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文檔簡介
第20講導數(shù)中的構(gòu)造函數(shù)近幾年高考數(shù)學壓軸題,多以導數(shù)為工具來證明不等式或求參數(shù)的范圍,這類試題具有結(jié)構(gòu)獨特、技巧性高、綜合性強等特點,而構(gòu)造函數(shù)是解導數(shù)問題的最基本方法,一下問題為例,對在處理導數(shù)問題時構(gòu)造函數(shù)的方法進行歸類和總結(jié).【方法綜述】以抽象函數(shù)為背景、題設條件或所求結(jié)論中具有“、、”等特征式、解答這類問題的有效策略是將前述式子的外形結(jié)構(gòu)特征與導數(shù)運算法則結(jié)合起來,合理構(gòu)造出相關的可導函數(shù),然后利用該函數(shù)的性質(zhì)解決問題.方法總結(jié):和與積聯(lián)系:,構(gòu)造;,構(gòu)造;,構(gòu)造;…,構(gòu)造;,構(gòu)造.等等.減法與商聯(lián)系:如,構(gòu)造;,構(gòu)造;…,構(gòu)造.,構(gòu)造,,構(gòu)造,………………,構(gòu)造,奇偶性結(jié)論:奇乘除奇為偶;奇乘偶為奇。(可通過定義得到)構(gòu)造函數(shù)有時候不唯一,合理構(gòu)造函數(shù)是關鍵。給出導函數(shù),構(gòu)造原函數(shù),本質(zhì)上離不開積分知識?!窘獯鸩呗浴款愋鸵?、巧設“”型可導函數(shù)【例1】已知不相等的兩個正實數(shù)x,y滿足,則下列不等式中不可能成立的是()A. B. C. D.【來源】廣東省佛山市2021屆高三下學期二模數(shù)學試題【舉一反三】1.若實數(shù),滿足,則()A. B. C. D.【來源】浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學2021屆高三下學期5月模擬數(shù)學試題2.(2020·河北高考模擬(理))設奇函數(shù)在上存在導函數(shù),且在上,若,則實數(shù)的取值范圍為()A. B.C. D.3.(2020·山西高考模擬(理))定義在上的函數(shù)滿足,則關于的不等式的解集為()A. B. C. D.4.(2020·河北衡水中學高考模擬(理))定義在上的可導函數(shù)滿足,且,當時,不等式的解集為()A. B. C. D.5.定義在上的函數(shù)滿足,且,則不等式的解集是__________.類型二巧設“”型可導函數(shù)【例】已知定義在上的圖象連續(xù)的函數(shù)的導數(shù)是,,當時,,則不等式的解集為()A. B. C. D.【來源】2021年浙江省高考最后一卷數(shù)學(第七模擬)【舉一反三】1.(2020錦州模擬)已知函數(shù)是定義在上的偶函數(shù),當時,,若,則不等式的解集為()A.或 B.或C.或 D.或2.(2020·陜西高考模擬)已知定義在上的函數(shù)的導函數(shù)為,對任意滿足,則下列結(jié)論正確的是()A. B.C. D.3.(2020·海南高考模擬)已知函數(shù)的導函數(shù)滿足對恒成立,則下列判斷一定正確的是()A. B.C. D.4.(2020·青海高考模擬(理))已知定義在上的函數(shù)滿足函數(shù)的圖象關于直線對稱,且當成立(是函數(shù)的導數(shù)),若,則的大小關系是()A.B.C.D.5.(2020南充質(zhì)檢)是定義在上的奇函數(shù),當時,,且,則不等式的解集是()A. B.C. D.6.(2020荊州模擬)設函數(shù)是奇函數(shù)()的導函數(shù),當時,,則使得成立的的取值范圍是()A. B.C. D.7.(2020·河北高考模擬)已知是定義在上的可導函數(shù),且滿足,則()A. B. C.為減函數(shù) D.為增函數(shù)8.已知為上的連續(xù)可導函數(shù),且,則函數(shù)在上的零點個數(shù)為__________.類型三巧設“”型可導函數(shù)【例3】已知定義在R上的函數(shù)的導函數(shù)為,且滿足,,則不等式的解集為()A. B. C. D.【來源】廣東省汕頭市2021屆高三三模數(shù)學試題【舉一反三】1.定義在上的連續(xù)函數(shù)的導函數(shù)為,且成立,則下列各式一定成立的是()A. B.C. D.【來源】湘豫聯(lián)考2021屆高三5月聯(lián)考文數(shù)試題2.(2020·江西高考模擬(理))已知定義在上的函數(shù),恒為正數(shù)的符合,則的取值范圍為()A. B. C.() D.3.(2020·遼寧高考模擬)已知是定義在區(qū)間上的函數(shù),是的導函數(shù),且,,則不等式的解集是()A. B. C. D.3.(2020·四川高考模擬)下列四個命題:①;②;③;④,其中真命題的個數(shù)是()(為自然對數(shù)的底數(shù))A.1 B.2 C.3 D.44.(2020遵義模擬)設函數(shù)是奇函數(shù)的導函數(shù),,且當時,,則使得成立的的取值范圍是()A. B.C. D.5.(2020咸陽一模)已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),,當時,有成立,則不等式的解集是()A. B.C. D.6.(2020正定一中模擬)設是函數(shù),的導數(shù),且滿足,若是銳角三角形,則()A. B.C. D.7.(2020衡水金卷)設偶函數(shù)定義在上,其導函數(shù)為,當時,,則不等式的解集為()A. B.C. D.8.(2020綿陽一診)奇函數(shù)定義域為,其導函數(shù)是.當時,有,則關于的不等式的解集為__________.類型四綜合運用求導法則及復合函數(shù)的求導法則,構(gòu)造函數(shù)【例4】已知函數(shù)及其導數(shù)滿足,,對滿足的任意正數(shù),都有,則的取值范圍是()A. B. C. D.【來源】浙江省紹興市上虞區(qū)2021屆高三下學期第二次教學質(zhì)量檢測數(shù)學試題【舉一反三】1.(2020·石嘴山市第三中學高考模擬)已知函數(shù)的導函數(shù)滿足對恒成立,則下列不等式中一定成立的是()A. B.C. D.2.在關于的不等式(其中為自然對數(shù)的底數(shù))的解集中,有且僅有一個大于2的整數(shù),則實數(shù)的取值范圍為()A. B. C. D.【來源】四川省攀枝花市2021屆高三一??荚嚁?shù)學(理)試題3.(2020·江西高考模擬(理))已知函數(shù)滿足,若對任意正數(shù)都有,則的取值范圍是()A. B. C. D.4.(2020?九江一模)定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x)的導函數(shù)為f′(x),且對?x∈(0,+∞)都有f′(x)lnx>f(x),則()A.12f(2)>3f(4)>f(8) B.3f(4)>12f(2)>f(8) C.f(8)>3f(4)>12f(2) D.f(8)>12f(2)>3/f(4)5.(2020石家莊模擬)定義在上的函數(shù)使不等式恒成立,其中是的導數(shù),則()A., B.C., D.6.(2020·黑龍江高考模擬)設是函數(shù)的導函數(shù),且,(為自然對數(shù)的底數(shù)),則不等式的解集為()A. B. C. D.7.(2020浙江模擬)設函數(shù)是函數(shù)的導函數(shù),,且,則的解集為() A. B. C. D.8.(2020大連一模)設函數(shù)滿足,,則時,()A.有極大值,無極小值 B.有極小值,無極大值C.即有極大值又有極小值 D.既無極大值也無極小值【強化訓練】一、選擇題1.【2020銀川模擬】已知函數(shù)的導函數(shù)滿足,則對都有()A. B.C. D.2.【2020屆高三第二次全國大聯(lián)考】設是定義在上的可導偶函數(shù),若當時,,則函數(shù)的零點個數(shù)為A.0 B.1C.2 D.0或23.【新疆烏魯木齊2019屆高三第二次質(zhì)量檢測】的定義域是,其導函數(shù)為,若,且(其中是自然對數(shù)的底數(shù)),則A. B.C.當時,取得極大值 D.當時,3.【2020湖南省長郡中學高三】已知是函數(shù)的導函數(shù),且對任意的實數(shù)都有是自然對數(shù)的底數(shù)),,若不等式的解集中恰有兩個整數(shù),則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.4.已知且滿足,則下列說法正確的是()A. B.C. D.不存在滿足【來源】山東省泰安市2021屆高三四模數(shù)學試題5.,,且,則下列結(jié)論正確的是()A.B.C.D.6.【2020福建省適應性練習】已知函數(shù),,若關于的方程在區(qū)間內(nèi)有兩個實數(shù)解,則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.7.【2020云南省玉溪市第一中學調(diào)研】設為函數(shù)的導函數(shù),且滿足,若恒成立,則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.8.【2020河北省唐山市一模】設函數(shù),有且僅有一個零點,則實數(shù)的值為()A. B. C. D.9.已知定義在上的偶函數(shù),其導函數(shù)為,若,,則不等式的解集是()A. B.C. D.【來源】四川省廣元市2021屆高三三模數(shù)學(理)試題10.【2020遼寧省撫順市一?!咳艉瘮?shù)有三個零點,則實數(shù)的取值范圍是()A. B.C. D.11.【2020遼寧省師范大學附屬中學】已知函數(shù),若是函數(shù)的唯一極值點,則實數(shù)k的取值范圍是()A. B. C. D.12.【2020安徽省毛坦廠中學聯(lián)考】已知,若關于的不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.13.已知函數(shù)在上可導,其導函數(shù)為,若滿足:,,則下列判斷一定正確的是()A. B. C. D.14.【2020四川省教考聯(lián)盟一診】已知定義在上的函數(shù)關于軸對稱,其導函數(shù)為,當時,不等式.若對,不等式恒成立,則正整數(shù)的最大值為()A. B. C. D.15.【2020屆高三全國大聯(lián)考】已知定義在上的可導函數(shù)的導函數(shù)為,若當時,,則函數(shù)的零點個數(shù)為A.0 B.1 C.2 D.0或216.已知實數(shù),且,,,則()A. B. C. D.【來源】2021年浙江省高考最后一卷數(shù)學(第一模擬)17.已知展開式的常數(shù)項的取值范圍為,且恒成立.則的取值范圍為()A. B.C. D.【來源】陜西省西安地區(qū)八校聯(lián)考2021屆高三下學期高考押題理科數(shù)學試題18.已知定義域為的函數(shù)滿足(為函數(shù)的導函數(shù)),則不等式的解集為()A. B. C. D.【來源】2021屆吉林省長春市高三四模數(shù)學理科試題19.已知,,,,則的大小關系為()A. B.C. D.20.已知是定義在上的可導函數(shù),是的導函數(shù),若,,則在上()A.單調(diào)遞增 B.單調(diào)遞減 C.有極大值 D.有極小值【來源】江西省九江市2021屆高三三模數(shù)學(理)試題21.已知兩個不等的正實數(shù)x,y滿足,則下列結(jié)論一定正確的是()A. B.C. D.【來源】寧夏銀川市2021屆高三二模數(shù)學(理)試題二、填空題22.【2020·貴州高考模擬】已知是定義在上的奇函數(shù),是的導函數(shù),當時,,若,則實數(shù)的取值范圍是__________.23.【2020濟南市山東師范大學附屬中學高三】定義在R上的奇函數(shù)的導函數(shù)滿足,且,若,則不等式的解集為______.第20講導數(shù)中的構(gòu)造函數(shù)第20講導數(shù)中的構(gòu)造函數(shù)近幾年高考數(shù)學壓軸題,多以導數(shù)為工具來證明不等式或求參數(shù)的范圍,這類試題具有結(jié)構(gòu)獨特、技巧性高、綜合性強等特點,而構(gòu)造函數(shù)是解導數(shù)問題的最基本方法,一下問題為例,對在處理導數(shù)問題時構(gòu)造函數(shù)的方法進行歸類和總結(jié).【方法綜述】以抽象函數(shù)為背景、題設條件或所求結(jié)論中具有“、、”等特征式、解答這類問題的有效策略是將前述式子的外形結(jié)構(gòu)特征與導數(shù)運算法則結(jié)合起來,合理構(gòu)造出相關的可導函數(shù),然后利用該函數(shù)的性質(zhì)解決問題.方法總結(jié):和與積聯(lián)系:,構(gòu)造;,構(gòu)造;,構(gòu)造;…,構(gòu)造;,構(gòu)造.等等.減法與商聯(lián)系:如,構(gòu)造;,構(gòu)造;…,構(gòu)造.,構(gòu)造,,構(gòu)造,………………,構(gòu)造,奇偶性結(jié)論:奇乘除奇為偶;奇乘偶為奇。(可通過定義得到)構(gòu)造函數(shù)有時候不唯一,合理構(gòu)造函數(shù)是關鍵。給出導函數(shù),構(gòu)造原函數(shù),本質(zhì)上離不開積分知識?!窘獯鸩呗浴款愋鸵弧⑶稍O“”型可導函數(shù)【例1】已知不相等的兩個正實數(shù)x,y滿足,則下列不等式中不可能成立的是()A. B. C. D.【來源】廣東省佛山市2021屆高三下學期二模數(shù)學試題【答案】B【解析】由已知,因為2log4x=log2x,所以原式可變形令,,函數(shù)與均為上的增函數(shù),且,且,當時,由,則,可得,當時,由,則,可得,要比較x與y的大小,只需比較與的大小,設,則,故在上單調(diào)遞減,又,,則存在使得,所以當時,,當時,,又因為,所以當時,,當時,正負不確定,故當時,,所以,故,當時,正負不定,所以與的正負不定,所以均有可能,即選項A,C,D均有可能,選項B不可能.故選:B.【點睛】本題考查了不等關系的判斷,主要考查了對數(shù)的運算性質(zhì)以及對數(shù)函數(shù)性質(zhì)的運用,解答本題的關鍵是要比較x與y的大小,只需比較與的大小,,設,求導得出其單調(diào)性,從而得出的大小可能性.【舉一反三】1.若實數(shù),滿足,則()A. B. C. D.【來源】浙江省寧波市鎮(zhèn)海中學2021屆高三下學期5月模擬數(shù)學試題【答案】C【解析】,,,,在單調(diào)遞減,在單調(diào)遞增,,恒成立,時取等號,,,,,又(不等式取等條件),解得:,,故選:C.2.(2020·河北高考模擬(理))設奇函數(shù)在上存在導函數(shù),且在上,若,則實數(shù)的取值范圍為()A. B.C. D.【答案】D【解析】由得:,構(gòu)造函數(shù),故g(x)在單調(diào)遞減,由函數(shù)為奇函數(shù)可得g(x)為奇函數(shù),故g(x)在R上單調(diào)遞減,故選D點睛:本題解題關鍵為函數(shù)的構(gòu)造,由要想到此條件給我們的作用,通常情況下是提示我們需要構(gòu)造函數(shù)得到新函數(shù)的單調(diào)性,從而得不等式求解;3.(2020·山西高考模擬(理))定義在上的函數(shù)滿足,則關于的不等式的解集為()A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】構(gòu)造函數(shù),利用已知條件求得,即函數(shù)為增函數(shù),而,由此求得,進而求得不等式的解集.【詳解】構(gòu)造函數(shù),依題意可知,即函數(shù)在上單調(diào)遞增.所求不等式可化為,而,所以,解得,故不等式的解集為.【點睛】本小題主要考查利用導數(shù)解不等式,考查構(gòu)造函數(shù)法,考查導數(shù)的運算以及指數(shù)不等式的解法,屬于中檔題.題目的關鍵突破口在于條件的應用.通過觀察分析所求不等式,轉(zhuǎn)化為,可發(fā)現(xiàn)對于,它的導數(shù)恰好可以應用上已知條件.從而可以得到解題的思路.4.(2020·河北衡水中學高考模擬(理))定義在上的可導函數(shù)滿足,且,當時,不等式的解集為()A. B. C. D.【答案】D【解析】令,則,在定義域上是增函數(shù),且,,可轉(zhuǎn)化成,得到,又,可以得到,故選D5.定義在上的函數(shù)滿足,且,則不等式的解集是__________.【答案】【解析】,則,而,且,∴,即在上單調(diào)遞減,不等式可化為,即,故,解得:,故解集為:.類型二巧設“”型可導函數(shù)【例】已知定義在上的圖象連續(xù)的函數(shù)的導數(shù)是,,當時,,則不等式的解集為()A. B. C. D.【來源】2021年浙江省高考最后一卷數(shù)學(第七模擬)【答案】A【解析】當時,,即有.令,則當時,,故在上單調(diào)遞增.∵,∴關于直線對稱,故在上單調(diào)遞減,由等價于,則,得.∴的解集為.故選:A.【舉一反三】1.(2020錦州模擬)已知函數(shù)是定義在上的偶函數(shù),當時,,若,則不等式的解集為()A.或 B.或C.或 D.或【答案】D.【解析】令,則為奇函數(shù),且當時,恒成立,即函數(shù)在,上單調(diào)遞減,又,則,則可化為或,則或.故選D.2.(2020·陜西高考模擬)已知定義在上的函數(shù)的導函數(shù)為,對任意滿足,則下列結(jié)論正確的是()A. B.C. D.【答案】A【解析】令,則,所以即,選A.點睛:利用導數(shù)解抽象函數(shù)不等式,實質(zhì)是利用導數(shù)研究對應函數(shù)單調(diào)性,而對應函數(shù)需要構(gòu)造.構(gòu)造輔助函數(shù)常根據(jù)導數(shù)法則進行:如構(gòu)造,構(gòu)造,構(gòu)造,構(gòu)造等3.(2020·海南高考模擬)已知函數(shù)的導函數(shù)滿足對恒成立,則下列判斷一定正確的是()A. B.C. D.【答案】B【解析】由題意設,則,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,即.故選B.4.(2020·青海高考模擬(理))已知定義在上的函數(shù)滿足函數(shù)的圖象關于直線對稱,且當成立(是函數(shù)的導數(shù)),若,則的大小關系是()A.B.C.D.【答案】A【解析】令,則當,因為函數(shù)的圖象關于直線對稱,所以函數(shù)的圖象關于直線對稱,即為偶函數(shù),為奇函數(shù),因此當,即為上單調(diào)遞減函數(shù),因為,而,所以,選A.5.(2020南充質(zhì)檢)是定義在上的奇函數(shù),當時,,且,則不等式的解集是()A. B.C. D.【答案】C.【解析】構(gòu)造函數(shù),則.又是定義在上的奇函數(shù),所以為奇函數(shù),且當時,,在上函數(shù)單減,.又,所以有的解集.故選C.點睛:本題主要考察抽象函數(shù)的單調(diào)性以及函數(shù)的求導法則及構(gòu)造函數(shù)解不等式,屬于難題.求解這類問題一定要耐心讀題、讀懂題,通過對問題的條件和結(jié)論進行類比、聯(lián)想、抽象、概括,準確構(gòu)造出符合題意的函數(shù)是解題的關鍵;解這類不等式的關鍵點也是難點就是構(gòu)造合適的函數(shù),構(gòu)造函數(shù)時往往從兩方面著手:①根據(jù)導函數(shù)的“形狀”變換不等式“形狀”以構(gòu)造恰當?shù)暮瘮?shù);②若是選擇題,可根據(jù)選項的共性歸納構(gòu)造合適的函數(shù).6.(2020荊州模擬)設函數(shù)是奇函數(shù)()的導函數(shù),當時,,則使得成立的的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】D.【解析】設,當時,,在上為減函數(shù),且,當時,,,,;當時,,,,,∵為奇函數(shù),∴當時,,;當時,,.綜上所述:使得成立的的取值范圍是【點睛】構(gòu)造函數(shù),借助導數(shù)研究函數(shù)單調(diào)性,利用函數(shù)圖像解不等式問題,是近年高考熱點,怎樣構(gòu)造函數(shù),主要看題目所提供的導數(shù)關系,常見的有與的積或商,與的積或商,與的積或商,與的積或商等,主要看題目給的已知條件,借助導數(shù)關系說明導數(shù)的正負,進而判斷函數(shù)的單調(diào)性,再借助函數(shù)的奇偶性和特殊點,模擬函數(shù)圖象,解不等式.7.(2020·河北高考模擬)已知是定義在上的可導函數(shù),且滿足,則()A. B. C.為減函數(shù) D.為增函數(shù)【答案】A【解析】令,則由題意,得,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,又因為,所以當時,,則,當時,,則,而恒成立,則;所以;故選A.點睛:本題的難點在于如何利用構(gòu)造函數(shù)。8.已知為上的連續(xù)可導函數(shù),且,則函數(shù)在上的零點個數(shù)為__________.【答案】0.【解析】令函數(shù),因為,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,則函數(shù)在上也單調(diào)遞增,且,故該函數(shù)在上無零點,應填答案.點評:解答本題的關鍵是構(gòu)造函數(shù),然后借助導數(shù)的有關知識判定函數(shù)的單調(diào)性,從而確定函數(shù)與軸沒有一個交點,即函數(shù)的零點的個數(shù)是0.類型三巧設“”型可導函數(shù)【例3】已知定義在R上的函數(shù)的導函數(shù)為,且滿足,,則不等式的解集為()A. B. C. D.【來源】廣東省汕頭市2021屆高三三模數(shù)學試題【答案】D【解析】令,則,所以不等式等價轉(zhuǎn)化為不等式,即,構(gòu)造函數(shù),則,由題意,,所以為R上的增函數(shù),又,所以,所以,解得,即,所以,故選:D.【舉一反三】1.定義在上的連續(xù)函數(shù)的導函數(shù)為,且成立,則下列各式一定成立的是()A. B.C. D.【來源】湘豫聯(lián)考2021屆高三5月聯(lián)考文數(shù)試題【答案】C【解析】由題可得,所以,設則,所以在上單調(diào)遞減,且由可得,所以,,所以選項A?B錯誤,選項C正確.把代入,可得,所以選項D錯誤,故選:C.2.(2020·江西高考模擬(理))已知定義在上的函數(shù),恒為正數(shù)的符合,則的取值范圍為()A. B. C.() D.【答案】D【解析】令,則,所以,選D.點睛:利用導數(shù)解抽象函數(shù)不等式,實質(zhì)是利用導數(shù)研究對應函數(shù)單調(diào)性,而對應函數(shù)需要構(gòu)造.構(gòu)造輔助函數(shù)常根據(jù)導數(shù)法則進行:如構(gòu)造,構(gòu)造,構(gòu)造,構(gòu)造等3.(2020·遼寧高考模擬)已知是定義在區(qū)間上的函數(shù),是的導函數(shù),且,,則不等式的解集是()A. B. C. D.【答案】C【解析】,所以,設,,可知是上的增函數(shù),,當時,,又,所以,所以不等式的解集為,故選C.3.(2020·四川高考模擬)下列四個命題:①;②;③;④,其中真命題的個數(shù)是()(為自然對數(shù)的底數(shù))A.1 B.2 C.3 D.4【答案】B【解析】構(gòu)造函數(shù),,當時,,當時,,所以函數(shù)在時單調(diào)遞增,在時單調(diào)遞減,而,所以,化簡得故①錯誤,而,所以,即,化簡可得故②正確,因為,所以,化簡可得,故③正確,因為當時取最大值,若④成立,可得,即,顯然不成立,故錯誤,綜上可知選B.4.(2020遵義模擬)設函數(shù)是奇函數(shù)的導函數(shù),,且當時,,則使得成立的的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】A.【解析】設,則的導數(shù)為:,∵當x>0時,,即當x>0時,恒大于0,∴當x>0時,函數(shù)為增函數(shù),∵為奇函數(shù),∴函數(shù)為定義域上的偶函數(shù)又∵,∵,∴當x>0時,>0,當x<0時,<0,∴當x>0時,,當x<0時,,∴x>1或-1<x<0.故使得成立的x的取值范圍是,故答案為:A.5.(2020咸陽一模)已知函數(shù)是定義在上的奇函數(shù),,當時,有成立,則不等式的解集是()A. B.C. D.【答案】A.【解析】令,∴。∵,為偶函數(shù)∴在上單調(diào)遞減.或,選A.6.(2020正定一中模擬)設是函數(shù),的導數(shù),且滿足,若是銳角三角形,則()A. B.C. D.【答案】D.【解析】∵,時,∴在上遞增,又A,B,C是銳角,∴,,,,∴,∴,故選D.【點睛】利用導數(shù)研究函數(shù)的單調(diào)性、構(gòu)造函數(shù)比較大小,屬于難題.聯(lián)系已知條件和結(jié)論,構(gòu)造輔助函數(shù)是高中數(shù)學中一種常用的方法,解題中若遇到有關不等式、方程及最值之類問題,設法建立起目標函數(shù),并確定變量的限制條件,通過研究函數(shù)的單調(diào)性、最值等問題,??墒箚栴}變得明了,準確構(gòu)造出符合題意的函數(shù)是解題的關鍵;解這類不等式的關鍵點也是難點就是構(gòu)造合適的函數(shù),構(gòu)造函數(shù)時往往從兩方面著手:①根據(jù)導函數(shù)的“形狀”變換不等式“形狀”;②若是選擇題,可根據(jù)選項的共性歸納構(gòu)造恰當?shù)暮瘮?shù).7.(2020衡水金卷)設偶函數(shù)定義在上,其導函數(shù)為,當時,,則不等式的解集為()A. B.C. D.【答案】C.【解析】令,因為是定義在上的偶函數(shù),所以是定義在上的偶函數(shù),又當時,,所以在上恒成立,即在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,將化為,即,則,又,所以,即不等式的解集為.故選C.點睛:本題考查利用導數(shù)研究不等式問題.利用導數(shù)研究不等式恒成立問題或不等式的解集問題,往往要根據(jù)已知和所求合理構(gòu)造函數(shù),再求導進行求解,如本題中的關鍵是利用“”和“”的聯(lián)系構(gòu)造函數(shù).8.(2020綿陽一診)奇函數(shù)定義域為,其導函數(shù)是.當時,有,則關于的不等式的解集為__________.【答案】.【解析】令,則,由條件得當時,,∴函數(shù)在上單調(diào)遞減.又函數(shù)為偶函數(shù),∴函數(shù)在上單調(diào)遞增.①當時,,不等式可化為,∴;②當時,,不等式可化為,∴.綜上可得不等式的解集為.類型四綜合運用求導法則及復合函數(shù)的求導法則,構(gòu)造函數(shù)【例4】已知函數(shù)及其導數(shù)滿足,,對滿足的任意正數(shù),都有,則的取值范圍是()A. B. C. D.【來源】浙江省紹興市上虞區(qū)2021屆高三下學期第二次教學質(zhì)量檢測數(shù)學試題【答案】C【解析】∵,,∴,當且僅當時等號成立;∵,∴,記,則,∴,∴,記,∴,∴當時,,單調(diào)遞減;當時,,單調(diào)遞增.∴,∴在恒成立,∴在恒成立,∴在單調(diào)遞增,∵對滿足的任意正數(shù),都有,∴∴,解得.∴的取值范圍是故選:C【點睛】本題考查利用求導的運算法則逆向構(gòu)造函數(shù),考查了基本不等式的應用,考查運算求解能力,化歸轉(zhuǎn)化思想等,是難題.本題解題的關鍵在于構(gòu)造函數(shù)記,則,進而研究函數(shù)的單調(diào)性,通過單調(diào)性求解不等式.【舉一反三】1.(2020·石嘴山市第三中學高考模擬)已知函數(shù)的導函數(shù)滿足對恒成立,則下列不等式中一定成立的是()A. B.C. D.【答案】C【解析】由,,,得,令,則.故在,遞減;(e)(1),即(e)(1).故選.2.在關于的不等式(其中為自然對數(shù)的底數(shù))的解集中,有且僅有一個大于2的整數(shù),則實數(shù)的取值范圍為()A. B. C. D.【來源】四川省攀枝花市2021屆高三一??荚嚁?shù)學(理)試題【答案】B【解析】等價于,令,故的圖象在圖象的上方有且只有一個橫坐標大于且為整數(shù)的點.又,當時,,當時,,當時,,故在為減函數(shù),在為增函數(shù),在為減函數(shù),而恒成立,的圖象為過的動直線,故、的圖象如圖所示:其中,,,當時,,故,因為的圖象在圖象的上方有且只有一個橫坐標大于且為整數(shù)的點,故.當時,的圖象在圖象的上方有無窮多個橫坐標大于且為整數(shù)的點,此時不合題意,舍.故選:B.3.(2020·江西高考模擬(理))已知函數(shù)滿足,若對任意正數(shù)都有,則的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】D【解析】由題得,所以所以當時,,單調(diào)遞增,當時,,單調(diào)遞減.所以所以,所以在上單調(diào)遞減.因為所以令,u(x)是一個增函數(shù),,所以x>1.故選D.4.(2020?九江一模)定義在(0,+∞)上的函數(shù)f(x)的導函數(shù)為f′(x),且對?x∈(0,+∞)都有f′(x)lnx>f(x),則()A.12f(2)>3f(4)>f(8) B.3f(4)>12f(2)>f(8) C.f(8)>3f(4)>12f(2) D.f(8)>12f(2)>3/f(4)【答案】C【解析】由f′(x)lnx>f(x)得,f′(x)xlnx>(1+lnx)f(x),即f′(x)xlnx﹣(1+lnx)f(x)>0,令g(x)=,則g′(x)=,由f′(x)xlnx﹣(1+lnx)f(x)>0,∴x∈(0,1),(1,+∞)時,g′(x)>0,∴g(x)在區(qū)間(0.1)和(1,+∞)上單調(diào)遞增,∴g(2)<g(4)<g(8),即f(8)>3f(4)>12f(2),故選:C.5.(2020石家莊模擬)定義在上的函數(shù)使不等式恒成立,其中是的導數(shù),則()A., B.C., D.【答案】B.【解析】令,則,又因為,所以,即,所以函數(shù)在上單調(diào)遞增,所以,即,所以,故選B.6.(2020·黑龍江高考模擬)設是函數(shù)的導函數(shù),且,(為自然對數(shù)的底數(shù)),則不等式的解集為()A. B. C. D.【答案】B【解析】可構(gòu)造函數(shù)F(x)=,F(xiàn)′(x)==,由f′(x)>2f(x),可得F′(x)>0,即有F(x)在R上遞增.不等式f(lnx)<x2即為<1,(x>0),即<1,x>0.即有F()==1,即為F(lnx)<F(),由F(x)在R上遞增,可得lnx<,解得0<x<.故不等式的解集為(0,),故選B.7.(2020浙江模擬)設函數(shù)是函數(shù)的導函數(shù),,且,則的解集為() A. B. C. D.【答案】B.【解析】由已知得,考慮到基本初等函數(shù)的導數(shù),與函數(shù)有關,因此設,,由題意,,,又,所以,,所以,不等式為,,即.故選B.方法2:由題得:,,即,∴,又,∴.所以.反思:題中若已知函數(shù)值,則函數(shù)解析式能求出來或者零點可推測。點睛:已知導數(shù)與原函數(shù)的不等關系,可構(gòu)造新函數(shù),利用已知條件判斷新函數(shù)的單調(diào)性,從而解決問題,如已知,可設,則,因此是增函數(shù),類似地還可以設,,等等;本題已知的是,如果設,則,因此已知條件變?yōu)椋@樣可聯(lián)想應該有,從而可求得,把問題具體化.8.(2020大連一模)設函數(shù)滿足,,則時,()A.有極大值,無極小值 B.有極小值,無極大值C.即有極大值又有極小值 D.既無極大值也無極小值【答案】D【解析】由題意知.令,則.由,得,當時,,即,則當時,,故在上單調(diào)遞增,即無極大值也無極小值.【強化訓練】一、選擇題1.【2020銀川模擬】已知函數(shù)的導函數(shù)滿足,則對都有()A. B.C. D.【答案】A【解析】構(gòu)造函數(shù),則,當時,,遞增;當時,,遞減,所以在時取最小值,從而,故選A.2.【2020屆高三第二次全國大聯(lián)考】設是定義在上的可導偶函數(shù),若當時,,則函數(shù)的零點個數(shù)為A.0 B.1C.2 D.0或2【答案】A【解析】設,因為函數(shù)為偶函數(shù),所以也是上的偶函數(shù),所以.由已知,時,,可得當時,,故函數(shù)在上單調(diào)遞減,由偶函數(shù)的性質(zhì)可得函數(shù)在上單調(diào)遞增.所以,所以方程,即無解,所以函數(shù)沒有零點.故選A.3.【新疆烏魯木齊2019屆高三第二次質(zhì)量檢測】的定義域是,其導函數(shù)為,若,且(其中是自然對數(shù)的底數(shù)),則A. B.C.當時,取得極大值 D.當時,【答案】C【解析】設,則則又得即,所以即,由得,得,此時函數(shù)為增函數(shù)由得,得,此時函數(shù)為減函數(shù)則,即,則,故錯誤,即,則,故錯誤當時,取得極小值即當,,即,即,故錯誤當時,取得極小值此時,則取得極大值本題正確選項:3.【2020湖南省長郡中學高三】已知是函數(shù)的導函數(shù),且對任意的實數(shù)都有是自然對數(shù)的底數(shù)),,若不等式的解集中恰有兩個整數(shù),則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】C【解析】令,則,可設,∵,∴.∴,∴.可得:時,函數(shù)取得極大值,時,函數(shù)取得極小值.,,,.∴時,不等式的解集中恰有兩個整數(shù),.故的取值范圍是,故選C.4.已知且滿足,則下列說法正確的是()A. B.C. D.不存在滿足【來源】山東省泰安市2021屆高三四模數(shù)學試題【答案】D【解析】令,,則,所以在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減,所以,又,所以,A項錯誤;對兩邊取自然對數(shù)得,即,B項錯誤;令,則,故在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞減,因為且,所以,C項錯誤;假設,則,所以,令,則,故在區(qū)間內(nèi)單調(diào)遞增,故當時,,所以不存在,滿足,D項正確.故選:D.5.,,且,則下列結(jié)論正確的是()A.B.C.D.【答案】B【解析】構(gòu)造形式,則,時導函數(shù),單調(diào)遞增;時導函數(shù),單調(diào)遞減.又為偶函數(shù),根據(jù)單調(diào)性和圖象可知選B.6.【2020福建省適應性練習】已知函數(shù),,若關于的方程在區(qū)間內(nèi)有兩個實數(shù)解,則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】A【解析】易知當≤0時,方程只有一個解,所以>0.令,,令得,為函數(shù)的極小值點,又關于的方程=在區(qū)間內(nèi)有兩個實數(shù)解,所以,解得,故選A.7.【2020云南省玉溪市第一中學調(diào)研】設為函數(shù)的導函數(shù),且滿足,若恒成立,則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】A【解析】,由,可得的對稱軸為,所以,所以,所以,由可得,變形可得,即,設,,易得函數(shù)在區(qū)間上單調(diào)遞增,在區(qū)間上單調(diào)遞減,所以,故實數(shù)b的取值范圍為,故選A8.【2020河北省唐山市一?!吭O函數(shù),有且僅有一個零點,則實數(shù)的值為()A. B. C. D.【答案】B【解析】∵函數(shù),有且只有一個零點,∴方程,,有且只有一個實數(shù)根,令g(x)=,則g′(x)=,當時,g′(x)0,當時,g′(x)0,∴g(x)在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,當x=時,g(x)取得極大值g()=,又g(0)=g()=0,∴若方程,,有且只有一個實數(shù)根,則a=故選B.9.已知定義在上的偶函數(shù),其導函數(shù)為,若,,則不等式的解集是()A. B.C. D.【來源】四川省廣元市2021屆高三三模數(shù)學(理)試題【答案】A【解析】構(gòu)造函數(shù),,當時,,故,在上單調(diào)遞增,又為偶函數(shù),為偶函數(shù),所以為偶函數(shù),在單調(diào)遞減.,則,;,當時,即,,所以;當時,即,,所以.綜上所述,.故選:A10.【2020遼寧省撫順市一?!咳艉瘮?shù)有三個零點,則實數(shù)的取值范圍是()A. B.C. D.【答案】D【解析】由得,設,則,由得得或,此時函數(shù)為增函數(shù),由得得,此時函數(shù)為減函數(shù),即當時,取得極小值,當時,取得極大值,當,且,函數(shù)圖象如下圖所示:要使有三個零點,則,即實數(shù)a的取值范圍是,故本題選D.11.【2020遼寧省師范大學附屬中學】已知函數(shù),若是函數(shù)的唯一極值點,則實數(shù)k的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】A【解析】解:∵函數(shù)的定義域是∴,∵是函數(shù)的唯一一個極值點∴是導函數(shù)的唯一根,∴在無變號零點,即在上無變號零點,令,因為,所以在上單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增所以的最小值為,所以必須,故選:A.12.【2020安徽省毛坦廠中學聯(lián)考】已知,若關于的不等式恒成立,則實數(shù)的取值范圍是()A. B. C. D.【答案】D【解析】由恒成立得,恒成立,設,則.設,則恒成立,在上單調(diào)遞減,又,當時,,即;當時,,即,在上單調(diào)遞增,在上單調(diào)遞減,,,故選:D13.已知函數(shù)在上可導,其導函數(shù)為,若滿足:,,則下列判斷一定正確的是()A. B. C. D.【答案】C.【解析】由,得,令則.∵滿足,∴當時,.∴.此時函數(shù)單調(diào)遞減.∴.即.∵.∴.故選:C.14.【2020四川省教考聯(lián)盟一診】已知定義在上的函數(shù)關于軸對稱,其導函數(shù)為,當時,不等式.若對,不等式恒成立,則正整數(shù)的最大值為()A. B. C. D.【答案】B【解析】因為,所以,令,則,又因為是在上的偶函數(shù),所以是在上的奇函數(shù),所以是在上的單調(diào)遞增函數(shù),又因為,可化為,即,又因為是在上的單調(diào)遞增函數(shù),所以恒成立,令,則,因為,所以在單調(diào)遞減,在上單調(diào)遞增,所以,則,所以.所以正整數(shù)的最大值為2.故選:B15.【2020屆高三全國大聯(lián)考】已知定義在上的可導函數(shù)的
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