§3.6函数中的构造问题
重点解读1.函数中的构造问题是高考考查的一个热点内容,经常以客观题出现,通过已知等式或不等式的结构特征,构造新函数,解决比较大小、解不等式、恒成立等问题.2.同构函数问题是指在不等式、方程、函数中,通过等价变形形成相同形式,再构造函数,同构法主要解决含有指数、对数混合的等式或不等式问题.
题型一导数型构造函数
命题点1利用f(x)与x构造函数
例1(2024·绵阳模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)=f(-x),且当x∈(-∞,0]时,f(x)+xf(x)0成立,若a=30.2·f(30.2),b=ln2·f(ln2),c=log319·f?log319,则a,b,
A.abc B.cba
C.cab D.acb
答案A
解析令g(x)=xf(x),x∈R,
因为f(x)=f(-x),所以g(-x)=-xf(-x)=-xf(x)=-g(x),
所以g(x)为奇函数,
又因为当x∈(-∞,0]时,f(x)+xf(x)0,
所以当x∈(-∞,0]时,g(x)=f(x)+xf(x)0,所以g(x)在(-∞,0]上单调递增,
又g(x)为奇函数,
所以g(x)在R上单调递增,
又因为a=30.2·f(30.2)=g(30.2),
b=ln2·f(ln2)=g(ln2),
c=log319·f?log319=glo
又-20ln2lne=1=3030.2,
所以g(-2)g(ln2)g(30.2),即abc.
思维升华(1)出现nf(x)+xf(x)形式,构造函数F(x)=xnf(x).
(2)出现xf(x)-nf(x)形式,构造函数F(x)=f(
跟踪训练1已知定义在(0,+∞)上的函数f(x)满足xf(x)-f(x)0,且f(2)=2,则f(ex)-ex0的解集是()
A.(-∞,ln2) B.(ln2,+∞)
C.(0,e2) D.(e2,+∞)
答案A
解析令g(x)=f(x)x,x∈(0
则g(x)=xf(
故g(x)=f(x)x在(0
结合f(2)=2,得g(2)=f(2)2
由f(ex)-ex0,得f(e
即g(ex)g(2),∴ex2,则xln2,
即f(ex)-ex0的解集是(-∞,ln2).
命题点2利用f(x)与ex构造函数
例2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.?
答案(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)·ex3e3,
即F(x)F(3),
∴x3,即所求不等式的解集为(3,+∞).
思维升华(1)出现f(x)+nf(x)形式,构造函数F(x)=enxf(x).
(2)出现f(x)-nf(x)形式,构造函数F(x)=f(
跟踪训练2已知f(x)为定义在R上的可导函数,f(x)为其导函数,且f(x)f(x)恒成立,则()
A.f(2025)ef(2026)
B.ef(2025)f(2026)
C.ef(2025)=f(2026)
D.ef(2025)f(2026)
答案B
解析设g(x)=f(x)ex,则g(
因为f(x)f(x)恒成立,
即f(x)-f(x)0恒成立,
所以g(x)0恒成立,g(x)为增函数,
则g(2025)g(2026),
则f(2025)e2025
即ef(2025)f(2026).
命题点3利用f(x)与sinx,cosx构造函数
例3(2025·杭州模拟)已知定义在R上的函数f(x)满足f(x)sinx+f(x)cosx0,则()
A.fπ33fπ6 B
C.fπ33fπ6 D
答案B
解析令F(x)=f(x)cosx,x≠π2+k
故F(x)=f(x
故F(x)=f(x)cosx在?
故Fπ6Fπ3,即fπ6cosπ6fπ3cos
思维升华函数f(x)与sinx,cosx相结合构造可导函数的几种常见形式
F(x)=f(x)sinx,
F(x)=f(x)sinx+f(x)cosx;
F(x)=f(
F(x)=f(
F(x)=f(x)cosx,
F(x)=f(x)cosx-f(x)sinx;
F(x)=f(
F(x)=f(
跟踪训练3(2024·齐齐哈尔模拟)已知函数f(x)的定义域为(0,π),其导函数是f(x).若对任意的x∈(0,π),有f(x)sinx-f(x)cosx0,则关于x的不等