资源简介 构造法解f(x)与f'(x)共存问题 高考中有这样一类题型,题目中不是给出具体的函数解析式,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,应用单调性解决问题,该类试题具有一定的难度,下面总结了几种常见类型及解题方法.一、利用f(x)与xn构造函数利用f(x)与xn构造函数:①出现nf(x)+xf'(x)形式,构造函数F(x)=xnf(x);②出现xf'(x)-nf(x)形式,构造函数F(x)=.【例1】已知偶函数f(x)(x≠0)的导函数为f'(x),且满足f(-1)=0,当x>0时,2f(x)>xf'(x),则使得f(x)>0成立的x的取值范围是 ; 解析:构造F(x)=,则F'(x)=,当x>0时,xf'(x)-2f(x)<0,可以推出当x>0时,F'(x)<0,F(x)在(0,+∞)上单调递减.∵f(x)为偶函数,y=x2为偶函数,∴F(x)为偶函数,∴F(x)在(-∞,0)上单调递增.根据f(-1)=0可得F(-1)=0,根据函数的单调性、奇偶性可得函数F(x)的图象如图所示,根据图象可知f(x)>0的解集为(-1,0)∪(0,1).【例2】设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的解集是 . 解析:构造F(x)=xf(x),则F'(x)=f(x)+xf'(x),当x<0时,f(x)+xf'(x)<0,可以推出当x<0时,F'(x)<0,∴F(x)在(-∞,0)上单调递减.∵f(x)为偶函数,y=x为奇函数,∴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F(x)的图象如图所示,根据图象可知xf(x)>0的解集为(-∞,-4)∪(0,4).【变式】设f(x)是定义在R上的偶函数,且f(1)=0,当x<0时,有xf'(x)-f(x)>0恒成立,则不等式f(x)>0的解集为 . 解析:构造F(x)=,则F'(x)=,当x<0时,xf'(x)-f(x)>0,可以推出当x<0时,F'(x)>0,F(x)在(-∞,0)上单调递增.∵f(x)为偶函数,y=x为奇函数,∴F(x)为奇函数,∴F(x)在(0,+∞)上也单调递增.根据f(1)=0可得F(1)=0,根据函数的单调性、奇偶性可得函数F(x)的图象如图所示,根据图象可知f(x)>0的解集为(-∞,-1)∪(1,+∞).答案:(-∞,-1)∪(1,+∞)二、利用f(x)与ex构造函数利用f(x)与ex构造函数:①出现f'(x)-nf(x)的形式,构造函数F(x)=;②出现f'(x)+nf(x)的形式,构造函数F(x)=f(x)enx.【例3】已知函数f(x)在R上可导,其导函数为f'(x),且满足:(x-1)[f'(x)-f(x)]>0,f(2-x)=f(x)·e2-2x,则下列判断一定正确的是( )A.f(1)<f(0) B.f(2)>e2f(0)C.f(3)>e3f(0) D.f(4)<e4f(0)解析:构造F(x)=,则F'(x)==,由(x-1)[f'(x)-f(x)]>0,则x>1时F'(x)>0,F(x)在(1,+∞)上单调递增.当x<1时F'(x)<0,F(x)在(-∞,1)上单调递减.又由f(2-x)=f(x)e2-2x F(2-x)=F(x) F(x)关于x=1对称,从而F(3)>F(0),即>,∴f(3)>e3f(0),故选C.【例4】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f(x)>e2x的解集为 . 解析:构造F(x)=,则F'(x)==,函数f(x)满足f'(x)-2f(x)>0,则F'(x)>0,F(x)在R上单调递增.又∵f(0)=1,则F(0)=1,f(x)>e2x >1 F(x)>F(0),根据单调性得x>0.【变式】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,下列式子一定成立的是 ( )A.f(a)<eaf(0) B.f(a)>eaf(0)C.f(a)< D.f(a)>解析:B 令g(x)=,则g'(x)==>0.∴g(x)在R上为增函数,又a>0,∴g(a)>g(0),即>.故f(a)>eaf(0).三、利用f(x)与sin x,cos x构造函数利用f(x)与sin x,cos x构造函数的常见类型:①由条件f'(x)sin x+f(x)cos x,一般构造函数F(x)=f(x)sin x;②由条件f'(x)cos x-f(x)sin x,一般构造函数F(x)=f(x)cos x;③由条件,一般构造函数F(x)=;④由条件,一般构造函数F(x)=.【例5】(多选)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(其中f'(x)是函数f(x)的导函数),则下列不等式中成立的是 ( )A.f<fB.f>fC.f(0)<fD.f<f解析 ∵偶函数y=f(x)对于任意的x∈满足f'(x)·cos x+f(x)·sin x>0,且f'(x)·cos x+f(x)·sin x=f'(x)·cos x-f(x)·(cos x)',∴可构造函数g(x)=,则g'(x)=>0,∴g(x)为偶函数且在上单调递增,∴g=g==2f,g=g==f,g==f,由函数单调性可知g<g<g,即f<f<2f,∴B、D正确,A错误;对于C,g=g=f>g(0)=f(0),∴C正确,故选B、C、D.答案 BCD【变式】已知函数f(x)定义在上,f'(x)是它的导函数,且恒有f(x)<f'(x)tan x成立,又知f=,则关于x的不等式f(x)>sin x的解集是 . 解析:∵f(x)<f'(x)tan x,∴f'(x)sin x-f(x)cos x>0,令g(x)=,∴g'(x)=>0,∴g(x)在上为增函数,由f(x)>sin x,∴>1=,∴x>,∴不等式的解集为.答案:四、构造具体函数关系式【例6】 若ln x-ln y<-(x>1,y>1),则 ( )A.ey-x>1 B.ey-x<1C.ey-x-1>1 D.ey-x-1<1解析 依题意,ln x-<ln y-,令f(t)=t-(t≠0).则f'(t)=1+>0,∴f(t)在(-∞,0),(0,+∞)上单调递增;又x>1,y>1,得ln x>0,ln y>0,又ln x-<ln y-.则f(ln x)<f(ln y).又f(t)在(0,+∞)上单调递增.则ln x<ln y,∴1<x<y,即y-x>0,∴ey-x>e0=1,A正确,B不正确;又y-x-1无法确定与0的关系,故C、D不正确.答案 A【变式】已知α,β∈,且αsin α-βsin β>0,则下列结论正确的是 ( )A.α>β B.α2>β2C.α<β D.α+β>0解析:B 构造函数f(x)=xsin x,则f'(x)=sin x+xcos x.当x∈时,f'(x)≥0,f(x)是增函数,当x∈时,f'(x)<0,f(x)是减函数,又f(x)为偶函数,∴αsin α-βsin β>0 αsin α>βsin β f(α)>f(β) f(|α|)>f(|β|) |α|>|β| α2>β2,故选B.构造法解f(x)与f'(x)共存问题 高考中有这样一类题型,题目中不是给出具体的函数解析式,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,应用单调性解决问题,该类试题具有一定的难度,下面总结了几种常见类型及解题方法.一、利用f(x)与xn构造函数利用f(x)与xn构造函数:①出现nf(x)+xf'(x)形式,构造函数F(x)=xnf(x);②出现xf'(x)-nf(x)形式,构造函数F(x)=.【例1】已知偶函数f(x)(x≠0)的导函数为f'(x),且满足f(-1)=0,当x>0时,2f(x)>xf'(x),则使得f(x)>0成立的x的取值范围是 ; 【例2】设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的解集是 . 【变式】设f(x)是定义在R上的偶函数,且f(1)=0,当x<0时,有xf'(x)-f(x)>0恒成立,则不等式f(x)>0的解集为 . 二、利用f(x)与ex构造函数利用f(x)与ex构造函数:①出现f'(x)-nf(x)的形式,构造函数F(x)=;②出现f'(x)+nf(x)的形式,构造函数F(x)=f(x)enx.【例3】已知函数f(x)在R上可导,其导函数为f'(x),且满足:(x-1)[f'(x)-f(x)]>0,f(2-x)=f(x)·e2-2x,则下列判断一定正确的是( )A.f(1)<f(0) B.f(2)>e2f(0)C.f(3)>e3f(0) D.f(4)<e4f(0)【例4】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f(x)>e2x的解集为 . 【变式】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,下列式子一定成立的是 ( )A.f(a)<eaf(0) B.f(a)>eaf(0)C.f(a)< D.f(a)>三、利用f(x)与sin x,cos x构造函数利用f(x)与sin x,cos x构造函数的常见类型:①由条件f'(x)sin x+f(x)cos x,一般构造函数F(x)=f(x)sin x;②由条件f'(x)cos x-f(x)sin x,一般构造函数F(x)=f(x)cos x;③由条件,一般构造函数F(x)=;④由条件,一般构造函数F(x)=.【例5】(多选)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(其中f'(x)是函数f(x)的导函数),则下列不等式中成立的是 ( )A.f<fB.f>fC.f(0)<fD.f<f【变式】已知函数f(x)定义在上,f'(x)是它的导函数,且恒有f(x)<f'(x)tan x成立,又知f=,则关于x的不等式f(x)>sin x的解集是 . 四、构造具体函数关系式【例6】 若ln x-ln y<-(x>1,y>1),则 ( )A.ey-x>1 B.ey-x<1C.ey-x-1>1 D.ey-x-1<1【变式】已知α,β∈,且αsin α-βsin β>0,则下列结论正确的是 ( )A.α>β B.α2>β2C.α<β D.α+β>0 展开更多...... 收起↑ 资源列表 构造法解原函数与导函数共存问题(学生版).docx 构造法解原函数与导函数共存问题(教师版).docx