2:设f (x), g(x)在a,b上可导,且f (x) g(x),则