高考数学热点难点专题07+导数有关的构造函数方法(理)(教师版)

合集下载

高中数学解题方法系列⑦——构造法在导数中的应用

高中数学解题方法系列⑦——构造法在导数中的应用

解题方法系列⑦——构造法在导数中的应用素养解读:此类涉及到已知f (x )与f ′(x )的一些关系式,比较有关函数式大小的问题,可通过构造新的函数,创造条件,从而利用单调性求解. 类型一:f ′(x )g (x )±f (x )g ′(x )型 常用构造形式为F (x )=f (x )·g (x )或F (x )=f (x )g (x ),这类形式是对u ·v ,uv 型函数导数计算的推广及应用,u ·v 型导函数中体现的是“+”法,uv 型导函数中体现的是“-”法.因此当导函数形式中出现“+”法形式时,优先考虑构造u ·v 型,出现“-”法形式时,优先考虑构造uv 型.【典例1】 (1)定义在R 上的函数f (x ),满足f (1)=1,且对任意x ∈R 都有f ′(x )<12,则不等式f (lg x )>lg x +12的解集为________.(2)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的解集为________.[切入点] (1)由f ′(x )-12<0,构造函数g (x )=f (x )-12x ;(2)由f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )构造函数F (x )=f (x )g (x ). [解析] (1)设g (x )=f (x )-12x , ∵f ′(x )<12,∴g ′(x )=f ′(x )-12<0, ∴g (x )为R 上的减函数,又f (1)=1, ∴f (lg x )>lg x +12=12lg x +12,即g (lg x )=f (lg x )-12lg x >12=g (1)=f (1)-12=g (lg10), ∴lg x <lg10,又y =lg x 为增函数, ∴0<x <10,则不等式的解集为(0,10). (2)设F (x )=f (x )g (x ),∵f ′(x )g (x )+f (x )g ′(x )>0,即F ′(x )>0.∴F(x)在(-∞,0)上递增,又∵f(x),g(x)分别是定义R上的奇函数和偶函数,∴F(x)为奇函数,关于原点对称,∴F(x)在(0,+∞)上也是增函数,∵f(-3)g(-3)=0,∴f(3)g(3)=0,∴F(x)=f(x)g(x)<0的解集为{x|x<-3或0<x<3}.[答案](1)(0,10)(2){x|x<-3或0<x<3}(1)对于不等式f′(x)+g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)+g(x).(2)对于不等式f′(x)-g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)-g(x).特别地,对于不等式f′(x)>k(或<k)(k≠0),构造函数F(x)=f(x)-kx. (3)对于不等式f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)g(x).(4)对于不等式f′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)g(x)(g(x)≠0).类型二:xf′(x)±nf(x)型(n为常数)在类型一中若g(x)=x或g(x)=x n,则F′(x)即为此种类型,我们可以思考形如此类函数的一般形式.F(x)=x n f(x),F′(x)=nx n-1f(x)+x n f′(x)=x n-1[nf(x)+xf′(x)];F(x)=f(x) x n,F′(x)=f′(x)·x n-nx n-1f(x)x2n=xf′(x)-nf(x)x n+1;结论:(1)出现nf(x)+xf′(x)形式,构造函数f(x)=x n f(x);(2)出现xf′(x)-nf(x)形式,构造函数F(x)=f(x) x n.我们根据得出的结论去解决典例2.【典例2】(1)设函数f′(x)是奇函数f(x)(x∈R)的导函数,f(-1)=0,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,则使得f(x)>0成立的x的取值范围是()A.(-∞,-1)∪(0,1) B.(-1,0)∪(1,+∞) C.(-∞,-1)∪(-1,0) D.(0,1)∪(1,+∞)(2)已知定义域为{x|x≠0}的偶函数f(x),其导函数为f′(x),对任意正实数x满足xf′(x)>-2f(x),若g(x)=x2f(x),则不等式g(x)<g(1)的解集是()A.(-∞,1) B.(-1,1)C.(-∞,0)∪(0,1) D.(-1,0)∪(0,1)[切入点](1)由xf′(x)-f(x)<0构造函数F(x)=f(x)x;(2)由xf′(x)+2f(x)>0想到g(x)=x2f(x)的导数及单调性.[解析](1)令F(x)=f(x)x,因为f(x)为奇函数,所以F(x)为偶函数,由于F′(x)=xf′(x)-f(x)x2,当x>0时,xf′(x)-f(x)<0,所以F(x)=f(x)x在(0,+∞)上单调递减,根据对称性,F(x)=f(x)x在(-∞,0)上单调递增,又f(-1)=0,f(1)=0,数形结合可知,使得f(x)>0成立的x的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1).故选A.(2)∵f(x)是定义域为{x|x≠0}的偶函数,∴f(-x)=f(x),对任意正实数x满足xf′(x)>-2f(x),即xf′(x)+2f(x)>0.∵g(x)=x2f(x),∴g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)>0,∴函数g(x)在(0,+∞)上单调递增,在(-∞,0)单调递减;由不等式g(x)<g(1),∴|x|<1且x≠0,得-1<x<0或0<x<1,故选D.[答案](1)A(2)D(1)对于xf′(x)+nf(x)>0型,构造F(x)=x n f(x),则F′(x)=x n-1[xf′(x)+nf(x)](注意对x n-1的符号进行讨论),特别地,当n=1时,xf′(x)+f(x)>0,构造F(x)=xf(x),则F′(x)=xf′(x)+f(x)>0.(2)对于xf′(x)-nf(x)>0(x≠0)型,构造F(x)=f(x)x n,则F′(x)=xf′(x)-nf(x)x n+1(注意对x n+1的符号进行讨论),特别地,当n=1时,xf′(x)-f(x)>0,构造F(x)=f (x )x ,则F ′(x )=xf ′(x )-f (x )x 2>0.类型三:f ′(x )±λf (x )(λ为常数)型在类型一中若g (x )=e x ,那么在F ′(x )中会出现e x 量,这时可以考虑构造F (x )=f (x )·e x 或F (x )=f (x )e x 型,一般地F (x )=e nxf (x ), F ′(x )=n ·e nx f (x )+e nx f ′(x )=e nx [f ′(x )+nf (x )]; F (x )=f (x )e nx ,F ′(x )=f ′(x )e nx -n e nx f (x )e 2nx =f ′(x )-nf (x )e nx ;结论:(1)出现f ′(x )+nf (x )形式,构造函数F (x )=e nx f (x ); (2)出现f ′(x )-nf (x )形式,构造函数F (x )=f (x )e nx . 我们根据得出的结论去解决典例3.【典例3】 (1)f (x )为定义在R 上的可导函数,且f ′(x )>f (x ),对任意正实数a ,则下列式子成立的是( ) A .f (a )<e a f (0) B .f (a )>e a f (0) C .f (a )<f (0)e aD .f (a )>f (0)e a(2)已知函数f (x )在R 上可导,其导函数为f ′(x ),若f (x )满足:(x -1)[f ′(x )-f (x )]>0,f (2-x )=f (x )·e 2-2x ,则下列判断一定正确的是( ) A .f (1)<f (0) B .f (2)>e 2f (0) C .f (3)>e 3f (0)D .f (4)<e 4f (0)[切入点] (1)由f ′(x )-f (x )>0构造函数g (x )=f (x )e x ;(2)由(x -1)[f ′(x )-f (x )]>0构造函数g (x )=f (x )e x . [解析] (1)令g (x )=f (x )e x ,∴g ′(x )=f ′(x )e x -f (x )e x (e x )2=f ′(x )-f (x )e x >0.∴g (x )在R 上为增函数.又∵a >0,∴g (a )>g (0),即f (a )e a >f (0)e 0,即f (a )>e a f (0).故选B. (2)令g (x )=f (x )e x ,则g ′(x )=f ′(x )-f (x )e x ,∵(x -1)[f ′(x )-f (x )]>0,∴当x <1时,f ′(x )-f (x )<0,∴g ′(x )<0, ∴g (x )在(-∞,1)上为减函数, ∴g (-1)>g (0),即f (-1)e -1>f (0)e 0=f (0), ∵f (2-x )=f (x )e 2-2x ,∴f (3)=f (-1)e 4>e -1f (0)·e 4=e 3f (0),故选C. [答案] (1)B (2)C(1)对于f ′(x )+nf (x )型构造F (x )=e nx f (x ),F ′(x )=e nx [f ′(x )+nf (x )]. 特别地n =1时,F (x )=e x f (x ),F ′(x )=e x [f ′(x )+f (x )]. (2)对于f ′(x )-nf (x )型构造F (x )=f (x )e nx ,F ′(x )=f ′(x )-nf (x )e nx .特别地n =1时,F (x )=f (x )e x ,F ′(x )=f ′(x )-f (x )e x .类型四:f ′(x )与sin x 、cos x 组合型类型一中当g (x )=sin x 或g (x )=cos x 时,F ′(x )会出现f ′(x )与sin x 、cos x 的结合形式,我们一起看看常考的几种形式. F (x )=f (x )sin x ,F ′(x )=f ′(x )sin x +f (x )cos x ; F (x )=f (x )sin x ,F ′(x )=f ′(x )sin x -f (x )cos x sin 2x ;F (x )=f (x )cos x ,F ′(x )=f ′(x )cos x -f (x )sin x ; F (x )=f (x )cos x ,F ′(x )=f ′(x )cos x +f (x )sin x cos 2x我们根据得出的结论去解决典例4.【典例4】 (2019·湖南益阳调研)定义在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上的函数f (x ),f ′(x )是它的导函数,恒有f ′(x )>f (x )·tan x 成立,则有( ) A.3f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6<f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3B.3f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6>2cos1·f (1)C .2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4<6f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6D.2f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π4>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3[切入点] 由f ′(x )>f (x )tan x ,构造函数g (x )=f (x )·cos x .[解析] 由于f ′(x )>f (x )tan x 且x ∈⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2,则f ′(x )cos x -f (x )sin x >0.设g (x )=f (x )cos x ,则g ′(x )=f ′(x )cos x -f (x )sin x >0,所以g (x )在⎝ ⎛⎭⎪⎫0,π2上是增函数,所以g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3>g ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3cos π3>f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6cos π6,即f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π3>3f ⎝ ⎛⎭⎪⎫π6.故A 正确.同理可得B ,C ,D 错误.故选A. [答案] A若导函数中出现了sin x 、cos x 、tan x 与f ′(x )的组合形式,根据F ′(x )的结构特点可考虑构造F (x )=f (x )sin x ,F (x )=f (x )cos x 等形式.1.(2020·太原十二中月考)设a >0,b >0,e 是自然对数的底数,则( ) A .若e a +2a =e b +3b ,则a >b B .若e a +2a =e b +3b ,则a <b C .若e a -2a =e b -3b ,则a >b D .若e a -2a =e b -3b ,则a <b[解析] 因为a >0,b >0,所以e a +2a =e b +3b =e b +2b +b >e b +2b .对于函数y =e x +2x (x >0),因为y ′=e x +2>0,所以y =e x +2x 在(0,+∞)上单调递增,因而a >b 成立.故选A. [答案] A2.若函数f (x )的定义域为R ,且满足f (2)=2,f ′(x )>1,则不等式f (x )-x >0的解集为________.[解析] 令g (x )=f (x )-x , ∴g ′(x )=f ′(x )-1.由题意知g ′(x )>0,∴g (x )为增函数. ∵g (2)=f (2)-2=0, ∴g (x )>0的解集为(2,+∞). [答案] (2,+∞)。

【高考数学】7种”函数构造“方法,巧解高考”导数“难题!

【高考数学】7种”函数构造“方法,巧解高考”导数“难题!

【高考数学】7种”函数构造“方法,巧解高考”导数“难题!前言:近几年高考数学压轴题,多以导数为工具来证明不等式或求参数的范围,这类试题具有结构独特、技巧性高、综合性强等特点,而构造函数是解导数问题的最基本方法。

但在平时的教学和考试中,发现很多学生不会合理构造函数,结果往往求解非常复杂甚至是无果而终.因此文章认为解决此类问题的关键就是怎样合理构造函数,本文以近几年的高考题和模考题为例,对在处理导数问题时构造函数的方法进行归类和总结,供大家参考.一、作差构造法2.变形作差构造以微课堂高中版二、分离参数构造法分离参数是指对已知恒成立的不等式在能够判断出参数系数正负的情况下,根据不等式的性质将参数分离出来,得到一个一端是参数,另一端是变量的不等式,只要研究变量不等式的最值就可以解决问题.三、局部构造法四、换元构造法换元构造法在处理多变元函数问题中应用较多,就是用新元去代替该函数中的部分(或全部)变元.通过换元可以使变量化多元为少元,即达到减元的目的.换元构造法是求解多变元导数压轴题的常用方法.作差构造法.五、主元构造法主元构造法,就是将多变元函数中的某一个变元看作主元(即自变量),将其它变元看作常数,来构造函数,然后用函数、方程、不等式的相关知识来解决问题的方法.六、特征构造法1.根据条件特征构造2.根据结论特征构造七、放缩构造法以微课堂高中版1.由基本不等式放缩构造2.由已证不等式放缩构造评注:本题第二问是一道典型且难度比较大的求参问题,这类题目很容易让考生想到用分离参数的方法,但分离参数后利用高中所学知识无法解决,笔者研究发现不能解决的原因是分离参数后,出现了“0/0型”的式子,解决这类问题的有效方法就是高等数学中的洛必达法则;若直接构造函数,里面涉及到指数函数、三角函数及高次函数,处理起来难度很大.本题解法中两次巧妙利用第一问的结论,通过分类讨论和假设反正,使问题得到解决,本题也让我们再次体会了化积局部构造法的独特魅力.。

2025高考数学二轮复习导数应用中的函数构造技巧

2025高考数学二轮复习导数应用中的函数构造技巧

函数形式出现的是“-”法形式时,优先考虑构造 y=型函数.
(2)利用f(x)与ex(enx)构造
() ()

常用的构造形式有 e f(x),e f(x), e , e ,这类形式一方面是对 y=uv,y=型函
x
nx
数形式的考查,另外一方面也是对(ex)'=ex,(enx)'=nenx 的考查.所以对于
f'(x)cos x-f(x)sin x>0,所以 F'(x)>0,即函数
由于
f
π
6
f
π
6
π
0<6
<
π
4
π
π
cos6<f 4
<
3
π
3
3
<
π
3
<
π
,所以
2
π
π
cos4<f 3
π
F(x)在区间(0,2)
π
4
<F
π
cos3,因此可得
π
6
,故选 AD.
F
π
6
<F
f
π
x∈(0,2)时,
π
3
<
内单调递增.
,即
锐角三角形,则( D )
A.f(sin A)sin2B>f(sin B)sin2A
B.f(sin A)sin2B<f(sin B)sin2A
C.f(cos A)sin2B>f(sin B)cos2A
D.f(cos A)sin2B<f(sin B)cos2A
解析 因为
() '
2

构造函数解与导数有关的选填压轴题(教师版)

构造函数解与导数有关的选填压轴题(教师版)

构造函数解与导数有关的选填压轴题方法规律:1.注意逆向思谁,构造出的函数的导函数与已知条件相同,或者能够利用已知条件求解2.根据含导函数的不等式构造原函数时要注意从以下几种类型考虑: ①原函数是函数和差的组合; ②原函数是函数乘除的组合; ③原函数是函数与x 的乘除的组合; ④原雨数是函数与xe 的乘除的组合;⑤原函数是函数与)(cos sin x x 的乘除的组合; ⑥原函数是函数与x ln 的乘除的组合 3.常用的构造函数有:)()('x xf x f +构造)(x xf )()(2'2x f x x xf +构造)(2x f x )()('x f x xf -构造x x f )( )()('x f x f +构造)(x f e x)()('x f x f -构造x ex f )(等等(一)与等式有关的函数构造例1若函数)(x f 满足xe x xf x xf 3')()(=-,0)1(=f ,则当0>x 时,)(x f ( B ) A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值 C.既有极大值又有极小值 D.既无极大值又无极小值解析:设x x f x F )()(=,则x xe x x f x xf x F =-=2'')()()(,所以C e x x x f x F x+-==)1()()( Cx e x x x f x +-=⇒)()(2,又由00)1(=⇒=C f ,所以x e x x x f )()(2-=2510)1()(2'+->⇒>-+=∴x e x x x f x 或251--<x 所以)(x f 在]215,0(-上递减,),215[+∞-上递增所以当0>x 时,)(x f 有极小值,无极大值,故选B练习1.函数)(x f 的导函数为)('x f ,满足x x x f x xf ln )(2)('=+,且ee f 21)(=,则)(x f 的极值情况为( D )A.有极大值无极小值B.有极小值无极大值C.既有极大值又有极小值D.既无极大值也无极小值解析:设)()(2x f x x F =,则x x f x x xf x F ln )()(2)('2'=+=C x x x x f x x F +-==⇒ln )()(22ln )(x C x x x x f +-=⇒,221)(2eC e eC e f =⇒==∴,22ln )(x ex x x x f +-=∴3'2ln )(xex x x x f -+-=∴,设e x x x x g -+-=2ln )(,则e x x x g <<⇒>-=00ln 1)(' )(x g ∴在],0(e 上递增,),[+∞e 上递减0)()(=≤⇒e g x g ,即0)('<x f所以)(x f 在),0(+∞上递减⇒)(x f 在),0(+∞上既无极大值也无极小值,故选D 练习2.若函数)(x f 在R 上可导,且3)2(2)('2-+=x f x x f ,则( C )A .)4()0(f f < B. )4()0(f f = C. )4()0(f f > D.以上都不对 解析:4)2()2(24)2()2(22)('''''-=⇒+=⇒+=f f f f x x f ,38)(2--=∴x x x f ,其开口向上,对称轴为4=x ,所以)4()0(f f >,故选C练习 3.函数)(x f 在其定义域内满足xe xf x xf =+)()('(其中)('x f 为函数)(x f 的导函数),e f =)1(,则函数)(x f ( B )A.有极大值,无极小值B.有极小值,无极大值C.既有极大值又有极小值D.既无极大值又无极小值 解析:令)()(x xf x F =,则x e x f x xf x F =+=)()()('',C e x xf x F x +==∴)()(x C e x f x +=⇒)(,0)1(=⇒=+=∴C e C e f ,x e x f x =∴)(,10)1()(2'>⇒>-=x xx e x f x ,)(x f ∴在)0,(-∞上递减,]1,0(上递减,),1[+∞上递增)(x f ⇒有极小值,无极大值,故选B(二)与不等式有关的函数构造例 2.已知定义在R 上的奇函数)(x f 的导函数为)('x f ,当0<x 时,)(x f 满足)()()(2'x xf x xf x f <+,则)(x f 在R 上的零点个数为( D )A.5B.3C.1或3D.1解析:设)0()()(2<=x e x f x x F x ,则0)]()()(2[)()()(2)('2'2'>-+=-+=x x e x xf x xf x f x e x f x x f x x xf x F )(x F ∴在)0,(-∞上递增,又0)0(=F ,0<∴x 时,0)0()()(2=<=F ex f x x F x0)(<⇒x f又)(x f 为奇函数,所以)(x f 仅有一个零点0=x ,故选D练习4.设)(x f 是定义在)0,(-∞上的可导函数,其导函数为)('x f ,且有0)()('>+x xf x f ,则不等式0)1()2017()2017(>-+++f x f x 的解集为( C )A.)2017,(-∞B.)0,2018(-C.)2017,2018(--D.)2018,(--∞ 解析:设)()(x xf x F =,则)(0)()()(''x F x xf x f x F ⇒>+=在)0,(-∞上递增0)1()2017()2017(>-+++f x f x )1()2017(->+⇔F x F 020171<+<-⇒x20172018-<<-⇒x ,故选C练习5.定义在R 上的函数)(x f 与其导函数)('x f 满足xe xf x f ->+1')()(,则下列不等式一定成立的是( A )A.)1()0(ef e f <+B.)1()0(ef e f >+C.)1()0(f e f <+D.)1()0(f e f >+ 解析:设0)]()([)()()(''>-+=⇒-=e x f x f e x F ex x f e x F x x )(x F ⇒在R 上递增)1()0()1()0()1()0(ef e f e ef f F F <+⇒-<⇒<∴,故选A练习6.定义域为R 的可导函数)(x f 的导函数为)('x f ,满足)()('x f x f >,且1)0(=f ,则不等式1)(<x ex f 的解集为( B ) A.)0,(-∞ B.),0(+∞ C.)2,(-∞ D.),2(+∞解析:设x ex f x F )()(=,则)(0)()()(''x F e x f x f x F x ⇒<-=在R 上递减,又1)0(=F 0)0()(1)(>⇒<⇔<∴x f x F ex f x ,故选B 练习7.已知定义),0(+∞在上的函数)(x f 的导数为)('x f ,且满足)(2)ln )((2'x f x x x f >,则( B )A.)(3)(2)(623e f e f e f >> B.)(2)(3)(632e f e f e f << C.)(2)(3)(632e f e f e f >> D.)(3)(2)(623e f e f e f <<解析:)(2)ln )((2'x f x x x f >⇔)(2)ln 2)(('x f x x x f >⇒)()(ln 'x f x xf x >设0)(ln )()(ln )(ln )(1ln )()(ln )()(2'2''>-=-=⇒=x x x f x xf x x x f x x x f x F xx f x F )(x F ⇒在),0(+∞上递增)(2)(3)(63)(2)()()()()(323232e f e f e f e f e f e f e F e F e F <<⇒<<⇒<<∴,故选B练习8.设函数)(x f 是定义)0,(-∞在上的可导函数,其导函数为)('x f ,且有)(3)('x f x xf <,则不等式0)2()2015()2015(83>-+++f x x f 的解集为( C )A.)2017,(--∞B.)0,2017(-C.)2015,2017(--D.)2018,(--∞解析:设3)()(xx f x F =,则)(0)(3)()(4''x F x x f x xf x F ⇒<-=在)0,(-∞上递减0)2()2015()2015(83>-+++f x x f 20152017020152)2()2()2015()2015(33-<<-⇒<+<-⇒--<++⇒x x f x x f 故选C(三)与三角函数有关的构造函数 例 3.定义在)2,0[π上可导函数)(x f 的导函数为)('x f ,且0sin )(cos )('<+x x f x x f ,0)0(=f ,则( A )A.)3(2)6(ππf f >B.)3(2)4(ππf f <C.0)2(ln >fD.)4(2)6(ππf f < 解析:设x x f x F cos )()(=,则)(0cos sin )(cos )()(2''x F x x x f x x f x F ⇒<+=在)2,0[π上递减 )0)3()(3(2)3(3)6(21)3(23)6(0)3()6()0(<>>⇒>>⇒>>∴ππππππππf f f f f f F F F ,故A 对)3(2)4(21)3(22)4()3()6(ππππππf f f f F F >⇒>⇒>∴,故B 错0)2(ln 0cos )0(2ln cos )2(ln )0()2(ln <⇒<⇒<∴f f f F F ,故C 错)4(26)6(22)4(23)6()4()6(ππππππf f f f F F >⇒>⇒>∴,故D 错练习9.定义在)2,0(π上的函数)(x f ,)('x f 是它的导函数,且恒有)(cos x xf 0sin )('>+x x f 成立,则( B )A.)3(3)4(2ππf f > B.)6(211(1sin πf f >) C.)4(2)6(ππf f >D.)3(3)6(ππf f >解析:设)(0cos )(sin )()(sin )()(''x F x x f x x f x F x x f x F ⇒>+=⇒=在)2,0(π上递增)3(3)4(2)3(23)4(22)3()4(ππππππf f f f F F <⇒<⇒<,故A 错 )3(3)4(2)6(211sin )1()6()1(ππππf f f f F F <⇒>⇒>,故选B练习10定义在)2,0(π上的函数)(x f )满足: x x f x f tan )()('>恒成立,则下列不等式中成立的是( A )A.)3()6(3ππf f > B.1sin )3(332)1(πf f <C.)4()6(2ππf f <D.)3(2)4(3ππf f <解析:在)2,0(π上,x x f x xf x x f x f sin )()(cos tan )()(''>⇔>设x x f x F sin )()(=,则)(0sin cos )(sin )()(2''x F x x x f x x f x F ⇒<-=在)2,0(π上递减)3()6(323)3(21)6()3()6(ππππππf f f f F F >⇒>⇒>∴,故选A 迁移运用:1.奇函数)(x f 定义域为),0()0,(ππ -,其导函数是)('x f ,当π<<x 0时,有0cos )(sin )('<-x x f x x f ,则关于x 的不等式x f x f sin )4(2)(π<的解集为( D )A.),4(ππB.),4()4,(ππππ --C.)4,0()0,4(ππ -D.),4()0,4(πππ - 解析:设x x f x F sin )()(=,则当π<<x 0时,0sin cos )(sin )()(2'<-=xx x f x x f x F )(x F ⇒在),0(π上递减,又)(x F 为偶函数,所以)(x F 在)0,(π-上递增当0>x 时,x f x f sin )4(2)(π<πππππ<<⇒<⇔<⇔x f x F f x x f 4)4()(4sin )4(sin )(当0<x 时,x f x f sin )4(2)(π<04)4()(4sin )4(sin )(<<-⇒->⇔>⇔x f x F f x x f ππππ故选D2.已知)(x f 是定义在R 上的函数,)('x f 是)(x f 的导单数,且满足)(3)('x f x f >,e f =)31(,则3)(ln x x f <的解集为( B ) A.),0(e B.),0(31e C.),1(e D.),1(31e解析:设x ex f x F 3)()(=,则)(0)(3)()(3''x F e x f x f x F x ⇒>-=在R上递增,又1)31()31(==e f F 所以3)(ln x x f <313031ln )31()(ln 1)(ln e x x F x F xx f <<⇒<⇒<⇔<⇔,故选B 3.已知可导函数)(x f 的导函数为)('x f ,2018)0(=f , 若对任意的R x ∈都有)()('x f x f >,则不等式x e x f 2018)(<的解集为( A )A.),0(+∞B.)(21∞+,e C.)1,(2e -∞ D.)0,(-∞ 解析:设x e xf x F )()(=,则)(0)()()(''x F e x f x f x F x⇒<-=在R 上递减,又2018)0()0(==f F x e x f 2018)(<0)0()(2018)(>⇒<⇔<⇔x F x F ex f x ,故选A 4.已知)(x f 是定义在区间),0(+∞上的函数,其导函数为)('x f ,且不等式)(2)('x f x xf <恒成立,则( B )A.)2()1(4f f <B.)2()1(4f f >C.)2(4)1(f f <D.)2(4)1('f f <解析:设2)()(xx f x F =,则0)(2)()(3''<-=x x f x xf x F )(x F ⇒在),0(+∞上递减 )2()1(44)2()1()2()1(f f f f F F >⇒>⇒>∴,故选B 5.函数)(x f 的导函数为)('x f ,对R x ∈∀都有)()('x f x f >成立,若2)2(e f =,则不等式xe xf >)(的解是( A )A.),2(+∞B.)10(,C.),1(+∞D.)2ln ,0(解析:设x e x f x F )()(=,则)(0)()()(''x F e x f x f x F x ⇒>-=在R上递增,又1)2()2(2==e f F 所以xe xf >)(2)2()(1)(>⇒>⇔>⇔x F x F e x f x,故选A 6.已知定义在R 上的奇函数)(x f 满足2)('<x f ,则不等式x e x x f x 32)2ln()1(1+>-+-++的解集为( A )A.)1,2(--B.),1(+∞-C.)2,1(-D.),2(+∞解析:设0321)1()(32)2ln()1()(1''1<--+-+=⇒---+-+=++x x e x x f x F x e x x f x F 对)2(∞+-∈,x 恒成立,)(x F 在)2(∞+-,上递减,又0312)0()1(=+--=-f F 所以0)(>x F 的解集为)1,2(--,故选A7.已知函数)(x f 的定又域为R ,)('x f 为)(x f 的导函数,当),0[+∞∈x 时,0)(cos sin 2'>-x f x x ,且R x ∈∀,12cos )()(=++-x x f x f ,下列说法一定正确的是( B )A.)32(43)65(41ππ-->--f f B.)34(43)65(41ππ-->--f f C.)43(21)3(43ππf f ->- D.)3(43)43(21ππf f ->-- 解析:设)(sin )(2x f x x F -=,则)(0)(cos sin 2)(''x F x f x x x F ⇒>-=在),0[+∞上递增12cos )()(=++-x x f x f )(sin )()(sin sin 22cos 1)()(222x x f x f x x x x f x f ---=-⇔=-=-+⇔)()(x F x F --=⇔)(x F ⇒为奇函数,又0)0(0)0(=-=f F ,所以)(x F 在R 上递增)34(43)65(41)34(65(ππππ-->--⇒->-∴f f F F ,故选B 8.函数)(x f 在R 上的导函数为)('x f ,对于任意的实数x ,都有x x f 40342017)('<+,若t t f t f 40342017)()1(++-<+,则实数t 的取值范围是( A ) A.),21(+∞-B.),23(+∞-C.)21,(--∞D.)23,(--∞ 解析:设x x x f x F 20172017)()(2+-=,则)(020174034)()(''x F x x f x F ⇒<+-=在R 上递减 所以t t f t f 40342017)()1(++-<+)()1(t F t F -<+⇔t t t f t t t f t F t F 20172017)()1(2017)1(2017)1()()1(22---<+++-+⇔-<+⇔211->⇒->+⇔t t t ,故选A9.已知函数)(x f 的定义域为R ,其图像关于点)0,1(-中心对称,其导函数为)('x f ,当1-<x 时,0)]()1()()[1('<+++x f x x f x ,则不等式)0()1(f x xf >-的解集为( A )A.),1(+∞B.)1,(--∞C.)1,1(-D.),1()1,(+∞--∞ 解析:设)()1()(x f x x F +=,则0)()1()()(''>++=x f x x f x F 对)1,(--∞∈x 恒成立)(x F ∴在]1,(--∞上递增,又)(x F 关于)0,1(-对称,且0)1(=-F ,)(x F ∴在R 上递增所以)0()1(f x xf >-101)0()1(>⇒>-⇒>-⇔x x F x F ,故选A10.设函数)(x f 在R 上存在导数)('x f ,R x ∈∀有2)()(x x f x f =+-,在),0(+∞上x x f <)(',若m m f m f 48)()4(-≥--,则实数m 的取值范围为( A )A.),2[+∞B.]2,2[-C.),0[+∞D.),2[]2,(+∞--∞解析:设221)()(x x f x F -=,则0)()(''<-=x x f x F 对0>x 恒成立,)(x F ∴在),0(+∞递减2)()(x x f x f =+-)()()()()(2121)(22x F x F x F x f x x x f ⇒--=⇔---=-⇔为奇函数又)(x f 连续)(x F ⇒连续,)(x F ∴在R 上递减所以m m f m f 48)()4(-≥--)()4(21)()4(21)4(22m F m F m m f m m f >-⇔-≥---⇔24≥⇒≤-⇒m m m ,故选A。

导数证明不等式构造函数法类别(教师版)

导数证明不等式构造函数法类别(教师版)

导数证明不等式构造函数法类别1、移项法构造函数【例1】 已知函数x x x f -+=)1ln()(,求证:当1->x 时,恒有x x x ≤+≤+-)1ln(111 分析:本题是双边不等式,其右边直接从已知函数证明,左边构造函数111)1ln()(-+++=x x x g , 从其导数入手即可证明。

【解】1111)(+-=-+='x x x x f ∴当01<<-x 时,0)(>'x f ,即)(x f 在)0,1(-∈x 上为增函数当0>x 时,0)(<'x f ,即)(x f 在),0(+∞∈x 上为减函数故函数()f x 的单调递增区间为)0,1(-,单调递减区间),0(+∞于是函数()f x 在),1(+∞-上的最大值为0)0()(max ==f x f ,因此,当1->x 时,0)0()(=≤f x f , 即0)1ln(≤-+x x ∴x x ≤+)1ln( (右面得证), 现证左面,令111)1ln()(-+++=x x x g , 22)1()1(111)(+=+-+='x x x x x g 则 当0)(,),0(;0)(,)0,1(>'+∞∈<'-∈x g x x g x 时当时 ,即)(x g 在)0,1(-∈x 上为减函数,在),0(+∞∈x 上为增函数,故函数)(x g 在),1(+∞-上的最小值为0)0()(min ==g x g ,∴当1->x 时,0)0()(=≥g x g ,即0111)1ln(≥-+++x x ∴111)1ln(+-≥+x x ,综上可知,当x x x x ≤+≤-+->)1ln(111,1有时 2、作差法构造函数证明【例2】已知函数.ln 21)(2x x x f +=求证:在区间),1(∞+上,函数)(x f 的图象在函数332)(x x g =的 图象的下方; 分析:函数)(x f 的图象在函数)(x g 的图象的下方)()(x g x f <⇔不等式问题,即3232ln 21x x x <+,只需证明在区间),1(∞+上,恒有3232ln 21x x x <+成立,设)()()(x f x g x F -=,),1(+∞∈x ,考虑到061)1(>=F 要证不等式转化变为:当1>x 时,)1()(F x F >,这只要证明: )(x g 在区间),1(+∞是增函数即可。

导数难题秒杀技巧:构造函数【解析版】

导数难题秒杀技巧:构造函数【解析版】

高中数学专题突破:抽象函数的导函数构造类型一:)]'()([)(')()()('x g x f x g x f x g x f =+与'2)()()()(')()()('⎥⎦⎤⎢⎣⎡=-x g x f x g x g x f x g x f定理1:0)]'([0)()('>⇔>+x xf x f x xf ;0)(0)()(''>⎥⎦⎤⎢⎣⎡⇔>-x x f x f x xf 证明:)]'([)()('x xf x f x xf =+ ;'2)()()('⎥⎦⎤⎢⎣⎡=-x x f x x f x xf 0)()('>+∴x f x xf ,则函数)(x xf y =单调递增;0)()('>-x f x xf ,则x x f y )(=单调递减.定理2:当0>x 时,0)]'([0)()('>⇔>+x f x x nf x xf n;0)(0)()(''>⎥⎦⎤⎢⎣⎡⇔>-n x x f x nf x xf证明:)]'([)()('1x f x x f nxx f x nn n =+- ;'21)()()('⎥⎦⎤⎢⎣⎡=--n nn n x x f x x f nx x f x 0)()('>+∴x nf x xf ,则函数)(x f x y n =单调递增;0)()('>-x nf x xf ,则nx x f y )(=单调递减【例1】(2015•新课标II )设函数)('x f 是奇函数)(x f (R x ∈)的导函数,0)1(=-f ,当0>x 时,0)()('<-x f x xf ,则使得0)(>x f 成立的x 的取值范围是( )A .)1,0()1,( --∞B .),1()0,1(+∞-C .)0,1()1,(---∞D .),1()1,0(+∞【解析】由于当x >0时,()2()()0xf x f x f x x x ''-⎡⎤=<⎢⎥⎣⎦,则()f x x 为减函数;又()01=-f ,()x f 为奇函数,则()01=f ,当x >1时,()0<x f ,当0<x <1时,()0>x f ,根据奇函数的图像可得()0>x f 成立的x 的取值范围是)1,0()1,( --∞,故选A .【例2】(2018•东莞市期末)已知奇函数()f x 的导函数为()f x ',且(1)0f -=,当0x >时()()0f x xf x '+>恒成立,则使得()0f x >成立的x 的取值范围为( ) A .)1,0()0,1( -B .)1,0()1,( --∞C .),1()0,1(+∞-D .),1()1,(+∞--∞【解析】由题意可设()()g x xf x =,则()()()g x xf x f x '='+,当0x >时,有()()0xf x f x '+>,∴则当0x >时,()0g x '>,∴函数()()g x xf x =在(0,)+∞上为增函数,函数()f x 是奇函数,()()()()[()]()()g x x f x x f x xf x g x ∴-=--=--==,∴函数()g x 为定义域上的偶函数,由(1)0f -=得,(1)0g -=,函数()g x 的图象大致如图:由函数的图象得,10x -<<或1x >,∴使得()0f x >成立的x 的取值范围是:(1-,0)(1⋃,)+∞,故选C .【例3】(2018•福建期末)设函数()y f x =,(0,)x ∈+∞的导函数为()f x ',且满足()3()xf x f x '<,则( ) A .201820198(2)(2)f f < B .201820198(2)(2)f f >C .201820198(2)(2)f f =D .不能确定20188(2)f 与2019(2)f 的大小【解析】令3()()f x g x x=,则3264()3()()3()()f x x x f x xf x f x g x x x '-'-'==,()3()xf x f x '<,即()3()0xf x f x '-<, ()0g x ∴'<在(0,)+∞恒成立,故()g x 在(0,)+∞递减,即201820192018320193(2)(2)(2)(2)f f >,故201820198(2)(2)f f >,故选B .【例4】(2018•辽宁期末)函数()f x 是定义在区间(0,)+∞上可导函数,其导函数为()f x '且满足()2()0xf x f x '+>,则不等式(2019)(2019)5(5)52019x f x f x ++<+的解集为( ) A .{|2014}x x >- B .{|20192014}x x -<<- C .{|02014}x x <<D .{|2014}x x <-【解析】根据题意,设2()()g x x f x =,()[2()()]g x x f x xf x '=+';当0x >时,2()()0f x xf x +'>,则有()0g x '>,即()g x 在(0,)+∞上单调递增,2(2019)(2019)5(5)(2019)(2019)2552019x f x f x f x f x ++<⇒++<+(5)(2019)g x g ⇒+<(5),又由()g x 在(0,)+∞上单调递增,则有020195x <+<,解得:20192014x -<<-,故B .()f x e ⎡⎣)()>+x f :由于f 【例5】(2018•咸阳期末)已知()f x 是可导函数,且()()f x f x '<对于x R ∈恒成立,则( )A .2018(1)(2018)(0),(0)f f f f e e<> B .(1)(0)f f e >,2018(2018)(0)f f e >C .(1)(0)f f e >,2018(2018)(0)f f e < D .(1)(0)f f e <,2018(2018)(0)f f e < 【解析】由()()f x f x '<,得()()0f x f x '-<,令()()x f x g x e=, 则2()()()()()0x x x xe f x e f x f x f x g x e e'-'-'==<.()g x ∴在R 上单调递减, 即)0()1(g g <,(2018)(0)g g <∴(1)(0)f f e<,20180(2018)(0)(0)f f f e e <=.故选:D .【例6】(2018•长沙期末)已知函数()f x 在R 上可导,其导函数为()f x ',若()f x 满足:当1x ≠时,(1)[()()]0x f x f x -'+>,22()(2)x f x e f x -=-,则下列判断一定正确的是( )A .)0()1(f f <B .)0()4(4f f e <C .)0()2(f ef >D .)0()3(3f f e > 【解析】令()()x g x e f x =,则()(()())x g x e f x f x '=+',()f x 满足:(1)[()()]0x f x f x -'+>,∴当1x <时,()()0f x f x '<<.()0g x ∴'<,此时函数()g x 单调递减.(1)(0)g g ∴->.即1(1)(0)f f e->.xe xf 22)(-= )2(x f -⋅,f ∴(3)4(1)(0)f e ef -=->,3e f ∴(3)(0)f >,故选D .【例7】(2018•南昌期末)已知函数()f x 是定义在R 上的增函数,()2()f x f x '+>,(0)1f =,则不等式[()2]3ln f x ln x +>+的解集为( )A .(,0)-∞B .(0,)+∞C .(,1)-∞D .(1,)+∞ 【解析】令()2()xf xg x e+=,()()2()x f x f x g x e '--'=,又()2()f x f x +>',则有()0g x '<,则函数()g x ↓,(0)1f =,则0(0)2(0)3f g e +==,函数()f x ↑,()2()0f x f x +>'>⇒()20f x +>在R 上恒成立;[()2]3ln f x ln x +>+()2()233x f x f x lnx e ++⇒>⇒>⇒()23xf x e +>()(0)g x g ⇒>,故()g x 为减函数,则有0x <,故选A .【例8】定义在R 上的函数)(x f 满足:1)(>x f 且1)(')(>+x f x f ,5)0(=f ,其中)('x f 是)(x f 的导函数,则不等式x x f ->-4ln ]1)(ln[的解集为( )A .),0(+∞B .),3()0,(+∞-∞C .),0()0,(+∞-∞D .)0,(-∞【解析】()()()+()11xf x f x e f x '⎡⎤'>⇒-↑⎣⎦,()()ln 4ln 1ln 1ln 4f x xe f x x e e -⎡⎤⎣⎦->-⇒>⎡⎤⎣⎦,又14f ()()()()014011014x x e f x f e f x e f ⇒->=-⇒->-=⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦,故0x >,故选A .【例9】(2018•玉林期末)已知()f x '为函数()y f x =的导函数,当((0,))2x x π∈是斜率为k 的直线的倾斜角时,若不等式()()0f x f x k -'<恒成立,则( )A()3()4f f ππ>B .(1)2()sin16f f π> C()()064f ππ->D()()063f ππ->【解析】tan k x =,()()0f x f x k -'<,(0,))2x π∈cos ()sin ()0x f x x f x ∴-'<,典型的正弦同号模型,设()()sin f x g x x =,2sin ()cos ()()x f x x f x g x sin x'-∴'=,不等式()()0f x f x k -'<恒成立,()0g x ∴>恒成立,()g x ∴在(0,)2π↑)6()4()1()3(πππg g g g >>>∴,∴()()()(1)364sin1sinsin sin 346ff f f ππππππ>>>,∴()()34ππ>,(1)2()sin16f f π>,()()46f ππ>,()()36f ππ>A ∴,C ,D 错误,B 正确,故选B .【例10】(2016•河南模拟)已知函数()y f x =对任意的(2x π∈-,)2π满足()cos ()sin 0f x xf 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 ()()34f ππ-<- B ()()34f ππ< C .(0)2()3f f π> D .(0)()4f π>【解析】典型的余弦反号模型,构造函数()()cos f x g x x =,+=-=x x f xx x x f x x f x g cos )('(cos 1cos )')(cos (cos )(')('22)sin )(x x f ,对任意的(2x π∈-,)2π满足()cos ()sin 0f x x f x x '+>,()0g x ∴'>,即函数()g x 在(2x π∈-,)2π单调递增,则()()34g g ππ-<-,即()()34cos()cos()34f f ππππ--<--,∴()()3122f f ππ--<()()34f ππ-<-,故A 正确.()()34g g ππ>()()34f ππ>,B 错误;(0)()3g g π<,即()(0)3cos 0cos 3f f ππ<,(0)2()3f f π∴<,C 错误,4(0)()g g π<,即()(0)4cos 0cos 4f f ππ<,(0)2()4f f π∴<,D 错误,故选A .【例11】(2018•武汉月考)定义在(0,)+∞上的函数()f x 的导函数为()f x ',且对(0,)x ∀∈+∞都有1()()lnxf x lnx f x x-'<,则( ) A .)(2)()(4243e f e e f e e f ⋅>⋅> B .)(4)(2)(243e f e f e e f e >⋅>⋅ C .)(2)(4)(243e f e e f e f e ⋅>>⋅ D .)()(2)(4432e f e e f e e f ⋅>⋅>【解析】1()()lnx f x lnx f x x -'<,∴2()()(1)xf x f x lnx lnx ln x '-<,∴2()(1)()0xf x lnx f x lnx ln x '-+<,[()]0xf x lnx ∴'<设()()xg x f x lnx=⋅,()g x ∴'在(,)e +∞为减函数,42()()g e g e g ∴<<(e ),424242()()e e f e f e f lne lne ∴<<(e )e lne ,∴43211()()42f e e f e e f <<(e ),432()2()4f e e f e e f ∴<<(e ),故选D .【例12】(2019•九江一模)定义在(0,)+∞上的函数()f x 的导函数为()f x ',且对(0,)x ∀∈+∞都有1()()lnxf x lnx f x x+'>,则( ) A .)8()4(3)2(12f f f >> B .)8()2(12)4(3f f f >>C .)2(12)4(3)8(f f f >> D .)4(3)2(12)8(f f f >> 【解析】由1()()lnx f x lnx f x x +'>得,()(1)()f x xlnx lnx f x '>+,即()(1)()0f x xlnx lnx f x '-+>,令()()f x g x xlnx=, 则2()(1)()()()f x xlnx lnx f x g x xlnx '-+'=,由()(1)()0f x xlnx lnx f x '-+>,(0,1)x ∴∈,(1,)+∞时,()0g x '>,()g x ∴在区间(0.1)和(1,)+∞上单调递增,g ∴(2)g <(4)g <(8),即f (8)3f >(4)12f >(2), 故选:C .类型五:非对称的构造定理7:平移模型:()()()()()()()+()0+()0;+()00+f x x a f x f x x a f x x a f x f x x a '⎡⎤'''+>⇔>->⇔>⎡⎤⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎣⎦倍数模型:f '(x)+nf(x)>0↔[f(x)]'>0;:f '(x)-nf(x)>0↔[]'类型四:xlnx 与f(x)定理6:()[]()()ln ()0ln ()0;ln ()00ln f x f x x x f x xf x f x x x f x x '⎡⎤'''⋅+>⇔>⋅->⇔>⎢⎥⎣⎦()()[]()()()ln 1ln ()0ln ()0;ln 1ln ()00ln f x f x x x x f x x x f x f x x x x f x x x '⎡⎤'''⋅++>⇔⋅>⋅-+>⇔>⎢⎥⎣⎦()()()()ln ()ln 1ln ()0()0;ln 1ln ()00ln x xf x f x x x x f x f x f x x x x f x x x ''⎡⎤⎡⎤''⋅+->⇔⋅>⋅-->⇔>⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦.奇偶模型:f(x)+f(-x)=g(x);h(x)=f(x)- 为奇函数;f(x)-f(-x)=g(x);h(x)=f(x)-为偶函数g x 为奇函数【例13】(2018•广州期末)定义在R 上的可导函数)(x f ,当),1(+∞∈x 时,)(')(')(x xf x f x f <+恒成立,)2(f a =,)(21x f b =,)2()12(f c +=,则a ,b ,c 的大小关系为( ) A .b a c <<B .a c b <<C .a c a <<D .a b c <<【解析】()()()()1()01f x x f x f x x '-->⇒-在区间()↑+∞,,1,故()()()(2)(2)(3)213121f f f <<---,即b a c <<,故选A .【例14】(2018•广东模拟)若定义在R 上的函数f x 满足f '(x)- 2f(x)>0,f(0)=1,则不等式2x f x e 的解集为 . 【解析】f '(x)- 2f(x)>0↔[]'>0↔单调递增,故22001x xf x f f xe ee,故答案为0x .【例15】(2018•成都期末)已知定义在R 上的可导函数()f x ,对于任意实数x 都有2()()f x f x x -+=成立,且当(0x ∈,)+∞时,都有()f x x '>成立,若12(1)()f a f a a -≥+-,则实数a 的取值范围为( )A .12,⎛⎤-∞ ⎥⎦⎝B .12,⎫⎡+∞⎪⎢⎣⎭C .](,2-∞D .[)+∞,2【解析】法一:令212F xf xx ,故F xF x ,又因为()f x x '>,则F '(x)=f '(x)-x>0,即F x在R 上单调递增,当f(1-a) -≧f(a) - ,即f(1-a)≧f(a)-a+恒成立时,一定有1-a ≧a ↔a ≦;法二:令212f xx x ,f(1-a)≧f(a)-a+↔,+(1-a)≧+a-a+↔a ≦故选A .【例16】(2018•太原期末)已知定义在R 上的可导函数()f x ,对于任意实数x 都有()()2f x f x x -=-成立,且当]0,(-∞∈x 时,都有()21f x x '<+成立,若(2)(1)3(1)f m f m m m <-++,则实数m 的取值范围为( )A .)31,1(-B .(1,0)-C .(,1)-∞-D .),31(+∞-【思路分析】构造g xf xx ,发现g x 为偶函数,但由于()21f x x '<+,故构造2g x f x x x【解析】法一:令2()()g x f x x x =--,则22()()()()0g x g x f x x x f x x x --=--+-++=,()()g x g x ∴-=,∴函数()g x 为R 上的偶函数.当(x ∈-∞,0]时,都有()21f x x '<+成立,()()210g x f x x '∴'=--<,∴函数()g x 在(x ∈-∞,0]上单调递减,在[0,)+∞上单调递增.即22(2)42(1)(1)(1)f m m m f m m m --<-----,(2)(1)g m g m ∴<- (2)(1)3(1)f m f m m m ⇒<-++,因此(|2|)(|1|)g m g m <-,|2||1|m m ∴<-,解得113m -<<. 故选A .法二:根据(x ∈-∞,0]时,都有()21f x x '<+成立,则构造f '(x)=4x+1,易知22f xx x 时,满足条件()()2,f x f x x -=-()()()22(2)(1)3(1)8221131,f m f m m m m m m m m m <-++⇔+<-+-++解得113m -<<.类型六:积分型F '(x)>g(x)↔f(x)>dx ↔[f(x)-dx]'为单增函数定理8:f '(x)+f(x)>a ↔[f(x)]'>(a )'↔[f(x)-a]单调递增 f '(x)-f(x)>a ↔[]'>(- )'↔[]单调递增nf '(x)+nf(x)>ax ↔[f(x)]'>a ↔f(x)>a dx=↔[f(x)-]单调递增nf '(x)-nf(x)>ax ↔[]'> ↔>dx=↔[-]单调递增在R 上恒成立的是( ) A .()0f x >B .()0f x <C .()3xf x >D .()3x f x <【思路分析】()()()3322222()()33x x f x xf x x x f x x x f x dx x f x ⎡⎤'⎡⎤+'>⇔>⇔>⇔-↑⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎰【解析】构造函数231()()3g x x f x x =-,则22()2()()[2()()]g x xf x x f x x x f x xf x x '=+'-=+'-,2()()f x xf x x +'>则()0g x '>,231()()3g x x f x x ∴=-为实数集上的增函数,当0x >时,()(0)0g x g >=,∴当0x >时,2321()[()]033x x f x x x f x -=->,则()3xf x >.故选C .【例18】(2018•咸阳模拟)已知()f x '是函数()f x 的导函数,且对任意的实数x 都有)()22()('x f x e x f x +-=(e 是自然对数的底数),(0)1f =,则( ) A .()(1)x f x e x =+ B .()(1)x f x e x =-C .2()(1)x f x e x =+D .2()(1)x f x e x =-【思路分析】令()()x f x g x e=,可得()()()xf x f xg x e '-'=,()22g x x '=-,可得()2()22(1)g x x dx x c =-=-+⎰,利用(0)1f =,解得c 即可得出.【解析】令()()x f x g x e=,则()()()x f x f x g x e '-'=,对任意的实数x 都有()(22)()x f x e x f x '=-+,()22g x x ∴'=-,可得2()()(1)x f x g x x c e=-+=,(0)1f =,11c ∴+=,解得0c =.2()(1)x f x e x ∴=-.故选D .【例19】(2018•重庆期中)已知定义在R 上的函数()f x 的导函数为()f x ',f (1)2=,且对任意x R ∈,2()()2f x f x +'>恒成立,若2()1()ef lna a>+,则实数a 的取值范围是( )A .(,)e +∞B .),(2+∞eC .(0,)eD .2(0,)e【思路分析】根据2()()f x f x +'联想函数2()x e f x ,()()222222()()222x x x x xf x f x e f x e e f x e dx e '⎡⎤+'>⇔>⇔>=⎣⎦⎰,故构造22()()x xg x e f x e =-对函数求导可得()g x 在(,)-∞+∞单调递增,2()1()()(1)ef lnag lna g a>+⇔>.【解析】设:22()()x x g x e f x e =-,则2()(2()()2)0x g x e f x f x '=+'->恒成立:()g x ∴在(,)-∞+∞单调递增, 又222()1()[()1]ef lna a f lna e a >+⇔->22[()1][(lna e f lna e f ⇔->(1)1]-()g lna g ⇔>(1).1lna ∴>,a e ∴>.故选A .测试组11.(2018•黄冈期末)设函数()f x 是定义在R 上的偶函数,()f x '为其导函数,已知0)1(=f ,当0x >时()()0f x x f x +'<,则不等式()0x f x >的解集为( )A .)1,0()0,1( -B .),1()0,1(+∞-C .),1()1,(+∞--∞D .)1,0()1,( --∞2.(2019•咸阳一模)已知奇函数()f x 的导函数为()f x ',当0x ≠时,()()0xf x f x '+>,若11()a f e e=,()b ef e =--,)1(f c =,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 <<3.(2018•张家界期末)已知函数()f x 的导函数为()f x ',对任意x R ∈,都有()()f x f x '>成立,则( ) A .)3()2(23f e f e >⋅B .)3()2(23f e f e ⋅=⋅C .)3()2(23f e f e ⋅<⋅D .)2(3f e ⋅与)3(2f e ⋅的大小不确定4.(2018•城关期末)定义在R 上的函数()f x 满足:()()0f x f x +'>,(0)4f =,则不等式()4x e f x >(其中e 为自然对数的底数)的解集为( ) A .(3,)+∞ B .),3()0,(+∞-∞C .),0()0,(+∞-∞D .(0,)+∞5.(2019•绵阳模拟)设()f x '是函数()f x 的导函数,且()()()f x f x x R '>∈,f (2)2(e e =为自然对数的底数),则不等式2(2)f lnx x <的解集为( )A .),(e eB .C .(0,)eD .(1,)e6.(2018•博望区月考)已知可导函数()f x 的定义域为(,0)-∞,其导函数()f x '满足()2()0xf x f x '->,则不等式2(2017)(2017)(1)0f x x f +-+-<的解集为( ) A .(,2018)-∞- B .(2018,2017)--C .(2018,0)-D .(2017,0)-7.(2018•福州期末)已知定义在R 上的函数()f x ,其导函数为()f x ',若()()4f x f x '-<-,(0)5f =,则不等式()4x f x e >+的解集是( ) A .]1,(-∞B .(,0)-∞C .(0,)+∞D .(1,)+∞8.(2018•南昌期中)已知函数(1)y f x =-的图象关于点(1,0)对称,函数()y f x =对于任意的(0,)x π∈满足()sin ()cos f 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 .()()36f ππ->B 3()()42f ππ<--C ()2()23f ππ> D 53()()64f ππ<9.(2017•德州期末)设偶函数()f x 定义在⎪⎭⎫⎝⎛⋃⎪⎭⎫ ⎝⎛2,00,2-ππ上,其导函数为()f x ',当02x π<<时,()cos ()sin 0f x x f x x '+<,则不等式()2()cos 3f x f x π>的解集为( )A .)3,0()3,2(πππ - B .)2,3()0,3(πππ-C .)3,0()0,3(ππ-D .)2,3()3,2(ππππ --10.(2018•烟台期中)已知定义在(,0)-∞上的函数()f x ,其导函数记为()f x ',若2()()01f x xf x x '->+成立,则下列正确的是( ) A .2()(1)0f e e f ---> B .41()()0f e e f e --->C .2()(1)0e f e f --->D .41()()0e f e f e--->11.(2017•诸暨期末)已知()f x 的导函数()f x ',若满足2()()xf x f x x x '-=+,且f (1)1,则()f x 的解析式可能是( ) A .2x xlnx x -+ B .2x xlnx x --C .2x xlnx x ++D .22x xlnx x ++12.(2018•攀枝花期末)设函数()f x '是奇函数()()f x x R ∈的导函数,当0x >时,()()0f x xlnx f x '+<,则使得2(1)()0x f x -<成立的x 的取值范围是( ) A .),1()1,(+∞--∞ B .)1,0()1,( --∞C .)1,0()0,1( -D .),1()0,1(+∞-13.(2018•新余期末)定义在(0,)+∞上的可导函数()f x 的导数为()f x ',且()()()xlnx f x f x '<,则( ) A .)()(2e f e f > B .)1()(2e f e f ->C .)1(2)1(2e f e f >D .)1()(ef e f ->14.(2017•雁峰期末)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22()()f x xf x x +'>,则不等式2(2016)(2016)4(2)x f x f ---0>的解集为( ) A .(2014,)+∞ B .(0,2014)C .(0,2018)D .(2018,)+∞15.(2018•澧县一模)设函数()f x '是函数()()f x x R ∈的导函数,已知()()f x f x '<,且()(4)f x f x ''=-,0)4(=f ,1)2(=f ,则使得()20x f x e -<成立的x 的取值范围是( )A .(2,)-+∞B .(0,)+∞C .(1,)+∞D .(4,)+∞16.(2018•安徽二模)()y f x =的导函数满足:当2x ≠时,(2)(()2()())0x f x f x xf x ''-+->,则( )A .(4)4)2(3)f f f >+>B .(4)2(3)4)f f f >>C .4)2(3)(4)f f f >>D .2(3)(4)4)f f f >>17.已知函数)(x f 在R 上存在导函数)('x f ,若32)()(x x f x f =--,且0≥x 时03)('2≥-x x f ,则不等式1337)1()2(23+-+>--x x x x f x f 的解集为( )A .)1,(--∞B .)31,1(-C .),31()1,(+∞--∞D .),1()1,(+∞--∞18.(2019•广元模拟)设函数)(x f 在R 上存在导数)('x f ,对任意的R x ∈,有2)()(x x f x f =+-,且),0(+∞∈x 时,x x f >)('.若a a f a f 22)()2(-≥--,则实数a 的取值范围为( ) A .),1[+∞B .]1,(-∞C .]2,(-∞D .),2[+∞19.(2018•南岗期末)设函数)(x f 在R 上存在导函数)('x f ,对任意的实数x 都有x x f x f 2)()(+-=,当0>x 时,12)('+>x x f .若24)()1(++-≥+a a f a f ,则实数a 的取值范围是( )A .),21[+∞-B .),23[+∞-C .),1[+∞-D .),2[+∞-20.(2018•重庆期中)已知定义在R 上的函数()f x 的导函数为()f x ',2)1(=f ,且对任意x R ∈,2()()2f x f x +'>恒成立,若2()1()ef lna a>+,则实数a 的取值范围是( )A .(,)e +∞B .),(2+∞eC .(0,)eD .2(0,)e21.(2018•红河州二模)已知函数()f x 满足条件:当0x >时,1()()12f x xf x '+>,则下列不等式正确的是( )A .)2(43)1(f f >+B .)4(43)2(f f >+C .)3(98)1(f f <+D .)4(34)2(f f <+22.(2018•朝阳三模)已知()f x 是定义在区间),21(+∞上的函数,()f x '是()f x 的导函数,且)(2ln )('x f x x xf >)21(>x ,()12ef =,则不等式()2x e f x <的解集是( )A .(,1)-∞B .(1,)+∞C .1(,1)2D .(0,1)23.(2018•新罗期中)设函数()f x '是奇函数()()f x x R ∈的导函数,当0x >时,()()xlnx f x f x '<-,则使得2(4)()0x f x ->成立的x 的取值范围是( )A .)2,0()0,2( -B .),2()2,(+∞--∞C .),2()0,2(+∞-D .)2,0()2,( --∞24.(2018•德州期末)已知在R 上的可导函数()f x 的导函数为()f x ',满足()()f x f x '<,且(5)f x +为偶函数,(10)1f =,则不等式()x f x e <的解集为( ) A .(0,)+∞ B .(1,)+∞C .(5,)+∞D .(10,)+∞25.(2018•资阳期末)已知()f x 是定义在R 上的偶函数,且5(2)2f =,当0x >时,()()2xf x f x '+>(其中()f x '为()f x 的导函数).则不等式||()2||1x f x x ⋅>+的解集为( ) A .)2,0()0,2( - B .)2,0()2,( --∞C .),2()0,2(+∞-D .),2()2,(+∞--∞26.(2018•河西期末)设函数)(x f 在R 上存在导数)('x f ,R x ∈∀,有2)()(x x f x f =+-,在),0(+∞上,x x f <)(',若0618)()6(≥+---m m f m f ,则实数m 的取值范围是 .【答案】1.D2.C3.C4.D5.C6.B7.B8.C9.C10.A11.C12.D13.A14.D15.B 16.C17.C18.B19.A20.A21.C22.D23.D24.A25.D26.[3,+∞)测试组2【2019届高三第二次全国大联考(新课标Ⅲ卷)文科数学试题】设y=f(x)是定义在R 上的可导偶函数,若当x>0时,,则函数的零点个数为()A.0 B.1 C.2D.0或2【答案】A【解析】设,因为函数为偶函数,所以也是上的偶函数,所以.由已知,时,,可得当时,,故函数在上单调递减,由偶函数的性质可得函数在上单调递增.所以,所以方程,即无解,所以函数没有零点.【新疆乌鲁木齐2019届高三第二次质量检测文科数学试题】f(x)的定义域是(0,+ ),其导函数为,若,且(其中e是自然对数的底数),则A.B.C.当x=e时,f(x)取得极大值D.当时,【答案】C【解析】设,则则又得即,所以即,由得,得,此时函数为增函数由得,得,此时函数为减函数则,即,则,故错误,即,则,故错误当时,取得极小值即当,,即,即,故错误当时,取得极小值此时,则取得极大值【黑龙江省龙东南七校2018-2019学年高二上学期期末联考数学(文)试题】定义在(0,+∞)上的可导函数f(x)满足,且,则的解集为( )A.(3,+∞)B.(0,3)∪(3,+∞) C.(0,3)D.【答案】C【解析】令g(x),∵,∴<0.∴,∴g(x)在(0,+∞)上单调递减,∵f(3)=0,即g(3)=0.∴g(x)0的解是0<x<3.【辽宁省庄河市高级中学2018-2019学年高二下学期开学考试数学(文)试题】已知定义域为R的奇函数y=f(x)的导函数为,当时,,若,,,则a,b,c,的大小关系正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】设,则,因为当时,,所以当时,,即;当时,,即;所以在上单调递增,在上单调递减;又函数为奇函数,所以,因此,故函数为偶函数,所以,,,因为在上单调递减,所以,故.【云南省玉溪市第一中学2019届高三下学期第五次调研考试数学(理)试题】设为函数f(x)的导函数,且满足,若恒成立,则实数b的取值范围是()A.B.C.D.【答案】A【解析】,由,可得的对称轴为,所以,所以,所以,由可得,变形可得,即,设,,易得函数在区间上单调递增,在区间上单调递减,所以,故实数b的取值范围为 .【安徽省黄山市2019届高三毕业班第二次质量检测数学(文)试题】已知函数f(x)是定义在R上的可导函数,对于任意的实数x,都有,当时f'(x)+f(x)>0,若,则实数a的取值范围是()A.B.C.D.【答案】B【解析】令,则当时,,又,所以为偶函数,从而等价于,因此【河南省洛阳市2018-2019学年第一学期期末考试高二数学试卷(文)】定义在R上的可导函数f(x)满足f'(x)+f(x)<0,则下列各式一定成立的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】解:可导函数满足等价于故令所以在R上单调递减,所以即即【甘肃省武威第一中学2018-2019学年高二下学期第一次阶段测试数学(理)试题】已知函数的图象如图所示(其中是函数f(x)的导函数),下面四个图象中y=f(x)的图象大致是( )A. B.C.D.【答案】C【解析】由函数y=xf′(x)的图象可知:当x<﹣1时,xf′(x)<0,f′(x)>0,此时f(x)增当﹣1<x<0时,xf′(x)>0,f′(x)<0,此时f(x)减当0<x<1时,xf′(x)<0,f′(x)<0,此时f(x)减当x>1时,xf′(x)>0,f′(x)>0,此时f(x)增.【海南省海口市2019届高三高考调研测试数学(文科)试题】已知函数f(x)的导函数满足对恒成立,则下列判断一定正确的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】由题意设,则,所以函数在上单调递增,所以,即.【内蒙古通辽实验中学2018-2019学年高二下学期第一次月考数学(理)试题】已知f(x)是定义在R上的可导函数,当x∈(1,+∞)时,(x−1)(x)−f(x)>0恒成立,若a=f(2),b=f(3),c=f(),则a,b,c的大小关系是( )A.c<a<b B.b<a<c C.a<b<c D.a<c<b【答案】C【解析】解:设g(x)=,当x>1时,g′(x)=,即此时函数单调递增.则a=f(2)=g(2),b=f(3)=g(3),c=()f()=g(),∵,∴g(2)<g(3)<g(),即,【甘肃省兰州第一中学2018-2019学年高二3月月考数学(理)试题】设f0(x)=sin x,f1(x)=f0′(x),f2(x)=f1′(x),…,f n+1(x)=f n′(x),n∈N,则f2019(x)=()A.sin x B.-sin x C.cos x D.-cos x【答案】D【解析】由题意可得:,,,,,据此可得的解析式周期为,注意到,故.【宁夏六盘山高级中学2019届高三下学期第二次模拟考试数学(理)试题】定义域为R的奇函数f(x),当时,恒成立,若,,则()A.B.C.D.【答案】D【解析】构造函数因为f(x)是奇函数,所以为偶函数当时,恒成立,即,所以在时为单调递减函数在时为单调递增函数根据偶函数的对称性可知,所以【黑龙江省大庆实验中学2018-2019学年高二下学期第二次月考数学(文)试题】已知f(x)的定义域为,为f(x)的导函数,且满足,则不等式的解集是()A.B.C.D.【答案】B【解析】解:构造函数则所以在上单调递减又因为所以所以解得或(舍)所以不等式的解集是【四川省教考联盟2019届高三第三次诊断性考试数学(理)试题】已知定义在R上的函数f(x)关于y轴对称,其导函数为,当时,不等式.若对,不等式恒成立,则正整数a的最大值为()A.B.C.D.【答案】B【解析】因为,所以,令,则,又因为f(x)是在R上的偶函数,所以F(x)是在R上的奇函数,所以是在上的单调递增函数,又因为,可化为,即,又因为是在上的单调递增函数,所以恒成立,令,则,因为,所以在单调递减,在上单调递增,所以,则,所以.所以正整数a的最大值为2.【2019届湘赣十四校高三联考第二次考试(文数)试题】已知函数为R上的偶函数,且当时函数f(x)满足,,则的解集是()A.B.C.D.【答案】A【解析】设,则,∴,化简可得.设,∴,∴时,,因此为减函数,∴时,,因此为增函数,∴,∴,∴在上为增函数.∵函数是偶函数,∴函数,∴函数关于对称,又∵,即,又在上为增函数,∴,由函数关于对称可得,,【河南省六市2019届高三第一次联考数学(理)试题】函数是定义在上的可导函数,为其导函数,若,且,则不等式的解集为A.B.C.D.【答案】C【解析】解:函数是定义在上的可导函数,为其导函数,令,则,可知当时,是单调减函数,并且,即,则,时,函数是单调增函数,,则,则不等式的解集就是的解集,即又x>1,所以,故不等式的解集为:.【北京师范大学附属实验中学2018-2019学年高二第二学期3月考数学试题】设函数f(x)在R 上可导,其导函数为,且函数的图象如图所示,则下列结论中一定成立的是()A.函数 f(x) 有极大值和极小值B.函数f(x)有极大值和极小值C.函数f(x) 有极大值和极小值D.函数f(x)有极大值和极小值【答案】D【解析】解:由函数的图象可知,f′(﹣2)=0,f′(2)=0,并且当x<﹣2时,f′(x)>0,当﹣2<x<1,f′(x)<0,函数f(x)有极大值f(﹣2).又当1<x<2时,f′(x)<0,当x>2时,f′(x)>0,故函数f(x)有极小值f(2).【新疆乌鲁木齐市第七十中学2018-2019学年高二下学期第一次月考数学(理)试题】函数的图象关于点(1,0)对称,当时,成立,若,则的大小关系是()A.B.C.D.【答案】C【解析】函数的图象关于点(1,0)对称,所以函数是奇函数。

高考数学命题热点全覆盖专题07导数有关的构造函数方法理(最新整理)

高考数学命题热点全覆盖专题07导数有关的构造函数方法理(最新整理)

2019年高考数学命题热点全覆盖专题07 导数有关的构造函数方法理编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019年高考数学命题热点全覆盖专题07 导数有关的构造函数方法理)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2019年高考数学命题热点全覆盖专题07 导数有关的构造函数方法理的全部内容。

专题07 导数有关的构造函数方法一.知识点基本初等函数的导数公式(1)常用函数的导数①(C)′=________(C为常数);②(x)′=________;③(x2)′=________;④错误!′=________;⑤(错误!)′=________.(2)初等函数的导数公式①(x n)′=________; ②(sin x)′=__________;③(cos x)′=________;④(e x)′=________;⑤(a x)′=___________; ⑥(ln x)′=________;⑦(log a x)′=__________.5.导数的运算法则(1)[f(x)±g(x)]′=________________________;(2)[f(x)·g(x)]′=_________________________;(3)错误!′=____________________________.6.复合函数的导数(1)对于两个函数y=f(u)和u=g(x),如果通过变量u,y可以表示成x的函数,那么称这两个函数(函数y=f(u)和u=g(x))的复合函数为y=f(g(x)).(2)复合函数y=f(g(x))的导数和函数y=f(u),u=g(x)的导数间的关系为___________________,即y对x的导数等于y对u的导数与u对x的导数的乘积.二.题型分析1.构造多项式函数2.构造三角函数型3.构造x e 形式的函数 4。

高中数学_导函数综合——构造函数法教学设计学情分析教材分析课后反思

高中数学_导函数综合——构造函数法教学设计学情分析教材分析课后反思

导数综合——构造函数法一、 导入函数与导数主要题型有:导数的几何意义,利用导数解决单调区间、最值、极值等问题,构造函数解决不等式的证明、不等式恒成立、存在性问题,利用导数解决函数方程问题等.二、例题方法:利用已知函数构造函数方法:利用放缩法构造函数;利用拆分法构造函数。

方法:利用换元法构造函数;利用分离参数法构造函数。

方法:利用齐次式构造函数方法:利用结构的相似性构造函数例1.(2016年全国II )讨论函数x e x x x f 22)(+-=的单调性,并证明当0>x 时, 02)2(>++-x e x x例2. (2014新课标1)设函数12()ln x x e f x e x x-=+,证明:()1f x >学情分析课堂学生为高三年级的农村班(各区县尖子生)学生,学生基础普遍较好,应变能力,思维能力,推理能力,计算能力等均较强。

但是利用导数之构造函数的方法解决有关的不等式,恒成立,存在性,零点等问题,还没有形成知识体系,方法体系。

对于刚系统接触此方法的学生来说还是充满了挑战。

在本节课之前学生已经复习了导数的概念、导数的几何意义和导数的四则运算,初步接触了导数在几何中的简单应用等。

本节课应着重让同学们通过直观感受,分析,变形,推理等手段,帮助同学们寻找规律,总结出构造函数的方法。

效果分析本课例仅对几个规律性很强的构造函数的导数问题作了总结.通过本课的学习,老师和学生都感悟到“规律是客观存在的”,寻找规律的过程是一种创造性思维的过程,是数学发现的一种重要途径。

其实规律本就客观存在,有时缺少的是发现规律的人.教师在教学中要挖掘规律,使数学简单化;学生在学习中也要认真总结规律性的东西,从而使学习更简单。

总之,发现规律的过程是我们要共同研究的重要过程.在这个过程中,教师和学生都体验到成功的快乐。

教师与学生共同协作发现规律教学,使教学更简洁、更实效。

教材分析高中教材导数内容的增加,为我们证明不等式提供了新方法,开辟了新途径。

导数中的构造函数方法

导数中的构造函数方法

导数中的构造函数方法导数是微积分中的重要概念,用于描述函数在其中一点上的变化率。

构造函数方法是一种在解析导数时使用的技巧,通过构造一个函数来分析导数的性质。

下面将详细介绍导数中的构造函数方法。

构造函数方法的基本思想是通过构造一个辅助函数来研究原函数的性质。

这个辅助函数可以是原函数的函数值、斜率、面积等。

下面我们将分别介绍几种常见的构造函数方法。

1.构造原函数的函数值:这种方法适用于已知函数在一些特殊点的函数值的情况。

比如,已知函数在其中一点的函数值为1,我们可以构造一个辅助函数f(x)=f(x)-1,然后通过对这个函数求导来研究原函数的性质。

2.构造原函数的斜率:这种方法适用于已知函数在一些特殊点的斜率的情况。

比如,已知函数在其中一点的斜率为2,我们可以构造一个辅助函数f(x)=2x-f(x),然后通过对这个函数求导来研究原函数的性质。

3.构造原函数的面积:这种方法适用于已知函数在一定范围内的面积的情况。

比如,已知函数在区间[a, b]内的面积为1,我们可以构造一个辅助函数f(x)=∫abf(t)dt-1,然后通过对这个函数求导来研究原函数的性质。

构造函数方法的使用需要注意以下几点:1.构造函数需要满足可导性:为了能够对辅助函数求导,构造的函数必须满足可导的条件。

因此,在构造函数的过程中需要确保函数在所研究区间内是可导的。

2.构造函数要反映原函数的性质:辅助函数的形式和原函数的性质应该有一定的关联,这样才能够通过对辅助函数求导来研究原函数的性质。

3.构造函数方法的局限性:构造函数方法是一种辅助手段,用于求解导数时的特殊情况。

并不是所有的导数问题都适用构造函数方法,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法。

总结起来,构造函数方法是一种在解析导数时使用的技巧,通过构造一个辅助函数来研究原函数的性质。

通过构造原函数的函数值、斜率、面积等来分析导数的性质,可以帮助我们更好地理解导数的概念和应用。

然而,构造函数方法并不是通用的求导方法,只能用于特定情况下,因此在实际应用中需要灵活选择合适的方法。

导数中的构造函数方法

导数中的构造函数方法

导数中的构造函数方法一、 构造函数比较大小例1. 对任意R x ∈,函数)(x f 的导数存在,若)()('x f x f >且0>a ,,则)0()(f e a f a 与的大小关系为解析: 令xe xf xg )()(=,则0)()()()()('2''>-=-=x x x x e x f x f e e x f e x f x g , 所以x ex f x g )()(=在R上为增函数, 因为0>a ,所以)0()(g a g >。

故)0()(f e a f a >点评:此类问题,通常需要根据已知条件提供的与)('x f 有关的不等式,结合需比较大小的两个表达式的特征构造函数,利用所构造函数的单调性进行大小比较。

二、 构造函数证明不等式例2:设函数x b ax x g x x f +==)(,ln )(,它们的图象在x 轴上的公共点处有公切线. 求证:当)()(,1x g x f x <>时解析:因为x x f ln )(=与x 轴的公共点为(1,0),)()(x g x f 与的图象在x 轴上的公共点处有公切线.所以1,0)1(=-=b a g 即.故可得xx x g b a 2121)(,21,21-=-==所以 令xx x x g x f x h 2121ln )()()(+-=-=, 由02)1(21211)(1222'<--=--=>x x x x x h x 知由 所以0)1()(,),1()(=<+∞h x h x h 即上是减函数在,所以)()(x g x f <点评:在证明不等式时,通常根据要证明结论的特点合理的构造函数(不一定要把不等式右边的项全移到左边),将问题转化为证明新函数的最大值非正或最小值非负的问题来解决。

三、 构造函数求参数值例3:已知函数x x x g x x x f 14)(,ln 8)(22+-=-=若方程m x g x f +=)()( 有唯一解,试求实数x 的值。

导数中构造函数方法-高中数学课件

导数中构造函数方法-高中数学课件
8、 f ( x) kf ( x) 0( 0)
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
单击此处添加副标题
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(

导数中的构造函数(最全精编)

导数中的构造函数(最全精编)

1、利用 f (x ) 与 x 构造;常用构造形式有 xf (x ),f (x );这类形式是对u ⋅ v , u型数导数计算的推广及应用,我们对u ⋅ v , u的导函数观察可得知, u ⋅ v 型导函数中体现的是“ + ”法, u型导函数中体现的是“ ”法,由此,我们可以猜测,当导函数形式出现的是“ + ”法形式时,优先考虑构造u ⋅ v 型,当导函数形式出现的是“-”法形式时,优先考虑构造 u,我们根据得出的“优先”原则,看一看例 1,例 2.【例 1】 f (x ) 是定义在 R 上的偶函数,当 x < 0 时, f (x ) + xf ' (x ) < 0 ,且f (-4) = 0 ,则不等式 xf (x ) > 0 的解集为【解析】构造 F (x ) = xf (x ) ,则 F ' (x ) = f (x ) + xf ' (x ) ,当 x < 0 时,f (x ) + xf ' (x ) < 0 , 可以推出 x < 0 , F ' (x ) < 0 , F (x ) 在(-∞,0) 上单调递减.∵ f (x ) 为偶函数, x 为奇函数, 所以 F (x ) 为奇函数, ∴ F (x ) 在 (0,+∞) 上也单调递减. 根据 f (-4) = 0 可得F (-4) = 0 ,根据函数的单调性、奇偶性可得函数图像,根据图像可知 xf (x ) > 0 的解 集为(-∞,-4) ⋃ (0,4) .❀❀❀思路点拨:出现“ + ”形式,优先构造 F (x ) = xf (x ) ,然后利用函数的单调性、奇偶性和数形结合求解即可.导数小题中构造函数的技巧函数与方程思想、转化与化归思想是高中数学思想中比较重要的两大思想, 而构造函数的解题思路恰好是这两种思想的良好体现,尤其是在导数题型中,下面我就导数小题中构造函数的技巧和大家进行分享和交流。

构造函数(含答案)

构造函数(含答案)

构造函数常见构造函数方法:1.利用和差函数求导法则构造(1))()()()0(0)()(x g x f x F x g x f +=⇒<>'+'或; (2))(-)()()0(0)(-)(x g x f x F x g x f =⇒<>''或; (3)kx x f x F k x f -=⇒<>')()()(k )(或; 2.利用积商函数求导法则构造(1))()()()0(0)()()(g )(x g x f x F x g x f x x f =⇒<>'+'或; (2))0)(()(g )()()0(0)()(-)(g )(≠=⇒<>''x g x x f x F x g x f x x f 或; (3))()()0(0)()(x x xf x F x f x f =⇒<>+'或; (4))0(x)()()0(0)(-)(x ≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或; (5))()()0(0)(n )(x x f x x F x f x f n=⇒<>+'或; (6))0(x)()()0(0)(n -)(x n ≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或; (7))(e )()0(0)()(x f x F x f x f x=⇒<>+'或; (8))0(e )()()0(0)(-)(x≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或; (9))(e )()0(0)(k )(x f x F x f x f kx=⇒<>+'或; (10))0(e)()()0(0)(k -)(k x≠=⇒<>'x x f x F x f x f 或; (11))(sin )()0(0tanx )()(x xf x F x f x f =⇒<>'+或;(12))0(sin sinx )()()0(0tan )(-)(≠=⇒<>'x x f x F x x f x f 或; (13))0(cos cos )()()0(0)(tanx )(≠=⇒<>+'x xx f x F x f x f 或; (14))(cos )()0(0)(tanx -)(x f x F x f x f =⇒<>'或;(15)()+lna ()0(0)()()xf x f x F x a f x '><⇒=或;(16)()()lna ()0(0)()x f x f x f x F x a '-><⇒=或;考点一。

【高考数学】 《如何构造函数问题》破解导数解答题

【高考数学】 《如何构造函数问题》破解导数解答题

x
ex
式两边构造函数证明不等式.
◎◎◎◎对点训练◎◎◎◎ 2.(2020•鄂尔多斯模拟)已知函数 f(x)=ex+x2﹣2x. (Ⅰ)求 f′(x)在区间[0,1]上的零点个数(其中 f′(x)为 f(x)的导数); (Ⅱ)若关于 x 的不等式 f(x) x2+(a﹣2)x+1 在[1,+∞)上恒成立,求实数 a 的取 值范围. 【解析】(Ⅰ)f′(x)=ex+2x﹣2,其在[0,1]上是增函数, f′(0)=1+0﹣2=﹣1<0,f′(1)=e+2﹣2=e>0, 根据函数零点存在定理,∃x0 (0,1)使得 f′(x0)=0, 故 f′(x)在区间[0,1]上的零点个数是 1 个;
所以 f(x)max=f(1)=﹣e.

记 湖模拟 ) 模
湖模>㈳拟,则
最湖模拟

湖模




所以,当 0<x<1 时,g'(x)<0,g(x)为减函数;当 x>1 时,g'(x)>0,g(x)为
增函数,
所以 g(x)min=g(1)=﹣e.

所以当 x>0 时,f(x)≤g(x),即 湖模拟

解法二:(1)同解法一.
若两个变元 x1,x2 之间联系“亲密”,我们可以通过计算、化简,将所证明的不等式整 体转化为关于 m(x1,x2)的表达式(其中 m(x1,x2)为 x1,x2 组合成的表达式),进而使用换元 令 m(x1,x2)=t,使所要证明的不等式转化为关于 t 的表达式,进而用导数法进行证明, 因此,换元的本质是消元.
2.
x1 x2
因为 k= ln x1 ln x2 ,所以只需证 ln x1 ln x2 > 2 ,即证 ln x1 > 2(x1 x2 ) .
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

,则 a , b , c 的大小关系是( ) B. b>a>c D. a>c>b
【解析】易知 f x 关于 y 轴对称,设
,当 x ,0时,
F x在 ,0上为递减函数,且 Fx为奇函数, F x在 R 上是递减函数.
a b c ,故选 A.
.
, ,即
【方法点睛】本题考查学生的是函数的性质,属于中档题目.从选项可以看出,要想比较 a, b, c 的大小关系,需要
性是解题的关键,属于中档题.结合已知条件中的
以及所求结论
可知应
构造函数 可求解.
,利用导数研究 y gx 的单调性,结合原函数的性质和函数值,即
练习 3.定义在 R 上的函数 f x 的导函数为 f x ,若对任意实数 x ,有
,且 f x 1
为奇函数,则不等式
的解集是( )
A. ,0
B. 0,
∴不等式 f x ex 式的解集为 0, .选 D
练习 5.设函数 f (x) 是函数
的导函数, f (0) 1,且
,则

解集是( )
A.
ln 4 3
,
【答案】B
B.
ln 2 3
,
C.
3 2
,
D.
e 3
,
【解析】设
,则
,所以
( c 为常数),则
,由
,c 2 ,所以
,又由

∴函数 y x2 (f x)在 0, 上是增函数,
.
∴不等式的解集为 2016, .
【名师点睛】本题考查函数的单调性,解不等式,以及导数的应用,属中档题.解题时正确确定函数
y x2 (f x)在 0, 上是增函数是解题的关键
练习 3. 函数 f x 是定义在区间 0, 上可导函数,其导函数为 f ' x ,且满足
C. 【答案】D
D.x | x 1
考点:函数的单调性与导数的关系. 【方法点晴】本题主要考查了函数的单调性与函数的导数之间的关系,其中解答中涉及到利用导数研究函 数的单调性,利用导数研究函数的极值与最值等知识点的综合考查,着重考查了学生分析问题和解答问题
的能力,以及转化与化归思想的应用,本题的解答中根据题设条件,构造新函数 F x ,利用新函数的性质
是解答问题的关键,属于中档试题.
练 习 1.设 函 数 f (x) 在 R 上 存 在导 函数 f '(x) , 对 于任 意的 实数 x , 都 有
,当
x (, 0) 时, A.[ 1 , )
2
【答案】A
.若
B.[ 3 , ) 2
【解析】∵
C.[1, )
,则实数 m 的取值范围是( ) D.[2, )
即 f (x) 3 ,即 2e3x 1 3,解得 x ln 2 .故选 B. 3
(四)构造成积的形式
,所以
例 4.已知定义在 R 上的函数 y f x 满足:函数 y f x 1 的图象关于直线 x 1对称,且当 x ,0
时,
( f x 是函数 f x 的导函数)成立.若


A. a>b>c C. c>a>b 【答案】A
,设
,则
,∴ g(x) 为奇函
数,又
, ∴ g(x) 在 (, 0) 上 是 减 函 数 , 从 而 在 R 上 是 减 函 数 , 又
等价于
∴ m 1 m ,解得 m 1 . 2
考点:导数在函数单调性中的应用.
,即

.
【思路点睛】因为
,设
,则
,可得 g(x)
为奇函数,又 数的奇偶性和单调性可得
构造函数法是在导数题目中一个常用的解法.方程的有解问题就是判断是否存在零点的问题,可参变分离,
转化为求函数的值域问题处理. 恒成立问题以及可转化为恒成立问题的问题,往往可利用参变分离的方法,
转化为求函数最值处理.学科网
练习 2.已知 f x 定义在 R 上的函数, f x 是 f x 的导函数,若
A. (ln 4 ,) 3
B. (ln 2 ,) 3
C. ( 3 ,) 2
D. ( e ,) 3
【答案】B
的导函数,f (0) 1,且
.
在 R 上递增,故选 D.
,则

【 解析】依题意
,构造函数

.

,得
, x ln 2 3
【思路点晴】本题考查导函数的概念,基本初等函数和复合函数的求导,对数 的运算及对数函数的单调性.
上单调递增
.

,则有
,D 选项正确.
【思路点晴】本题有两个要点,第一个要点是“切化弦”,在不少题目中,如果遇到 tan x ,往往转化为 sin x cos x
来思考;第二个要点是构造函数法,题目中
,可以化简为
,这样我们就可以构造一个除法的函数
,而选项正好是判断
单调性的问题,顺势而为.
(三)构造 ex 形式的函数
C.
,
1 e
【答案】B
D.
1 e
,
【解析】设
.由
,得
.
,故函
数 g x 在 R 上单调递减.由 f x 1为奇函数 f 0 1,所以
.不等式
等价于
f x
ex
1,即
,结合函数 g x 的单调性可得 x 0 ,从而不等式
的解集为 0, ,故答案为 B.
【方法点晴】本题考查了导数的综合应用及函数的性质的应用,构造函数的思想,阅读分析问题的能力,
3.构造 ex 形式的函数
4.构造成积的形式
5.与 ln x 有关的构造
6.构造成商的形式
.
7.对称问题
(一)构造多项式函数
例 1.已知函数 f x x R 满足 f l 1 ,且 f x 的导函数 f ' x 1 ,则 f x x 1 的解集为( )
2
22
A.
B.x | x 1
,得 g(x) 在 (, 0) 上是减函数,从而在 R 上是减函数,在根据函
,由此即可求出结果.
练习 2.设奇函数 在 上存在导数 ,且在

,若
数 的取值范围为( )
,则实
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【方法点晴】本题主要考查了函数的奇偶性及其应用,其中解答中涉及到利用导数求函数的单调性、利用 导数研究函数的极值、以及函数的奇偶性的判定等知识点的综合考查,着重考查了转化与化归的思想方法, 以及学生的推理与运算能力,属于中档试题,解答中得出函数的奇函数和函数的单调性是解答的关键.
构造新函数
,通过已知函数 f x 的奇偶性,对称性和单调性,判断 Fx 的各种性质,可得 Fx
在 R 上是递减函数.因此只需比较自变量的大小关系,通过分别对各个自变量与临界值 0,1作比较,判断出三者
的关系,即可得到函数值得大小关系.
练习 1.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
属于中档题.常见的构造思想是使含有导数的不等式一边变为 0 ,即


当是形如
时构造
;当是
时构造
,在本题中

,( x R ),从而求导 gx 0 ,从而可判断 y gx 单调递减,从而可得到不等式的解
集.
练习 4.已知定义在 R 上的可导函数 f x 的导函数 f ' x ,满足 f 4 1,则不等式 f x ex 的解集为( )
B. D.
, ,即函数 g(x)在
(其中 f ' (x) 是函数
单调递增,


,即

故 A 正确.
,即
练习 2.定义在 (0, ) 上的函数 f (x) , f ' x 是它的导函数,且恒有
2
A.
B.
成立,则( )
C.
D.
【答案】D
【解析】在区间
0,
2
上,有
,则
.
,即

,故
F
x
在区间
0,
2
(3)gf((xx))′=____________________________.
6.复合函数的导数 (1)对于两个函数 y=f(u)和 u=g(x),如果通过变量 u,y 可以表示成 x 的函数,那么称这两个函数(函数 y= f(u)和 u=g(x))的复合函数为 y=f(g(x)). (2)复合函数 y=f(g(x))的导数和函数 y=f(u),u=g(x)的导数间的关 系为___________________,即 y 对 x 的 导数等于 y 对 u 的导数与 u 对 x 的导数的乘积. 二.题型分析 1.构造多项式函 数 2.构造三角函数型
,则不
等式
的解集为( )
A.
C. (2018, 0)
【答案】B
B.
D. (2016, 0)
考点:函数导数与不等式,构造函数. 【思路点晴】本题考查函数导数与不等式,构造函数法.是一个常见的题型,题目给定一个含有导数的条件
,这样我们就可以构造函数
,它的导数恰好包含这个已知条件,
由此可以求出 F x 的单调性,即函数 F x 为减函数.注意到原不等式可以看成
练习 3.设函数 f (x) 在 R 上存在导函数 f (x) ,对任意 x R ,都有
,且 x (0, ) 时,
f (x) x ,若
A.1,
【答案】B
B. ,1
,则实数 a 的取值范围是( )
C. , 2
D.2,
【解析】令
,则
得 g(x) 为 R 上的奇函数.∵ x 0 时,
,则
相关文档
最新文档