4.4构造函数常见方法(精讲)
常见的构造模型
一.只含→加变乘,减变除
1.对于不等式f′(x)+g′(x)0(或0),构造函数F(x)=f(x)+g(x)
2.对于不等式f′(x)-g′(x)0(或0),构造函数F(x)=f(x)-g(x)
3.对于不等式f′(x)k(或k)(k≠0),构造函数F(x)=f(x)-kx或F(x)=f(x)-kx+b;
4.对于不等式f′(x)g(x)+f(x)g′(x)0(或0),构造函数F(x)=f(x)g(x)
5.对于不等式f′(x)g(x)-f(x)g′(x)0(或0),构造函数(g(x)≠0).
二.含
1.对于f′(x)+f(x)0(或0),构造函数g(x)=exf(x)
2.对于f′(x)+nf(x)0(或0),构造函数g(x)=enx·f(x)
3.对于f′(x)-f(x)0(或0),构造函数
4.对于f′(x)-nf(x)0(或0),构造函数
三.含xf′(x)±f(x)
1.对于xf′(x)+f(x)0(或0),则构造函数g(x)=xf(x).
2.对于xf′(x)+nf(x)0(或0),则构造函数g(x)=xnf(x);
3.对于xf′(x)-f(x)0(或0),则构造函数.
4.对于xf′(x)-nf(x)0(或0),则构造函数.
四.f(x)±f′(x)tanx
1.对于f′(x)tanx+f(x)0(或0),构造函数h(x)=f(x)sinx;
2.对于f′(x)tanx-f(x)0(或0),构造函数;
3.对于f′(x)-f(x)tanx0(或0),构造函数h(x)=f(x)cosx;
4.对于f′(x)+f(x)tanx0(或0),构造函数
5.对于f′(x)sinx+f(x)cosx0(或0),构造函数h(x)=f(x)sinx;
6.对于f′(x)sinx-f(x)cosx0(或0),构造函数;
7.对于f′(x)cosx-f(x)sinx0(或0),构造函数h(x)=f(x)cosx;
8.对于f′(x)cosx+f(x)sinx0(或0),构造函数
考法一常见构造函数模型
【例11】(2023春·四川凉山)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
【例12】(2023·青海海东·统考模拟预测)已知是奇函数的导函数,且当时,,则(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当时,,则由,得;
当时,,则由,得.
令,则,
故g(x)在上单调递增,在上单调递减.
又f(x)是奇函数,所以是偶函数,
故,即,,
即.
与和的大小关系不确定.
故选:A.
【一隅三反】
1.(2023春·江苏盐城)已知函数的定义域为R,为的导函数,且,则不等式的解集是(????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据题意,构造函数,则,
所以函数在R上单调递增,又,即,
所以,即,解得.故选:D.
2.(2023·广东佛山·校考模拟预测)已知是函数的导函数,对于任意的都有,且,则不等式的解集是(????)
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】法一:构造特殊函数.令,则满足题目条件,把代入得解得,
故选:.
法二:构造辅助函数.令,则,
所以在上单调递增,
又因为,所以,所以,
故选:D.
3.(2023秋·陕西西安)已知函数的定义域为,其导函数是.有,则关于的不等式的解集为(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】构造函数,其中,则,
所以,函数在上单调递减,
因为,则,由可得,
即,所以,,解得,
因此,不等式的解集为.
故选:A.
4.(2023·安徽黄山·统考三模)已知定义域为的函数,其导函数为,且满足,,则(????)
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】,则,
因为在上恒成立,
所以在上恒成立,
故在上单调递减,
所以,,故A不正确;
所以,即,即,故B不正确;
,即,即,故C正确;
,即,即,故D不正确;故选:C.
考法二结构同构
【例21】(2023·河南南阳·南阳中学校考三模)设,则(????)
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由,
令函数,可得,
当,可得,单调递增;
当,可得,单调递减,
所以当,函数取得极大值,即为最大值,
函数的图形,如图所示,
对于函数,当且时,.
设且,
则,可得,所以,所以,
所以.
故选:A.
【例22】(2023春·安徽)已知,,,则(????)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由,,,
对两边取对数,可得,,,
令,其中,
可得,
令,可得,所以为单调递增函数,
当时,可得,所以,