【文档说明】(新高考)高考数学二轮专项复习(三)《构造法解决抽象函数问题》(含详解).doc,共(4)页,77.500 KB,由MTyang资料小铺上传
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构造法解决抽象函数问题在导数及其应用的客观题中,有一个热点考查点,即不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的函数的单调性,应用单调性解决问题的题目,该类题目具有一定的难度.下面总结其基本类型及其处理方法.类型一只含f(x
)型定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且对任意x∈R都有f′(x)<12,则不等式f(x2)>x2+12的解集为()A.(1,2)B.(0,1)C.(1,+∞)D.(-1,1)【解析】构造函数g(x)=f(x)-12x+c(c为常
数),则g′(x)<0,即函数g(x)在R上单调递减,且g(1)=f(1)-12+c=12+c.f(x2)>x2+12=12x2+12,即f(x2)-12x2+c>12+c,即g(x2)>g(1),即x2<1,即-1<x<1.故选D.【答案】D利用(f(x
)+kx+b)′=f′(x)+k,根据导数符号,可得出函数g(x)=f(x)+kx+b的单调性,利用其单调性比较函数值大小、解抽象函数的不等式等.类型二含λf(x)±f′(x)(λ为常数)型已知f(x)为R上的可导函数,且∀x∈R,均有f(x)>f′(x)
,则有()A.e2015f(-2015)<f(0),f(2015)>e2015f(0)B.e2015f(-2015)<f(0),f(2015)<e2015f(0)C.e2015f(-2015)>f(0),f(2015)>e2015
f(0)D.e2015f(-2015)>f(0),f(2015)<e2015f(0)【解析】仅从f(x)>f′(x)这个条件,无从着手,此时我们必须要借助于选择题中的选项的提示功能,结合所学知识进行分析.构造函数h(x)=f(x)ex,则h′(x)=f′(x)-f(x)ex<0,即h(x)
在R上单调递减,故h(-2015)>h(0),即f(-2015)e-2015>f(0)e0⇔e2015f(-2015)>f(0);同理,h(2015)<h(0),即f(2015)<e2015·f(0)
,故选D.【答案】D由于ex>0,故[exf(x)]′=[f(x)+f′(x)]ex,其符号由f(x)+f′(x)的符号确定,f(x)ex′=f′(x)-f(x)ex,其符号由f′(x)-f(x)的符号确定.含有f(x)±f′
(x)类的问题可以考虑构造上述两个函数.类型三含xf(x)±nf′(x)型(1)已知偶函数f(x)是定义在{x∈R|x≠0}上的可导函数,其导函数为f′(x).当x<0时,f′(x)>f(x)x恒成立.设m>1,记a=4mf(m+1)m+1,b=2mf(2m),c=(m+1)·f4
mm+1,则a,b,c的大小关系为()A.a<b<cB.a>b>cC.b<a<cD.b>a>c(2)设函数f(x)在R上的导函数为f′(x),且2f(x)+xf′(x)>x2.下面的不等式在R上恒成立的是()A.f
(x)>0B.f(x)<0C.f(x)>xD.f(x)<x【解析】(1)当x<0时,f′(x)>f(x)x⇔xf′(x)-f(x)<0.构造函数g(x)=f(x)x,则g′(x)=f′(x)x-f(x)x2<0,即g(x)在(-∞,0)上单调递减.函数f(x)为偶函数,故g(x)为奇函数,
得g(x)在(0,+∞)上单调递减.b=4mf(2m)2m,c=4mf4mm+14mm+1.因为m>1,所以m+1>2m,4mm+1<4m2m=2m,所以m+1>2m>4mm+1.所以g(m+1)<g(2m)<g4mm+1.所以4mg(m+1)<4mg(2m)
<4mg4mm+1,即a<b<c.故选A.(2)构造函数g(x)=x2f(x),则其导数为g′(x)=2xf(x)+x2f′(x).①当x>0时,由2f(x)+xf′(x)>x2,得g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)>x3>0,即函数g(x)=x2f(x)在区间(
0,+∞)上递增,故g(x)=x2f(x)>g(0)=0⇒f(x)>0;②当x<0时,有g′(x)=2xf(x)+x2f′(x)<x3<0,即函数g(x)=x2f(x)在区间(-∞,0)上递减,故g(x)=x2f(x)>g(0)=0⇒f(x)>0;③当x=0时,由2f
(x)+xf′(x)>x2,得f(x)>0.综上,对任意x∈R,有f(x)>0,应选A.【答案】(1)A(2)A(1)对于xf′(x)+nf(x)>0型,构造F(x)=xnf(x),则F′(x)=xn-1[xf′(x)+nf(x)](注意对x
n-1的符号进行讨论),特别地,当n=1时,xf′(x)+f(x)>0,构造F(x)=xf(x),则F′(x)=xf′(x)+f(x)>0;(2)对于xf′(x)-nf(x)>0型,且x≠0,构造F(x
)=f(x)xn,则F′(x)=xf′(x)-nf(x)xn+1(亦需注意对xn+1的符号进行讨论),特别地,当n=1时,xf′(x)-f(x)>0,构造F(x)=f(x)x,则F′(x)=xf′(x)-f(x)x2>0.类型四含f(x)±f′(x)
tanx型已知函数f(x)的导函数f′(x),当x∈0,π2时,f′(x)sin2x<f(x)(1+cos2x)成立,下列不等式一定成立的是()A.3fπ4<2fπ3B.3f
π4>2fπ3C.3fπ4<2fπ6D.3fπ4>2fπ6【解析】f′(x)sin2x<f(x)(1+cos2x)⇒f′(x)sinx-f(x)cosx<0.令g(x)=f(x)sinx,g′(x)
=f′(x)sinx-f(x)cosxsin2x<0可知g(x)在0,π2上单调递减,所以gπ4>gπ3,即3fπ4>2fπ3.故选B.【答案】B由于在0,π2上,[sinx·f(x)]′=cosx·f(x)+sinx·f′(x),其符号与f(x)+
f′(x)tanx相同,f(x)sinx′=f′(x)·sinx-f(x)·cosxsin2x,其符号与f′(x)tanx-f(x)符号相同.在含有f(x)±f′(x)tanx的问题中,可以考虑构造函数f(x)sinx,f(x)cosx,f(x)sinx,f(x)cosx等.