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导函数与原函数混合构造
常见的导函数与原函数混合构造类型
关系式为“加”型构造:
构造
(2)构造
(3)构造
(4)构造(注意的符号)
(5)构造
关系式为“减”型构造:
(6)构造
(7)构造
(8)构造
(9)构造(注意的符号)
(10)构造
题型一f(x)与g(x)的构造
【例1】(2023·江苏无锡·高三校考阶段练习)设函数,在上的导函数存在,且恒成立,则当时,下列不等式中一定成立的是()
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】令,则,
则在区间上是增函数,故,
即,
则,,
所以C正确,D错误,A,B不一定正确.故选:C.
【变式1-1】(2023·高二单元测试)设是R上的可导函数,分别为的导函数,且,则当时,有()
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】∵,
∴函数是R上的减函数.
∴当时,,故选:C.
【变式1-2】(2023·全国·高三专题练习)设函数f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数.当x0时,,且,则不等式f(x)g(x)0的解集是()
A.B.
C.D.
【答案】A
【解析】构造函数F(x)=f(x)·g(x).由题意可知,当x0时,,
所以F(x)在上单调递增.
又因为f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,
,所以F(x)是定义在R上的奇函数,
从而F(x)在上单调递增.
而F(3)=f(3)g(3)=0,所以F(-3)=-F(3)=0,
当时,f(x)g(x)0的解为;当时,f(x)g(x)0的解为;
综上可知不等式f(x)g(x)0的解集为.故选:A.
【变式1-3】(2023·安徽滁州·高二校联考阶段练习)设在上的导函数均存在,,且,当时,下列结论一定正确的是(
A.B.
C.D.
【答案】C
【解析】因为,不妨设,,
则,所以在上单调递增,
因为与1的大小不确定,
所以无法比较的大小关系,故A、B无法判断;
则,即,
且,则,故D错误;
由,即,
且,则,C正确;故选:C.
【变式1-4】(2023·陕西汉中·高二校联考期末)已知函数、是定义域为的可导函数,且,都有,,若、满足,则当时下列选项一定成立的是()
A.B.
C.D.
【答案】D
【解析】由题意:,
设,则,
由得,
因为,所以,
又、是定义域为的恒大于0的可导函数,
故,B错误,,A错误;
,
因为,不知道正负,所以C不一定成立;
,
即,D正确.故选:D.
题型二构造f(x)±一次/二次函数
【例2】(2023·广东东莞·高二校联考阶段练习)已知定义在上的函数的导函数为,且对任意都有,,则不等式的解集为()
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】令,则,所以在R上递增,
又,
则不等式等价于,所以,故选:A
【变式2-1】(2023·贵州·高二校联考阶段练习)已知函数是定义在上的可导函数,且满足,,,则不等式的解集是()
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】构造函数,因为,所以,
可知函数在上单调递增,,
不等式化为,即,
由单调递增可得,即.故选:C.
【变式2-2】(2023·四川凉山·高二宁南中学校考阶段练习)已知函数满足,且的导函数,则的解集为()
A.B.C.D.
【答案】D
【解析】设,则,
因为,所以,即函数在上单调递减,
则,即,即,
所以,即的解集为.故选:D
【变式2-3】(2023·江苏镇江·高二扬中高级中学校考阶段练习)已知函数,对任意的,都有,当时,,若,则实数的取值范围为()
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】令,则,
可得,
即,所以为上的奇函数,
因为时,,可得,
所以在为单调递减函数,且,
所以函数在上为单调递减函数,
由不等式,
可得
整理得到,
即,可得,解得,
所以实数的取值范围为.故选:B.
题型三构造f(x)·xn型函数
【例3】(2023·四川绵阳·高二盐亭中学校考阶段练习)若函数满足在上恒成立,且,则()
A.B.C.D.
【答案】B
【解析】设,则,
由,可知,所以在上是增函数,
又,所以,即,故选:B.
【变式3-1】(2023·四川眉山·高二校考阶段练习