导数构造秒解大法——2024年高中数学导数24个角度模块 学案 (原卷版+解析版)

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导数构造秒解大法——2024年高中数学导数24个角度模块 学案 (原卷版+解析版)

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第2讲 导数构造秒解大法
知识与方法
很多选择题的压轴题,会以导数的构造出题,往往很多学生连如何构造原函数都不会,更加不用说下一步了.这个时候,如果你会导数构造秒解大法,也许会觉得思路又开了一扇窗.
导数构造秒解大法,实际上就是不构造,或者说跳过构造,直接根据导函数符号“猜测”函数单调性.
第一步,看后面的符号,如果是“>”,则默认构造函数为增,如果是“<”则默认构造函数为减.
第二步,看括号中的常数,题目往往给一个常数,其对应的函数值也会给出,将这个常数代入问题,肯定会刚刚好符合.
第三步,直接得出答案.如果后面的符号是“>”,则答案与问题同号,而且不等式另一侧肯定是常数,如果后面的符号是“<”,则答案与问题异号,同样,不等式另一侧肯定是常数.
如果有些题目没有给常数,而是直接求不等式解,例如求的解,则直接根据我们“猜测”的单调性,比较括号内的大小即可,不用管函数前面的系数.
总结一下此方法的优缺点,优点是快和简单,很多学生从来不敢尝试的题目,几分钟就可以明白此方法,弄懂之后就可以5秒一道压轴题了.缺点是此方法有一定的局限性,遇到定义域为负数,或涉及函数奇偶性,又或选项中有好几个都符合的时候,就有可能失效.
下面我们就一起来看看几道题,加深一下对此方法的了解.
典型例题
【例1】定义在R上的函数满足:,,则不等式(其中e为自然对数的底数)的解集为( )
A. B.
C. D.
【解析】
【解法1】
设,则,
∵,∴,∴,
∴在定义域上单调递增,
∵,∴,
又∵,∴∴.
【解法2】,这里是“>”,所以答案与同号,带上括号内常数0,
【答案】A.
【例2】定义在上的函数满足:,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【解析】
【解法1】设,则,
∵,∴,
即当x>0时,函数单调递减,∵,∴,
则不等式等价为,即,
则不等式的解集为.
【解法2】,先移项,,这里是“<”,
所以答案与异号,带上括号中的常数2,
【答案】B.
【例3】已知定义在R上的可导函数的导函数为,满足,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【解析】
【解法1】设,则,
∵,∴,即函数单调递增.
∵,∴,
则不等式等价为,即,
∵函数单调递增.
∴,∴不等式的解集为.
【解法2】,先移项,,
这里是“>”,所以答案与同号,带上括号中的常数0,
【答案】B.
【例4】函数的定义域为R,,对任意,,则的解集为( )
A. B. C. D.
【解析】
【解法1】设,则,
又对任意,,所以,
即在R上单调递增,则的解集为,即的解集为.
【解法2】,这里是“>”,所以答案与同号,带上括号中的常数-1,
【答案】A.
【例5】已知定义域为,为的导函数,且满足,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【解析】
【解法1】设,则,
∴函数在上是减函数,
∵,,
∴,
∴,∴,∴,解得.
【解法2】,先移项,,这里是“<”,所以构造原函数为递减,只需要比较括号内的大小即可,即.
再加上定义域的限定,得到3个不等式,完美秒解
解得.
【答案】D.
【例6】已知函数对任意的满足(其中是函数的导函数),则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【解析】
【解法1】构造函数,则,
∵满足,
∴,即函数在R上单调递增,
则,,,,
即,,,,
即,,,,
【解法2】,此时的符号是“>”,
∴需要构造的原函数为增函数,只需要比较括号内的大小即可.∵,
【答案】A.
【例7】已知为R上的可导函数,且对任意,均有,则以下说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】
【解法1】设,则,
因为,所以,所以为减函数,
因为,,所以,,
即,所以;
,即;
【解法2】,,此时的符号是“<”,
∴需要构造的原函数为减函数,只需要比较括号内的大小即可.
∵,∴,∵,∴.
【答案】C.
【例】8.已知函数满足,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【解析】
【解法1】构造函数,则函数的导数,
∵,∴,即函数单调递减,
∵,∴若,即,则,
则不等式等价为,
即,则,则或,解得或,
故不等式的解集为.
【解法2】,∴构造原函数单调递减,,则或,
解得或,
故不等式的解集为.
【答案】B.
【例9】设为R上的奇函数,且,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【解析】
【解法1】根据题意,设,其导数,
又由当时,,则有,
即函数在上为减函数,
又由函数为奇函数,则,
即函数为奇函数,则函数在上为减函数,
又由,则,则,
则有在上,在上,在上,在上.
若,即,
则有,则不等式的解集为.
【解法2】当时,,符号为“<”,
所以当时,单调递减.如图,
【答案】C.
【例10】已知函数是偶函数,且当时满足,则( )
A. B.
C. D.
【解析】
【解法1】由,得,
设,则,
∵,∴当时,,此时函数单调递增.
∵是偶函数,∴关于对称,
即关于对称,即,故D错误,
,,则,即,即,故B错误,
,即,即,
则,即,故C错误,
【解法2】是偶函数,∴关于对称,
当时,,,单调递增,
所以自变量越接近2,函数值越小,
【答案】A.
【例11】对于R上可导的任意函数,若满足且,则解集是( )
A. B.
C. D.
【解析】令,则,∴函数为单调增函数,又,∴.则当时,,;
当时,,;当时,,;
∴解集是.
【答案】C.
【例12】 设函数是定义在上的可导函数, 其导函数为, 且有, 则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【解析】由, 得:,
即 , 设, 则即, 则当时, 得0, 即在上是减函数,
∴, 即不等式等价为在是减函数, ∴由得, , 即,
【答案】C.
【例14】若, 则实数的取值范围为 ( )
A. B. C. D.
【解析】
令, 则,
∵ 函数为上的偶函数. ∵当 时, 都有成 立, ∴ 函数在上单调递减, 在上单调递增., 即,
∴, 因此, 化为: ,
解得.
【答案】A.
强化训练
1. 已知定义在上的可导函数的导函数为, 满足, 且, 则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【解析】
【解法1】构造函数,
则函数的导数为0 ,
即在上单调递减; 又∵, 则不等式化为, 它等价于, 即 , 即所求不等式的解集为.
【解法2】, 先移项, , 这里是“ ”, 所以答案与异号, 带上 括号中的常数0,
【答案】.
2. 函数的定义域为,对任意的. 都有成立, 则不等式 的解集为 ( )
A. B. C. D.
【解析】
【解法1】令对任意的 .
都有成立, ∴对任意的在上是减函数, 且,
故不等式的解集为,
【解法2】, 这里是“<”,所以答案与异号, 带上括号中的常数,
【答案】A.
3. 函数的定义域是, 对任意, 则不等式的解集为 ()
A. B. C. , 或 D. , 或
【解析】令, 则.
∵对任意,
∴恒成立, 即在上为增函数, 又∵,
故的解集为, 即不等式的解集为.
【答案】 A.
4. 已知的定义域为为的导函数, 且满足, 则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【解析】设, 则, 即当时, 函数单调递 减,
,
∴, 解得: , 则不等式的解集为 ,
【答案】 D.
5. 定义在上的函数是它的导函数,且恒有成立, 则 ( )
A. B.
C. D.
【解析】因为, 所以. 由, 得. 即 .
令, 则. 所以函数在上为增函数,对于A,由于, 即 ,
化简即可判断A错; 对于, 由于, 即 , 化简即可判断B 正确; 对于C, 由于 , 即 , 化简即可判断C错误; 对于 D, 由于,
即 , 所以 , 即. 故D错误.
【答案】B.
6. 定义在上的函数满足: 恒成立, 若, 则与的大小关系 为 ( )
A. B.
C. D. 与 的大小关系不确定
【解析】构造函数, 则, 因此函数在上单调递增, ∵, ∴, 即, 因此: .
【答案】A.
7. 设函数是定义在上的偶函数,为其导函数. 当时, , 且0 , 则不等式的解集为 ( )
A. B.
C. D.
【解析】, 故函数在上单调递 增. 再根据函数是定义在上的偶函数,可得函数是上的 奇函数, 故函数是上的奇函数, 故函数在, 0)上单调递增. ∵, 故函数的单调性如右图所 示.
由不等式, 可得与同时为正数或同时为负数, ∴, 或, 故不等式 的解集为: .
【答案】 D.
8. 已知函数是定义在上的奇函数, 且 (其中是的导函数) 恒成 立. 若, 则的大小关系是 ( )
A. B. C. D.
【解析】令, 则 任意的都有 成立,
∴ 在 上单调递增. ∴,
又∵.
而.
【答案】A.
9. 已知定义在上的函数, 其导函数记为, 若成立, 则下列正确的是 ( )
A. B.
C. D.
【解析】 时, 时, .
构造函数 时, 时, , 化简得 .
【答案】 A.
10. 设是奇函数的导函数, , 当时, , 则使得 成立的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
【解析】构造时, 为奇函数, ∴时, 为偶函数. 时, 则时, 则. 当时, 函数在上单调递增,
∵时, 时, 为偶函数. ∴函数在上单调递减,
∵时, . 综上可得: 使得成立的取值范围是.
【答案】C.
1第2讲 导数构造秒解大法
知识与方法
很多选择题的压轴题,会以导数的构造出题,往往很多学生连如何构造原函数都不会,更加不用说下一步了.这个时候,如果你会导数构造秒解大法,也许会觉得思路又开了一扇窗.
导数构造秒解大法,实际上就是不构造,或者说跳过构造,直接根据导函数符号“猜测”函数单调性.
第一步,看后面的符号,如果是“>”,则默认构造函数为增,如果是“<”则默认构造函数为减.
第二步,看括号中的常数,题目往往给一个常数,其对应的函数值也会给出,将这个常数代入问题,肯定会刚刚好符合.
第三步,直接得出答案.如果后面的符号是“>”,则答案与问题同号,而且不等式另一侧肯定是常数,如果后面的符号是“<”,则答案与问题异号,同样,不等式另一侧肯定是常数.
如果有些题目没有给常数,而是直接求不等式解,例如求的解,则直接根据我们“猜测”的单调性,比较括号内的大小即可,不用管函数前面的系数.
总结一下此方法的优缺点,优点是快和简单,很多学生从来不敢尝试的题目,几分钟就可以明白此方法,弄懂之后就可以5秒一道压轴题了.缺点是此方法有一定的局限性,遇到定义域为负数,或涉及函数奇偶性,又或选项中有好几个都符合的时候,就有可能失效.
下面我们就一起来看看几道题,加深一下对此方法的了解.
典型例题
【例1】定义在R上的函数满足:,,则不等式(其中e为自然对数的底数)的解集为( )
A. B.
C. D.
【例2】定义在上的函数满足:,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例3】已知定义在R上的可导函数的导函数为,满足,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例4】函数的定义域为R,,对任意,,则的解集为( )
A. B. C. D.
【例5】已知定义域为,为的导函数,且满足,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【例6】已知函数对任意的满足(其中是函数的导函数),则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
【例7】已知为R上的可导函数,且对任意,均有,则以下说法正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【例】8.已知函数满足,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【例9】设为R上的奇函数,且,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【例10】已知函数是偶函数,且当时满足,则( )
A. B.
C. D.
【例11】对于R上可导的任意函数,若满足且,则解集是( )
A. B.
C. D.
【例12】 设函数是定义在上的可导函数, 其导函数为, 且有, 则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【例14】若, 则实数的取值范围为 ( )
A. B. C. D.
强化训练
1. 已知定义在上的可导函数的导函数为, 满足, 且, 则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
2. 函数的定义域为,对任意的. 都有成立, 则不等式 的解集为 ( )
A. B. C. D.
3. 函数的定义域是, 对任意, 则不等式的解集为 ( )
A. B.
C. , 或 D. , 或
4. 已知的定义域为为的导函数, 且满足, 则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
5. 定义在上的函数是它的导函数,且恒有成立, 则 ( )
A. B.
C. D.
6. 定义在上的函数满足: 恒成立, 若, 则与的大小关系 为 ( )
A. B.
C. D. 与 的大小关系不确定
7. 设函数是定义在上的偶函数,为其导函数. 当时, , 且0 , 则不等式的解集为 ( )
A. B.
C. D.
8. 已知函数是定义在上的奇函数, 且 (其中是的导函数) 恒成 立. 若, 则的大小关系是 ( )
A. B. C. D.
9. 已知定义在上的函数, 其导函数记为, 若成立, 则下列正确的是 ( )
A. B.
C. D.
10. 设是奇函数的导函数, , 当时, , 则使得 成立的取值范围是 ( )
A. B.
C. D.
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