资源简介 (共33张PPT)微专题4 导数中的函数构造问题第五章 一元函数的导数及其应用在考试中经常见到一类试题,不给出解析式,而是给出函数f (x)及其导数满足的条件,需要据此条件构造抽象函数,再根据条件得出构造函数的单调性,需应用单调性解决问题的这类题目具有一定的难度,下面总结其基本类型的处理方法.类型1 利用 f (x)与x构造【例1】 已知y=f (x)是定义在R上的偶函数,且当x>0时,不等式xf ′(x)+f (x)<0成立,若a=30.3·f (30.3),b=logπ3·f (logπ3),c=log3·f (),则a,b,c的大小关系是________.c>b>a [令g(x)=xf (x),则g′(x)=xf ′(x)+f (x).由条件知,x>0时,g′(x)<0,即g(x)在(0,+∞)上单调递减.又f (x)为偶函数,则g(x)为奇函数,故g(x)在R上单调递减.又log3b>a.]c>b>a反思领悟 f (x)与x构造常见的形式(1)对于xf ′(x)+f (x)>0,构造h(x)=xf (x).(2)对于xf ′(x)-f (x)>0,构造h(x)=.(3)出现nf (x)+xf ′(x)的形式,构造h(x)=xnf (x).(4)出现xf ′(x)-nf (x)的形式,构造h(x)=.[学以致用] 1.f (x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf ′(x)-f (x)≤0,对任意正实数a,b,若a<b,则必有( )A.af (b)≤bf (a) B.bf (a)≤af (b)C.af (a)≤bf (b) D.bf (b)≤af (a)√A [设F(x)=(x>0),则F′(x)==.∵x>0,xf ′(x)-f (x)≤0,∴F′(x)≤0,故F(x)在(0,+∞)上单调递减或为常数函数,又0<a<b,∴F(a)≥F(b),即,∴bf (a)≥af (b).故选A.]类型2 利用 f (x)与ex构造函数【例2】 已知函数f (x)的定义域为R,且对任意的x∈R,f ′(x)+f (x)>0.则对任意正数a必有( )A.f (a)>eaf (0) B.f (a)C.f (a)< D.f (a)>D [构造函数F(x)=exf (x),则F′(x)=ex[f ′(x)+f (x)]>0,故F(x)在R上单调递增,又a>0,所以F(a)>F(0),即eaf (a)>e0f (0),所以f (a)>.故选D.]√反思领悟 f (x)与ex构造常见的形式(1)对于f ′(x)+f (x)>0,构造h(x)=exf (x).(2)对于f ′(x)-f (x)>0,构造h(x)=.(3)出现f ′(x)+nf (x)形式,构造h(x)=enxf (x).(4)出现f ′(x)-nf (x)形式,构造h(x)=.[学以致用] 2.已知定义在R上的函数f (x)的导函数为f ′(x),且满足f ′(x)-f (x)>0,则不等式e4·f (3x-4)>e2xf (x)的解集为( )A.(2,+∞) B.(e,+∞)C.(-∞,e) D.(-∞,2)√A [令g(x)=,则g′(x)=>0,所以g(x)在R上单调递增.由e4f (3x-4)>e2xf (x),得>,即g(3x-4)>g(x),又g(x)在R上单调递增,所以3x-4>x,解得x>2,即不等式e4f (3x-4)>e2xf (x)的解集为(2,+∞).故选A.]类型3 利用 f (x)与sin x,cos x构造【例3】 (多选)函数f (x)的定义域为,f ′(x)是f (x)的导函数,且f ′(x)<-tan x·f (x)恒成立,则( )A.f > B.>fC.f > D.>√√CD [依题意0<x<,由f ′(x)<-tan x·f (x),得f ′(x)<-·f (x),即sin x·f (x)+cos x·f ′(x)<0.构造函数F(x)=,则F′(x)=<0,所以F(x)在上单调递减,所以F>F>F,即>>,即>>f ,所以f >,>.故选CD.]反思领悟 f (x)与sin x,cos x构造常见的形式(1)对于f ′(x)sin x+f (x)cos x>0,构造函数h(x)=f (x)sin x;(2)对于f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,构造函数h(x)=;(3)对于f ′(x)cos x-f (x)sin x>0,构造函数h(x)=f (x)cos x;(4)对于f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,构造函数h(x)=[学以致用] 3.已知函数y=f (x)对于任意的x∈满足f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,则下列不等式不成立的是( )A.<fB.<fC.f (0)<D.f (0)<2f√A [构造F(x)=,则F′(x)=,∵f ′(x)cosx+f (x)sin x>0,则F′(x)>0,∴F(x)在上单调递增.把各选项转化后可知A不成立,B,C,D成立.]题号一、选择题1.已知f ′(x)是定义在R上的函数f (x)的导函数,且满足xf ′(x)+f (x)>0对任意的x∈R都成立,则下列选项中一定正确的是( )A.f (1)> B.>f (2)C.f (1)< D.<f (2)微专题强化练(四) 导数中的函数构造问题135246879√题号135246879D [令F(x)=xf (x),则F′(x)=xf ′(x)+f (x)>0,故F(x)为R上的增函数,所以F(2)>F(1),即2f (2)>f (1).故选D.]题号2134568792.设定义在(0,+∞)的函数f (x)的导函数为f ′(x),且满足xf ′(x)+3f (x)>0,则关于x的不等式f (x-3)-f (3)<0的解集为( )A.(3,6) B.(0,3)C.(0,6) D.(6,+∞)√题号213456879A [令g(x)=x3f (x),则g′(x)=x2[3f (x)+xf ′(x)]>0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,f (x-3)-f (3)<0,即(x-3)3f (x-3)-27f (3)<0,所以g(x-3)<g(3),所以所以3<x<6.故选A.]题号3245687913.已知e为自然对数的底数,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.>f (1)>ef (2) B.f (1)>ef (2)>C.ef (2)>f (1)> D.ef (2)>>f (1)√题号324568791A [由f ′(x)<-f (x)得f ′(x)+f (x)<0.令g(x)=exf (x),则g′(x)=ex[f (x)+f ′(x)]<0,所以g(x)单调递减,故g(0)>g(1)>g(2),即e0f (0)>e1f (1)>e2f (2),同除以e得>f (1)>ef (2).故选A.]题号4235687914.已知f (x)为R上的可导函数,其导函数为f ′(x),且对于任意的x∈R,均有f (x)+f ′(x)>0,则( )A.e-2 025f (-2 025)<f (0),e2 025f (2 025)>f (0)B.e-2 025f (-2 025)<f (0),e2 025f (2 025)<f (0)C.e-2 025f (-2 025)>f (0),e2 025f (2 025)>f (0)D.e-2 025f (-2 025)>f (0),e2 025f (2 025)<f (0)√题号423568791A [构造函数h(x)=exf (x),则h′(x)=exf (x)+exf ′(x)=ex[f (x)+f ′(x)]>0,所以函数h(x)在R上单调递增,故h(-2 025)<h(0),即e-2 025f (-2 025)<e0f (0),即e-2 025f (-2 025)<f (0).同理,h(2 025)>h(0),即e2 025f (2 025)>f (0).故选A.]题号2453687915.设函数f (x)的定义域为R,其导函数为f ′(x),且满足f (x)>f ′(x)+1,f (0)=2 023,则不等式e-xf (x)>e-x+2 022(其中e为自然对数的底数)的解集是( )A.(2 022,+∞) B.(-∞,2 023)C.(0,2 022) D.(-∞,0)√题号245368791D [设g(x)=.∵f (x)>f ′(x)+1,即f ′(x)-f (x)+1<0,∴g′(x)=<0,∴g(x)在R上单调递减,又f (0)=2 023,∴不等式e-xf (x)>e-x+2 022 >2 022=f (0)-1=,即g(x)>g(0),∴x<0,∴原不等式的解集为(-∞,0).故选D.]题号245368791二、填空题6.已知f (x)是定义在R上的奇函数,且f (2)=0,若当x>0时,xf ′(x)+f (x)>0,则不等式xf (x)>0的解集是_______________________________.(-∞,-2)∪(2,+∞) [由题意,设g(x)=xf (x),则g′(x)=xf ′(x)+f (x).∵当x>0时,xf ′(x)+f (x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增.∵f (x)是定义在R上的奇函数,∴g(x)是定义在R上的偶函数.又f (2)=0,则g(2)=2f (2)=0,∴不等式xf (x)>0等价于g(x)>0=g(2),∴|x|>2,解得x<-2或x>2.∴不等式xf (x)>0的解集是(-∞,-2)∪(2,+∞).](-∞,-2)∪(2,+∞)题号2453768917.已知函数f (x)及其导函数f ′(x)的定义域均为R,且f (x)>f ′(x),若f (0)=0,则不等式f (2x2-5x-7)>0的解集为________. [由函数f (x)及其导函数f ′(x)的定义域均为R,且f (0)=0,令g(x)=,可得g(0)=0,且g′(x)=,因为f (x)>f ′(x),所以g′(x)<0,所以g(x)在R上单调递减.题号245376891不等式f (2x2-5x-7)>0,即g(2x2-5x-7)>g(0),所以2x2-5x-7<0,解得-1<x<,所以不等式f (2x2-5x-7)>0的解集为.]题号2453867918.函数f (x)的定义域为,f =,其导函数是f ′(x),且f (x)·cos x<f ′(x)·sin x恒成立,则不等式f (x)>2sin x的解集为________.题号245386791 [∵f (x)cos x<f ′(x)sin x,∴f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,构造函数g(x)=,则g′(x)=,当x∈时,g′(x)>0,∴g(x)在上单调递增,∵>2==,即g(x)>g,∴<x<,故不等式的解集为.]题号924538671三、解答题9.已知函数f (x)的定义域为(0,+∞),f ′(x)为f (x)的导函数,且满足f (x)<-xf ′(x),求(x+1)f (x+1)>(x2-1)f (x2-1)的解集.题号924538671[解] 构造函数y=xf (x),x∈(0,+∞),则y′=f (x)+xf ′(x)<0,所以函数y=xf (x)在(0,+∞)上单调递减.因为(x+1)f (x+1)>(x2-1)f (x2-1),所以x+1<x2-1,且x2-1>0,x+1>0,解得x>2,所以所求不等式的解集是(2,+∞).THANKS微专题4 导数中的函数构造问题在考试中经常见到一类试题,不给出解析式,而是给出函数f (x)及其导数满足的条件,需要据此条件构造抽象函数,再根据条件得出构造函数的单调性,需应用单调性解决问题的这类题目具有一定的难度,下面总结其基本类型的处理方法.类型1 利用f (x)与x构造【例1】 已知y=f (x)是定义在R上的偶函数,且当x>0时,不等式xf ′(x)+f (x)<0成立,若a=30.3·f (30.3),b=logπ3·f (logπ3),c=log3·f (),则a,b,c的大小关系是________. f (x)与x构造常见的形式(1)对于xf ′(x)+f (x)>0,构造h(x)=xf (x).(2)对于xf ′(x)-f (x)>0,构造h(x)=.(3)出现nf (x)+xf ′(x)的形式,构造h(x)=xnf (x).(4)出现xf ′(x)-nf (x)的形式,构造h(x)=.[学以致用] 1.f (x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf ′(x)-f (x)≤0,对任意正实数a,b,若a<b,则必有( )A.af (b)≤bf (a) B.bf (a)≤af (b)C.af (a)≤bf (b) D.bf (b)≤af (a)类型2 利用f (x)与ex构造函数【例2】 已知函数f (x)的定义域为R,且对任意的x∈R,f ′(x)+f (x)>0.则对任意正数a必有( )A.f (a)>eaf (0) B.f (a)C.f (a)< D.f (a)> f (x)与ex构造常见的形式(1)对于f ′(x)+f (x)>0,构造h(x)=exf (x).(2)对于f ′(x)-f (x)>0,构造h(x)=.(3)出现f ′(x)+nf (x)形式,构造h(x)=enxf (x).(4)出现f ′(x)-nf (x)形式,构造h(x)=.[学以致用] 2.已知定义在R上的函数f (x)的导函数为f ′(x),且满足f ′(x)-f (x)>0,则不等式e4·f (3x-4)>e2xf (x)的解集为( )A.(2,+∞) B.(e,+∞)C.(-∞,e) D.(-∞,2)类型3 利用f (x)与sin x,cos x构造【例3】 (多选)函数f (x)的定义域为,f ′(x)是f (x)的导函数,且f ′(x)<-tan x·f (x)恒成立,则( )A.f >B.>fC.f >D.> f (x)与sin x,cos x构造常见的形式(1)对于f ′(x)sin x+f (x)cos x>0,构造函数h(x)=f (x)sin x;(2)对于f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,构造函数h(x)=;(3)对于f ′(x)cos x-f (x)sin x>0,构造函数h(x)=f (x)cos x;(4)对于f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,构造函数h(x)=.[学以致用] 3.已知函数y=f (x)对于任意的x∈满足f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,则下列不等式不成立的是( )A.<fB.<fC.f (0)<D.f (0)<2f2/2微专题4 导数中的函数构造问题在考试中经常见到一类试题,不给出解析式,而是给出函数f (x)及其导数满足的条件,需要据此条件构造抽象函数,再根据条件得出构造函数的单调性,需应用单调性解决问题的这类题目具有一定的难度,下面总结其基本类型的处理方法.类型1 利用f (x)与x构造【例1】 已知y=f (x)是定义在R上的偶函数,且当x>0时,不等式xf ′(x)+f (x)<0成立,若a=30.3·f (30.3),b=logπ3·f (logπ3),c=log3·f (),则a,b,c的大小关系是________.c>b>a [令g(x)=xf (x),则g′(x)=xf ′(x)+f (x).由条件知,x>0时,g′(x)<0,即g(x)在(0,+∞)上单调递减.又f (x)为偶函数,则g(x)为奇函数,故g(x)在R上单调递减.又log3b>a.] f (x)与x构造常见的形式(1)对于xf ′(x)+f (x)>0,构造h(x)=xf (x).(2)对于xf ′(x)-f (x)>0,构造h(x)=.(3)出现nf (x)+xf ′(x)的形式,构造h(x)=xnf (x).(4)出现xf ′(x)-nf (x)的形式,构造h(x)=.[学以致用] 1.f (x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf ′(x)-f (x)≤0,对任意正实数a,b,若a<b,则必有( )A.af (b)≤bf (a) B.bf (a)≤af (b)C.af (a)≤bf (b) D.bf (b)≤af (a)A [设F(x)=(x>0),则F′(x)==.∵x>0,xf ′(x)-f (x)≤0,∴F′(x)≤0,故F(x)在(0,+∞)上单调递减或为常数函数,又0<a<b,∴F(a)≥F(b),即,∴bf (a)≥af (b).故选A.]类型2 利用f (x)与ex构造函数【例2】 已知函数f (x)的定义域为R,且对任意的x∈R,f ′(x)+f (x)>0.则对任意正数a必有( )A.f (a)>eaf (0) B.f (a)C.f (a)< D.f (a)>D [构造函数F(x)=exf (x),则F′(x)=ex[f ′(x)+f (x)]>0,故F(x)在R上单调递增,又a>0,所以F(a)>F(0),即eaf (a)>e0f (0),所以f (a)>.故选D.] f (x)与ex构造常见的形式(1)对于f ′(x)+f (x)>0,构造h(x)=exf (x).(2)对于f ′(x)-f (x)>0,构造h(x)=.(3)出现f ′(x)+nf (x)形式,构造h(x)=enxf (x).(4)出现f ′(x)-nf (x)形式,构造h(x)=.[学以致用] 2.已知定义在R上的函数f (x)的导函数为f ′(x),且满足f ′(x)-f (x)>0,则不等式e4·f (3x-4)>e2xf (x)的解集为( )A.(2,+∞) B.(e,+∞)C.(-∞,e) D.(-∞,2)A [令g(x)=,则g′(x)=>0,所以g(x)在R上单调递增.由e4f (3x-4)>e2xf (x),得>,即g(3x-4)>g(x),又g(x)在R上单调递增,所以3x-4>x,解得x>2,即不等式e4f (3x-4)>e2xf (x)的解集为(2,+∞).故选A.]类型3 利用f (x)与sin x,cos x构造【例3】 (多选)函数f (x)的定义域为,f ′(x)是f (x)的导函数,且f ′(x)<-tan x·f (x)恒成立,则( )A.f >B.>fC.f >D.>CD [依题意0<x<,由f ′(x)<-tan x·f (x),得f ′(x)<-·f (x),即sin x·f (x)+cos x·f ′(x)<0.构造函数F(x)=,则F′(x)=<0,所以F(x)在上单调递减,所以F>F>F,即>>,即>>f ,所以f >,>.故选CD.] f (x)与sin x,cos x构造常见的形式(1)对于f ′(x)sin x+f (x)cos x>0,构造函数h(x)=f (x)sin x;(2)对于f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,构造函数h(x)=;(3)对于f ′(x)cos x-f (x)sin x>0,构造函数h(x)=f (x)cos x;(4)对于f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,构造函数h(x)=.[学以致用] 3.已知函数y=f (x)对于任意的x∈满足f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,则下列不等式不成立的是( )A.<fB.<fC.f (0)<D.f (0)<2fA [构造F(x)=,则F′(x)=,∵f ′(x)cosx+f (x)sin x>0,则F′(x)>0,∴F(x)在上单调递增.把各选项转化后可知A不成立,B,C,D成立.]微专题强化练(四) 导数中的函数构造问题一、选择题1.已知f ′(x)是定义在R上的函数f (x)的导函数,且满足xf ′(x)+f (x)>0对任意的x∈R都成立,则下列选项中一定正确的是( )A.f (1)> B.>f (2)C.f (1)< D.<f (2)D [令F(x)=xf (x),则F′(x)=xf ′(x)+f (x)>0,故F(x)为R上的增函数,所以F(2)>F(1),即2f (2)>f (1).故选D.]2.设定义在(0,+∞)的函数f (x)的导函数为f ′(x),且满足xf ′(x)+3f (x)>0,则关于x的不等式f (x-3)-f (3)<0的解集为( )A.(3,6) B.(0,3)C.(0,6) D.(6,+∞)A [令g(x)=x3f (x),则g′(x)=x2[3f (x)+xf ′(x)]>0,所以g(x)在(0,+∞)上单调递增,f (x-3)-f (3)<0,即(x-3)3f (x-3)-27f (3)<0,所以g(x-3)<g(3),所以所以3<x<6.故选A.]3.已知e为自然对数的底数,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.>f (1)>ef (2) B.f (1)>ef (2)>C.ef (2)>f (1)> D.ef (2)>>f (1)A [由f ′(x)<-f (x)得f ′(x)+f (x)<0.令g(x)=exf (x),则g′(x)=ex[f (x)+f ′(x)]<0,所以g(x)单调递减,故g(0)>g(1)>g(2),即e0f (0)>e1f (1)>e2f (2),同除以e得>f (1)>ef (2).故选A.]4.已知f (x)为R上的可导函数,其导函数为f ′(x),且对于任意的x∈R,均有f (x)+f ′(x)>0,则( )A.e-2 025f (-2 025)<f (0),e2 025f (2 025)>f (0)B.e-2 025f (-2 025)<f (0),e2 025f (2 025)<f (0)C.e-2 025f (-2 025)>f (0),e2 025f (2 025)>f (0)D.e-2 025f (-2 025)>f (0),e2 025f (2 025)<f (0)A [构造函数h(x)=exf (x),则h′(x)=exf (x)+exf ′(x)=ex[f (x)+f ′(x)]>0,所以函数h(x)在R上单调递增,故h(-2 025)<h(0),即e-2 025f (-2 025)<e0f (0),即e-2 025f (-2 025)<f (0).同理,h(2 025)>h(0),即e2 025f (2 025)>f (0).故选A.]5.设函数f (x)的定义域为R,其导函数为f ′(x),且满足f (x)>f ′(x)+1,f (0)=2 023,则不等式e-xf (x)>e-x+2 022(其中e为自然对数的底数)的解集是( )A.(2 022,+∞) B.(-∞,2 023)C.(0,2 022) D.(-∞,0)D [设g(x)=.∵f (x)>f ′(x)+1,即f ′(x)-f (x)+1<0,∴g′(x)=<0,∴g(x)在R上单调递减,又f (0)=2 023,∴不等式e-xf (x)>e-x+2 022 >2 022=f (0)-1=,即g(x)>g(0),∴x<0,∴原不等式的解集为(-∞,0).故选D.]二、填空题6.已知f (x)是定义在R上的奇函数,且f (2)=0,若当x>0时,xf ′(x)+f (x)>0,则不等式xf (x)>0的解集是________.(-∞,-2)∪(2,+∞) [由题意,设g(x)=xf (x),则g′(x)=xf ′(x)+f (x).∵当x>0时,xf ′(x)+f (x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增.∵f (x)是定义在R上的奇函数,∴g(x)是定义在R上的偶函数.又f (2)=0,则g(2)=2f (2)=0,∴不等式xf (x)>0等价于g(x)>0=g(2),∴|x|>2,解得x<-2或x>2.∴不等式xf (x)>0的解集是(-∞,-2)∪(2,+∞).]7.已知函数f (x)及其导函数f ′(x)的定义域均为R,且f (x)>f ′(x),若f (0)=0,则不等式f (2x2-5x-7)>0的解集为________. [由函数f (x)及其导函数f ′(x)的定义域均为R,且f (0)=0,令g(x)=,可得g(0)=0,且g′(x)=,因为f (x)>f ′(x),所以g′(x)<0,所以g(x)在R上单调递减.不等式f (2x2-5x-7)>0,即g(2x2-5x-7)>g(0),所以2x2-5x-7<0,解得-1<x<,所以不等式f (2x2-5x-7)>0的解集为.]8.函数f (x)的定义域为,f =,其导函数是f ′(x),且f (x)·cos x<f ′(x)·sin x恒成立,则不等式f (x)>2sin x的解集为________. [∵f (x)cos x<f ′(x)sin x,∴f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,构造函数g(x)=,则g′(x)=,当x∈时,g′(x)>0,∴g(x)在上单调递增,∵>2==,即g(x)>g,∴<x<,故不等式的解集为.]三、解答题9.已知函数f (x)的定义域为(0,+∞),f ′(x)为f (x)的导函数,且满足f (x)<-xf ′(x),求(x+1)f (x+1)>(x2-1)f (x2-1)的解集.[解] 构造函数y=xf (x),x∈(0,+∞),则y′=f (x)+xf ′(x)<0,所以函数y=xf (x)在(0,+∞)上单调递减.因为(x+1)f (x+1)>(x2-1)f (x2-1),所以x+1<x2-1,且x2-1>0,x+1>0,解得x>2,所以所求不等式的解集是(2,+∞).7/7 展开更多...... 收起↑ 资源列表 26 第五章 微专题4 导数中的函数构造问题.docx 27 第五章 微专题4 导数中的函数构造问题.docx 27 第五章 微专题4 导数中的函数构造问题.pptx