资源简介 微专题5 构造函数比较大小高考定位 导数中的函数构造问题是高考考查的一个热点内容,经常以客观题出现,通过已知等式或不等式的结构特性构造新函数,解决比较大小、解不等式、恒成立问题.【真题体验】1.(2022·全国甲卷)已知a=,b=cos ,c=4sin,则( )A.c>b>a B.b>a>cC.a>b>c D.a>c>b2.(2022·新高考Ⅰ卷)设a=0.1e0.1,b=,c=-ln 0.9,则( )A.aC.c3.(2021·全国乙卷)设a=2ln 1.01,b=ln 1.02,c=-1,则( )A.aC.b【热点突破】热点一 根据导数运算构造函数抽象函数的构造技巧已知函数 构造函数f(x)+f'(x) g(x)=exf(x)f(x)-f'(x) g(x)=f(x)+xf'(x) g(x)=xf(x)f(x)-xf'(x) g(x)=nf(x)+f'(x) g(x)=enxf(x)nf(x)-f'(x) g(x)=nf(x)+xf'(x) g(x)=xnf(x)nf(x)-xf'(x) g(x)=f'(x)cos x-f(x)sin x g(x)=f(x)cos xf'(x)sin x+f(x)cos x g(x)=f(x)sin x考向1 利用f(x)与xn构造例1 已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),若xf'(x)>2f(x),则下列不等式成立的是( )A.2 0252f(2 026)>2 0262f(2 025)B.2 0252f(2 026)<2 0262f(2 025)C.2 025f(2 026)>2 026f(2 025)D.2 025f(2 026)<2 026f(2025)考向2 利用f(x)与ex构造例2 已知f(x)是可导的函数,且f'(x)A.f(1)B.f(1)>ef(0),f(2 026)>e2 026f(0)C.f(1)>ef(0),f(2 026)D.f(1)e2 026f(0)考向3 利用f(x)与sin x,cos x构造例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(其中f'(x)是函数f(x)的导函数),则下列不等式成立的是( )A.f>fB.f>fC.f(0)>fD.f(0)>2f规律方法 1.根据条件中关于f'(x)的不等式结构,逆用导数的运算法则构造原函数,进而利用其单调性.2.熟悉知识拓展抽象函数的构造技巧,以便于构造原函数.训练1 (1)已知定义域为R的函数f(x),其导函数为f'(x),且f'(x)+2f(x)<0,f(0)=1,则( )A.f(-1)C.f> D.ef(1)>f(2)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,其导函数为f'(x),且当x<0时,2f(x)+xf'(x)<0,则不等式(x-2 025)2f(x-2 025)-f(-1)<0的解集为 . (3)已知f'(x)是定义域为的函数f(x)的导函数,且f'(x)sin x+f(x)cos x<0,则不等式f(x)sin x>f的解集为 . 热点二 根据数值特征构造函数根据数值特征构造函数的类型:(1)构造相同的函数,利用其单调性解决问题.(2)构造不同的函数,通过比较两个函数的函数值确定大小.例4 (1)(2025·西安质检)设a=,b=ln ,c=sin,则( )A.cC.c(2)(2025·郑州调研)若ln(a+1)=0.2,ln(2b)=-ln 3,ec=1.2,则( )A.aC.c规律方法 1.观察实数的结构,对实数适当变形寻找实数间的联系.2.放缩法的应用:(1)用基本初等函数单调性放缩;(2)用切线不等式:ex≥x+1,ln x≤x-1(x>0),sin x训练2 (1)若a=,b=,c=,则( )A.cC.a(2)(2025·南京调研)已知a=ln 1.01,b=1.01,c=e0.01则( )A.aC.c【精准强化练】一、单选题1.设f(x),g(x)是R上的可导函数,f'(x),g'(x)分别为f(x),g(x)的导函数,且f'(x)g(x)+f(x)g'(x)<0,则当aA.f(x)g(b)>f(b)g(x)B.f(x)g(a)>f(a)g(x)C.f(x)g(x)>f(b)g(b)D.f(x)g(x)>f(a)g(a)2.已知a=e2,b=e3,c=e4,则a,b,c的大小关系为( )A.aC.c3.已知f'(x)是函数f(x)(x∈R)的导数,且 x∈R,f'(x)>2x,f(2)=5,则不等式f(x)>x2+1的解集为( )A.(-∞,2) B.(2,+∞)C.(-∞,) D.(,+∞)4.(2025·福州质检)已知a=ln,b=ln ,c=ln,则a,b,c的大小关系是( )A.a>b>c B.a>c>bC.c>b>a D.c>a>b5.已知函数f(x)的导函数为f'(x),且f(x)>f'(x),则必有( )A.函数y=为增函数B.函数y=为增函数C.函数y=为减函数D.函数y=为减函数6.已知函数 f(x) 的定义域为R,设f(x)的导函数是 f'(x),且f(x)·f'(x)+x>0恒成立,则( )A.f(1)f(-1)C.|f(1)|>|f(-1)| D.|f(1)|<|f(-1)|7.函数f(x)的定义域为R,且f(x)2ex+1的解集为( )A.(-∞,0) B.(0,+∞)C.(-∞,1) D.(1,+∞)8.定义在上的函数f(x),f'(x)是f(x)的导函数,且f'(x)<-tan x·f(x)成立,a=2f,b=f,c=f,则a,b,c的大小关系为( )A.b>a>c B.c>b>aC.c>a>b D.a>b>c所以c>b>a.二、多选题9.已知函数f(x)的定义域为R,其导数f'(x)满足f(x)+f'(x)>0,则( )A.< B.>f(1)C.f10.下列说法正确的是( )A.若x1B.若x1sin x1-sin x2C.若eD.若ex1ln x211.(2025·杭州模拟)设a>0,b>0,则下列说法正确的是( )A.若ea+ln a=eb+b,则a>bB.若ea-e-b≥eb-e-a,则a≥bC.若ln=2a-b-eb-1,则a≥bD.若ln=b+eb-1-2a,则a≥b三、填空题12.已知函数f(x)及其导函数f'(x)的定义域均为R,若xf'(x)+f(x)>0,且f(-1)=2,则不等式f(x)+<0的解集为 . 13.(2025·石家庄调研)定义在R上的奇函数 f(x),满足 f(x)+f'(-x)>0,f(2)=1,则不等式 f(x+1)> 的解集为 . 14.已知a=,b=2sin,c=ln ,则a,b,c的大小关系为 . 微专题5 构造函数比较大小高考定位 导数中的函数构造问题是高考考查的一个热点内容,经常以客观题出现,通过已知等式或不等式的结构特性构造新函数,解决比较大小、解不等式、恒成立问题.【真题体验】1.(2022·全国甲卷)已知a=,b=cos ,c=4sin,则( )A.c>b>a B.b>a>cC.a>b>c D.a>c>b答案 A解析 设f(x)=cos x+x2-1,x∈(0,+∞),f'(x)=-sin x+x>0,所以f(x)在(0,+∞)上单调递增,则f>f(0)=0,所以cos >0,所以b>a,因为=4tan ,因为当x∈,sin x所以tan >,即>1,所以c>b.2.(2022·新高考Ⅰ卷)设a=0.1e0.1,b=,c=-ln 0.9,则( )A.aC.c答案 C解析 a=0.1e0.1=e0.1,b=,则e0.1,构造f(x)=(1-x)ex,则f'(x)=-xex,当x>0时,f'(x)<0,f(x)单调递减,∴f(0.1)下面比较a与c.设g(x)=xex+ln(1-x),则g'(x)=(x+1)ex+,令h(x)=ex(x2-1)+1,则h'(x)=ex(x2+2x-1),易知当0则h(x)在上为减函数,∴h(x)又x-1<0,∴g'(x)>0,∴g(x)在上为增函数,∴g(0.1)>g(0),∴0.1e0.1+ln 0.9>0,∴a>c.综上,b>a>c.3.(2021·全国乙卷)设a=2ln 1.01,b=ln 1.02,c=-1,则( )A.aC.b答案 B解析 显然1.012>1.02,故b令f(x)=ln(1+x)-+1(0∵1+x=>,∴f'(x)=<0,∴f(x)在(0,1)上单调递减,∴f(x)∴ln(1+x)-+1<0,故ln(1+0.02)<-1,即ln 1.02<-1,故b令g(x)=2ln(1+x)-+1,g'(x)==2=2×,令g'(x)=0,得x=2,当x∈(0,2)时,g'(x)>0,∴g(x)在(0,2)上单调递增,∴g>g(0)=0,即2ln +1>0,即a>c③;结合①②③得a>c>b,故选B.【热点突破】热点一 根据导数运算构造函数抽象函数的构造技巧已知函数 构造函数f(x)+f'(x) g(x)=exf(x)f(x)-f'(x) g(x)=f(x)+xf'(x) g(x)=xf(x)f(x)-xf'(x) g(x)=nf(x)+f'(x) g(x)=enxf(x)nf(x)-f'(x) g(x)=nf(x)+xf'(x) g(x)=xnf(x)nf(x)-xf'(x) g(x)=f'(x)cos x-f(x)sin x g(x)=f(x)cos xf'(x)sin x+f(x)cos x g(x)=f(x)sin x考向1 利用f(x)与xn构造例1 已知函数f(x)的定义域为(0,+∞),若xf'(x)>2f(x),则下列不等式成立的是( )A.2 0252f(2 026)>2 0262f(2 025)B.2 0252f(2 026)<2 0262f(2 025)C.2 025f(2 026)>2 026f(2 025)D.2 025f(2 026)<2 026f(2025)答案 A解析 令g(x)=(x>0),则g'(x)==,∵xf'(x)>2f(x),∴g'(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,∴g(2 025)2 0262f(2 025).考向2 利用f(x)与ex构造例2 已知f(x)是可导的函数,且f'(x)A.f(1)B.f(1)>ef(0),f(2 026)>e2 026f(0)C.f(1)>ef(0),f(2 026)D.f(1)e2 026f(0)答案 A解析 设F(x)=,x∈R,则F'(x)=<0,可得F(x)=在R上单调递减,所以F(0)>F(1),F(0)>F(2 026),即>,>,所以f(1)考向3 利用f(x)与sin x,cos x构造例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(其中f'(x)是函数f(x)的导函数),则下列不等式成立的是( )A.f>fB.f>fC.f(0)>fD.f(0)>2f答案 A解析 设g(x)=,x∈,则g'(x)=>0,g(x)在上单调递增,对于A,<,化简得f>f,A正确;对于B,<,化简得f对于C,<,化简得f(0)对于D,<,化简得f(0)<2f,D错误.规律方法 1.根据条件中关于f'(x)的不等式结构,逆用导数的运算法则构造原函数,进而利用其单调性.2.熟悉知识拓展抽象函数的构造技巧,以便于构造原函数.训练1 (1)已知定义域为R的函数f(x),其导函数为f'(x),且f'(x)+2f(x)<0,f(0)=1,则( )A.f(-1)C.f> D.ef(1)>f(2)已知函数f(x)是定义在R上的偶函数,其导函数为f'(x),且当x<0时,2f(x)+xf'(x)<0,则不等式(x-2 025)2f(x-2 025)-f(-1)<0的解集为 . (3)已知f'(x)是定义域为的函数f(x)的导函数,且f'(x)sin x+f(x)cos x<0,则不等式f(x)sin x>f的解集为 . 答案 (1)B (2)(-∞,2 024)∪(2 026,+∞)(3)解析 (1)令g(x)=e2xf(x),则g'(x)=2e2xf(x)+e2xf'(x)=e2x[f'(x)+2f(x)],又f'(x)+2f(x)<0,e2x>0,所以g'(x)<0,即g(x)=e2xf(x)在R上单调递减,对于A,因为g(-1)=e-2f(-1)>g(0)=f(0)=1,所以f(-1)>e2,故A错误;对于B,因为g(0)=f(0)=1>g(1)=e2f(1),所以f(1)<,故B正确;对于C,因为g(0)=f(0)=1>g=ef,所以f<,故C错误;对于D,g=ef>g(1)=e2f(1),所以ef(1)(2)令F(x)=x2f(x),则F'(x)=2xf(x)+x2f'(x)=x[2f(x)+xf'(x)],当x<0时,2f(x)+xf'(x)<0,所以当x<0时,F'(x)=x[2f(x)+xf'(x)]>0,即F(x)在(-∞,0)上是增函数,由题意f(x)是定义在R上的偶函数,所以f(-x)=f(x),所以F(-x)=(-x)2f(-x)=x2f(x)=F(x),所以F(x)是偶函数,在(0,+∞)单调递减,所以F(x-2 025)=(x-2 025)2f(x-2 025),F(-1)=(-1)2f(-1)=f(-1),即不等式(x-2 025)2f(x-2 025)-f(-1)<0等价为F(x-2 025)所以|x-2 025|>1,解得x<2 024或x>2 026.(3)设g(x)=f(x)sin x,x∈,g'(x)=f'(x)sin x+f(x)cos x<0,所以函数g(x)在上单调递减,由f(x)sin x>f,得f(x)sin x>fsin,即g(x)>g,得所以0热点二 根据数值特征构造函数根据数值特征构造函数的类型:(1)构造相同的函数,利用其单调性解决问题.(2)构造不同的函数,通过比较两个函数的函数值确定大小.例4 (1)(2025·西安质检)设a=,b=ln ,c=sin,则( )A.cC.c(2)(2025·郑州调研)若ln(a+1)=0.2,ln(2b)=-ln 3,ec=1.2,则( )A.aC.c答案 (1)C (2)D解析 (1)设f(x)=x-sin x,x∈(0,1),f'(x)=1-cos x≥0,所以f(x)单调递增,则f>f(0)=0,所以>sin,即a>c,设g(x)=ln(1+2x)-x,x∈,g'(x)=-1=>0,x∈,所以g(x)在上单调递增,所以g>g(0)=0,所以ln=ln >,则b>a,所以b>a>c.(2)依题意,a=e0.2-1,b=,c=ln 1.2,令f(x)=ln x+,x>1,则f'(x)=>0,f(x)在(1,+∞)上单调递增,则f(x)>f(1)=1,即ln x>1-(x>1),因此ln 1.2>1-,即c>b;令g(x)=ex-1-1-ln x,则当x>1时,g'(x)=ex-1->0,函数g(x)在(1,+∞)上单调递增,则g(x)>g(1)=0,因此e1.2-1-1>ln 1.2,即e0.2-1>ln 1.2,即a>c,所以b规律方法 1.观察实数的结构,对实数适当变形寻找实数间的联系.2.放缩法的应用:(1)用基本初等函数单调性放缩;(2)用切线不等式:ex≥x+1,ln x≤x-1(x>0),sin x训练2 (1)若a=,b=,c=,则( )A.cC.a(2)(2025·南京调研)已知a=ln 1.01,b=1.01,c=e0.01则( )A.aC.c答案 (1)C (2)A解析 (1)因为a=,b=,c=,所以构造函数f(x)=(x>0且x≠1),则f'(x)=,当x∈(0,1)时,f'(x)<0,所以f(x)在(0,1)上单调递减,当x∈(1,e)时,f'(x)<0,所以f(x)在(1,e)上单调递减;当x∈(e,+∞)时,f'(x)>0,所以f(x)在(e,+∞)上单调递增;综上可知,f(x)=在(0,1)与(1,e)上单调递減,在(e,+∞)上单调递增.所以b==f(4)>f(3)==c.又因为e<2<3,所以c==f(3)>f(2)==a,可得a(2)易知a=ln 1.01<1,c=e0.01>1,构造函数f(x)=ex-(x+1),f'(x)=ex-1,易知当x≥0时,f'(x)=ex-1≥0,f(x)单调递增;所以f(0.01)=e0.01-(0.01+1)>f(0)=0,所以c>b>1,所以a【精准强化练】一、单选题1.设f(x),g(x)是R上的可导函数,f'(x),g'(x)分别为f(x),g(x)的导函数,且f'(x)g(x)+f(x)g'(x)<0,则当aA.f(x)g(b)>f(b)g(x)B.f(x)g(a)>f(a)g(x)C.f(x)g(x)>f(b)g(b)D.f(x)g(x)>f(a)g(a)答案 C解析 ∵[f(x)g(x)]'=f'(x)g(x)+f(x)g'(x)<0,∴函数y=f(x)g(x)是R上的减函数.∴当af(x)g(x)>f(b)g(b),故选C.2.已知a=e2,b=e3,c=e4,则a,b,c的大小关系为( )A.aC.c答案 B解析 令f(x)=,则f'(x)=,易得f(x)在[2,+∞)上单调递增,∴f(2)3.已知f'(x)是函数f(x)(x∈R)的导数,且 x∈R,f'(x)>2x,f(2)=5,则不等式f(x)>x2+1的解集为( )A.(-∞,2) B.(2,+∞)C.(-∞,) D.(,+∞)答案 B解析 令g(x)=f(x)-x2,则g'(x)=f'(x)-2x>0,所以g(x)在R上单调递增,又f(2)=5,所以g(2)=f(2)-22=1,不等式f(x)>x2+1,即f(x)-x2>1,即g(x)>g(2),所以x>2,即不等式f(x)>x2+1的解集为(2,+∞).4.(2025·福州质检)已知a=ln,b=ln ,c=ln,则a,b,c的大小关系是( )A.a>b>c B.a>c>bC.c>b>a D.c>a>b答案 A解析 构造函数f(x)=ln x+1-x,f'(x)=-1=,当00,f(x)单调递增,所以f>f>f,a>b>c.5.已知函数f(x)的导函数为f'(x),且f(x)>f'(x),则必有( )A.函数y=为增函数B.函数y=为增函数C.函数y=为减函数D.函数y=为减函数答案 D解析 由y=可得y'=,由于f'(x)-f(x)的正负无法确定,因此无法判断y=的单调性,故AC错误;由y=得y'==<0,因此函数y=为减函数,故D正确.6.已知函数 f(x) 的定义域为R,设f(x)的导函数是 f'(x),且f(x)·f'(x)+x>0恒成立,则( )A.f(1)f(-1)C.|f(1)|>|f(-1)| D.|f(1)|<|f(-1)|答案 C解析 设 g(x)=f2(x)+x2,则g'(x)=2f(x)·f'(x)+2x>0,故 y=g(x) 在定义域上是增函数,于是 g(1)>g(-1),即 f2(1)+1>f2(-1)+1,即有f2(1)>f2(-1),故得 |f(1)|>|f(-1)|.7.函数f(x)的定义域为R,且f(x)2ex+1的解集为( )A.(-∞,0) B.(0,+∞)C.(-∞,1) D.(1,+∞)答案 B解析 设g(x)=.对g(x)求导,则g'(x)==.已知f(x)即f'(x)-f(x)+1>0,而ex>0恒成立,所以g'(x)>0恒成立.函数g(x)在R上单调递增.已知f(0)=3,则g(0)==2.不等式f(x)>2ex+1可变形为f(x)-1>2ex,即>2,即g(x)>g(0).因为g(x)在R上单调递增,所以x>0.不等式f(x)>2ex+1的解集为(0,+∞).8.定义在上的函数f(x),f'(x)是f(x)的导函数,且f'(x)<-tan x·f(x)成立,a=2f,b=f,c=f,则a,b,c的大小关系为( )A.b>a>c B.c>b>aC.c>a>b D.a>b>c答案 B解析 因为x∈时,cos x>0,所以f'(x)<-tan x·f(x)可化为f'(x)+tan x·f(x)<0,设g(x)=,x∈,则g'(x)='=<0,所以函数g(x)在上单调递减,因为<<,所以g>g>g,所以>>,即f>f>2f,所以c>b>a.二、多选题9.已知函数f(x)的定义域为R,其导数f'(x)满足f(x)+f'(x)>0,则( )A.< B.>f(1)C.f答案 ACD解析 设F(x)=ex·f(x),则F'(x)=exf(x)+exf'(x)=ex[f(x)+f'(x)],因为f'(x)+f(x)>0,则F'(x)>0,则F(x)在R上单调递增.因为ln 2<1,所以eln 2·f(ln 2)因为0<1,所以e0·f(0)因为<1,所以·ff因为-1<1,所以e-1·f(-1),所以D正确.10.下列说法正确的是( )A.若x1B.若x1sin x1-sin x2C.若eD.若ex1ln x2答案 AD解析 令f(x)=x-sin x,则f'(x)=1-cos x≥0在R上恒成立,所以f(x)在R上单调递增,所以x1-sin x1即x1-x2令g(x)=,所以g'(x)=<0在(e,+∞)上恒成立,所以g(x)在(e,+∞)上单调递减,所以当eg(x2),即x2ln x1>x1ln x2,故C错误,D正确.11.(2025·杭州模拟)设a>0,b>0,则下列说法正确的是( )A.若ea+ln a=eb+b,则a>bB.若ea-e-b≥eb-e-a,则a≥bC.若ln=2a-b-eb-1,则a≥bD.若ln=b+eb-1-2a,则a≥b答案 ABD解析 令f(x)=x-ln x,f'(x)=1-,由f'(x)<0,可得00,可得x>1,可得f(x)=x-ln x在(0,1)单调递减,在(1,+∞)单调递增,所以f(x)=x-ln x≥f(1)=1,即x≥ln x+1>ln x.对于A,∵a>ln a,∴ea+a>ea+ln a=eb+b,而函数y=ex+x是增函数,∴a>b,故A正确;对于B,当x>0时,令函数g(x)=ex+e-x,则g'(x)=ex-e-x>0,∴函数g(x)=ex+e-x在(0,+∞)上单调递增,由ea-e-b≥eb-e-a,可得g(a)≥g(b),∴a≥b,故B正确;对于C,由x≥ln x+1,可得x-1≥ln x,即x≤ex-1,可得b≤eb-1,∴ln =2a-b-eb-1≤2a-2b,即2a-ln a≥2b-ln b,而函数y=2x-ln x,求得y'=2-在(0,+∞)有正有负,所以y=2x-ln x在(0,+∞)上不是增函数,故C不正确;对于D,ln =b+eb-1-2a≥2b-2a,即2a+ln a≥2b+ln b,易知函数y=2x+ln x在(0,+∞)上是增函数,∴a≥b,故D正确,故选ABD.三、填空题12.已知函数f(x)及其导函数f'(x)的定义域均为R,若xf'(x)+f(x)>0,且f(-1)=2,则不等式f(x)+<0的解集为 . 答案 (-1,0)解析 由xf'(x)+f(x)>0,可得[xf(x)]'>0,令g(x)=xf(x),则g(x)在R上单调递增,且g(-1)=-2.当x>0时,由f(x)+<0,可得xf(x)<-2,即g(x)所以x<-1,无解;当x<0时,由f(x)+<0,可得xf(x)>-2,即g(x)>g(-1),所以x>-1,则-1综上,不等式f(x)+<0的解集为(-1,0).13.(2025·石家庄调研)定义在R上的奇函数 f(x),满足 f(x)+f'(-x)>0,f(2)=1,则不等式 f(x+1)> 的解集为 . 答案 (1,+∞)解析 因为f(x)是定义在R上的奇函数,则f(-x)=-f(x).两边求导,得到f'(-x)=f'(x).已知f(x)+f'(-x)>0,可得f(x)+f'(x)>0.令g(x)=ex-2f(x),g'(x)=ex-2f(x)+ex-2f'(x)=ex-2[f(x)+f'(x)].由于f(x)+f'(x)>0,又ex-2>0,所以g'(x)>0,g(x)在R上单调递增.不等式f(x+1)>可化为ex-1f(x+1)>1.不等式ex-1f(x+1)>1即ex+1-2f(x+1)>e2-2f(2),即g(x+1)>g(2).因为g(x)单调递增,所以x+1>2,解得x>1.故不等式f(x+1)>的解集为(1,+∞).14.已知a=,b=2sin,c=ln ,则a,b,c的大小关系为 . 答案 b>a>c解析 构造函数f(x)=2sin x-x,x∈,则f'(x)=2cos x-1,当x∈时,f'(x)>0,f(x)单调递增,∴f=2sin>f(0)=2sin 0-0=0,即2sin>;构造函数g(x)=x-ln(1+x),x∈(0,1),g'(x)=1->0,∴g(x)在(0,1)单调递增,∴g-ln>g(0)=0,即>ln ,所以b>a>c. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 微专题5 构造函数比较大小 无答案.docx 微专题5 构造函数比较大小.docx