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文档简介
重难专攻(一)函数中的构造问题高中总复习·数学
函数中的构造问题是高考考查的一个热点内容,多以客观题的形式出现,通过构造一种新的函数关系,使问题在新函数下转化并利用函数的有关性质(单调性、极值、最值等),来解决比较大小、解不等式、恒成立等问题.重点解读目录CONTENTS提能点1导数型构造函数01.提能点2利用变量构造具体函数02.提能点3通过数值构造具体函数03.课时跟踪检测04.PART01提能点1导数型构造函数角度1
利用f(x)与xn构造函数
(1)(2025·烟台一模)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
为(
D
)A.
(-4,0)∪(0,4)B.
(-∞,-4)∪(4,+∞)C.
(-4,0)∪(4,+∞)D.
(-∞,-4)∪(0,4)D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)的大致图象如图所示,根据图象可知xf(x)>0的解集为(-∞,-4)∪(0,4).
A.
f(2)>f(3)B.2f(1)>f(3)C.
f(5)>2f(2)D.3f(5)>f(1)B
规律方法利用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);
角度2
利用f(x)与ex构造函数
(2025·长春模拟)已知f(x)是定义在(-∞,+∞)上的函
数,导函数f'(x)满足f'(x)<f(x)对于x∈R恒成立,则(
)A.
f(2)>e2f(0),f(2
024)>e2
024f(0)B.
f(2)<e2f(0),f(2
024)>e2
024f(0)C.
f(2)>e2f(0),f(2
024)<e2
024f(0)D.
f(2)<e2f(0),f(2
024)<e2
024f(0)√
规律方法利用f(x)与ex构造函数(1)出现f'(x)+nf(x)形式,构造函数F(x)=enxf(x);
角度3
利用f(x)与sin
x,cos
x构造函数
A.
(0,
)B.(0,
)C.
(0,
)D.(0,
)√
规律方法利用f(x)与sin
x,cos
x构造函数的常见类型(1)F(x)=f(x)sin
x,F'(x)=f'(x)sin
x+f(x)·cos
x;
(3)F(x)=f(x)cos
x,F'(x)=f'(x)cos
x-f(x)sin
x;
练1(1)(2025·南昌模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)
+f'(x)>0,且有f(3)=3,则f(x)>3e3-x的解集为(
D
)A.
(-∞,-3)B.(-3,0)C.
(0,3)D.(3,+∞)解析:设F(x)=f(x)·ex,则F'(x)=f'(x)·ex+f(x)·ex=ex[f(x)+f'(x)]>0,∴F(x)是增函数.又f(3)=3,则F(3)=f(3)·e3=3e3.∵f(x)>3e3-x等价于f(x)·ex>3e3,即F(x)>F(3),∴x>3,即所求不等式的解集为(3,+∞).D(2)设f(x)为定义在R上的奇函数,f(-3)=0.当x>0时,xf'(x)
+2f(x)>0,其中f'(x)为f(x)的导函数,则使得f(x)>0成立
的x的取值范围是(
B
)A.
(-∞,-3)∪(0,3)B.
(-3,0)∪(3,+∞)C.
(-3,0)∪(0,3)D.
(-∞,-3)∪(3,+∞)B解析:令g(x)=x2f(x),x∈R,当x>0时,g'(x)=x2f'(x)+2xf(x)=x[xf'(x)+2f(x)]>0,即g(x)在(0,+∞)上单调递增,∵f(x)为R上的奇函数,即f(-x)=-f(x),于是得g(-x)=(-x)2f(-x)=-g(x),则g(x)是奇函数,g(x)在(-∞,0)上单调递增,又f(-3)=0,则g(3)=-g(-3)=-[(-3)2f(-3)]=0,当x>0时,f(x)>0⇔g(x)>0=g(3),得x>3,当x<0时,f(x)>0⇔g(x)>0=g(-3),得-3<x<0.综上,得-3<x<0或x>3,∴使f(x)>0成立的x的取值范围是(-3,0)∪(3,+∞).故选B.
A.
f(
)>f(
)B.
f(
)>2cos
1·f(1)C.
2f(
)<
f(
)D.
f(
)<f(
)D
PART02提能点2利用变量构造具体函数A.
ey-x>1B.ey-x<1C.
ey-x-1>1D.ey-x-1<1
A(2)已知a<5,且ae5=5ea,b<4且be4=4eb,c<3且ce3=3ec,则
(
D
)A.
c<b<aB.
b<c<aC.
a<c<bD.
a<b<cD
规律方法
若题目所给的条件含有两个变量,可通过变形使两个变量分别置于等
号或不等号两边,即可构造函数,再利用函数的单调性求解.
A.
α>βB.α2>β2C.
α<βD.α+β>0
B
3
PART03提能点3通过数值构造具体函数
A.
c<b<aB.
b<c<aC.
c<a<bD.
a<c<bD
A.
c<a<bB.
c<b<aC.
a<b<cD.
a<c<bA
规律方法
当要比较的各数为某些函数的函数值时,要仔细观察这些数值的共同
之处,构造一个或两个函数,使要比较的数成为该函数的函数值,然后利
用函数的单调性比较大小.练3(1)已知9m=10,a=10m-11,b=8m-9,则(
A
)A.
a>0>bB.
a>b>0C.
b>a>0D.
b>0>a解析:由10=9m>9,得m>1.设f(x)=xm-x-1,x>1,则当m>1时,f'(x)=mxm-1-1>x1-1-1=0,所以f(x)在(1,+∞)上单调递增,所以f(10)>f(9)=0>f(8),即a>0>b.A(2)实数e3,3π,π3的大小关系为
.
e3<π3<3π
PART04课时跟踪检测一、单项选择题1.
(2025·潍坊一模)设f(x)是定义在R上的函数,其导函数为f'
(x),满足f(x)-xf'(x)<0,若a=2f(2),b=f(4),则
(
)A.
a<bB.
a>bC.
a=bD.
a,b的大小无法判断
123456789101112√2.
(2024·周口模拟)已知定义在R上的函数f(x)的导函数为f'(x),
对任意x∈R满足f(x)+f'(x)<0,则下列结论一定正确的是(
)A.e2f(2)>e3f(3)B.e2f(2)<e3f(3)C.e3f(2)>e2f(3)D.e3f(2)<e2f(3)解析:
构造函数g(x)=exf(x),则g'(x)=ex[f'(x)+f(x)],因为f(x)+f'(x)<0,故g'(x)<0,因此可得g(x)在R上是减函数,由于2<3,故g(2)>g(3)⇒e2f(2)>e3f(3),故选A.
√123456789101112
A.
b<c<aB.
c<a<bC.
c<b<aD.
b<a<c
√1234567891011124.
设函数f'(x)是奇函数f(x)(x≠0)的导函数,f(-1)=-1.当
x>0时,f'(x)>1,则使得f(x)>x成立的x的取值范围是(
)A.
(-∞,-1)∪(0,1)B.
(-1,0)∪(1,+∞)C.
(-∞,-1)∪(1,+∞)D.
(-1,0)∪(0,1)√123456789101112解析:
由f'(x)>1(x>0),可得f'(x)-1>0,令g(x)=f
(x)-x,则g'(x)=f'(x)-1>0,故g(x)在(0,+∞)上单调
递增.因为f(-1)=-1,所以g(-1)=f(-1)+1=0,又因为f
(x)为奇函数,所以g(x)=f(x)-x为奇函数,所以g(1)=0,
且在区间(-∞,0)上g(x)单调递增.所以使得f(x)>x,即g
(x)>0成立的x的取值范围是(-1,0)∪(1,+∞).故选B.
123456789101112
A.sin
α>sin
βB.cos
α>cos
βC.cos
α>sin
βD.sin
α>cos
β√
1234567891011126.
(2025·黄山第一次质检)已知实数a,b,c∈(0,1),且a=2
022ea-2
022,b=2
023eb-2
023,c=2
024ec-2
024,则(
)A.
a<b<cB.
c<a<bC.
b<c<aD.
c<b<a√123456789101112
123456789101112二、多项选择题7.
(2025·杭州一模)定义在(0,+∞)上的函数f(x),且(x3+
x2)f'(x)<(3x2+2x)f(x)恒成立,则必有(
)A.
f(3)>18f(1)B.
f(2)<6f(1)C.
3f(1)>16f(
)D.
f(3)<3f(2)√√
123456789101112
1234567891011128.
设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,f'(x),g'
(x)为其导函数,当x<0时,f'(x)·g(x)+f(x)·g'(x)<0
且g(-3)=0,则使得不等式f(x)·g(x)<0成立的x的取值范围
是(
)A.
(-∞,-3)B.(-3,0)C.
(0,3)D.(3,+∞)√√123456789101112解析:
∵f(x),g(x)分别是定义在R上的奇
函数和偶函数,∴f(-x)=-f(x),g(-x)
=g(x),令h(x)=f(x)·g(x),则h(-
x)=-h(x),故h(x)=f(x)·g(x)为R上
的奇函数,∵当x<0时,h'(x)=f'(x)·g(x)+f(x)·g'(x)<0,∴h(x)=f(x)·g(x)在区间(-∞,0)
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