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文件名称:重难专攻(一) 函数中的构造问题.docx
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更新时间:2025-06-13
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文档摘要

重难专攻(一)函数中的构造问题

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(同构法构造函数也在解答题中出现),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.

导数型构造函数

技法1利用f(x)与xn构造

【例1】(1)已知偶函数f(x)(x≠0)的导函数为f(x),且满足f(-1)=0,当x>0时,2f(x)>xf(x),则使得f(x)>0成立的x的取值范围是;

(2)设f(x)是定义在R上的偶函数,当x<0时,f(x)+xf(x)<0,且f(-4)=0,则不等式xf(x)>0的解集是.

答案:(1)(-1,0)∪(0,1)(2)(-∞,-4)∪(0,4)

解析:(1)构造F(x)=f(x)x2,则F(x)=f(x)·x-2f(x)x3,当x>0时,xf(x)-2f(x)<0,可以推出当x>0时,F(x)<0,F(x)在(0,+∞)上单调递减.∵f(x)为偶函数,y=x2为偶函数,∴F(x)为偶函数,∴F(x)在(-∞,0)上单调递增.根据f(-1)=0可得F(-1)=0,根据函数的单调性、奇偶性可得函数F(x)的图象如图所示,根据图象可知f(

(2)构造F(x)=xf(x),则F(x)=f(x)+xf(x),当x<0时,f(x)+xf(x)<0,可以推出当x<0时,F(x)<0,∴F(x)在(-∞,0)上单调递减.∵f(x)为偶函数,y=x为奇函数,∴F(x)为奇函数,∴F(x)在(0,+∞)上也单调递减.根据f(-4)=0可得F(-4)=0,根据函数的单调性、奇偶性可得函数F(x)的图象如图所示,根据图象可知xf(x)>0的解集为(-∞,-4)∪(0,4).

解题技法

利用f(x)与xn构造函数

(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(

技法2利用f(x)与ex构造

【例2】(2024·汕头一模)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,其中e是自然对数的底数,则()

A.f(2024)<ef(2025) B.ef(2024)<f(2025)

C.ef(2024)=f(2025) D.ef(2024)>f(2025)

解析:B设函数g(x)=f(x)ex,可得g(x)=f(x)-f(x)ex,因为f(x)<f(x),可得f(x)-f(x)>0,所以g(x)>0,可得g(x)为增函数,则f(2

解题技法

利用f(x)与ex构造函数

(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(

技法3利用f(x)与sinx,cosx构造

【例3】(2024·潍坊一模)已知函数f(x)的定义域为(0,π),其导函数是f(x).若f(x)sinx-f(x)cosx>0恒成立,则关于x的不等式f(x)<2f(π6)sinx的解集为

答案:(0,π6

解析:令F(x)=f(x)sinx,则F(x)=f(x)sinx-f(x)cosxsin2x>0,所以F(x)在定义域内是增函数.所以关于x的不等式f(x)<2f(π6)sinx,可化为f(x)sinx<f(π6)sinπ6,即F(x)<F

解题技法

利用f(x)与sinx,cosx构造函数的常见类型

(1)F(x)=f(x)sinx,F(x)=f(x)sinx+f(x)cosx;

(2)F(x)=f(x)sinx,F

(3)F(x)=f(x)cosx,F(x)=f(x)cosx-f(x)sinx;

(4)F(x)=f(x)cosx,F

1.已知R上的奇函数f(x),其导函数为f(x),且当x∈(0,+∞)时,f(x)sinx+f(x)cosx<0,若a=22f(-π6),b=-f(π4),则a与b

答案:a<b

解析:设φ(x)=f(x)·sinx,则φ(x)=f(x)sinx+f(x)cosx,∴x∈(0,+∞)时,φ(x)<0,即φ(x)在(0,+∞)上单调递减,又f(x)为奇函数,∴φ(x)为偶函数,∴φ(-π6)=φ(π6)>φ(π4),即f(-π6)sin(-π6)>f(π4)sinπ4,即-12f(-π6)>22f(π4),即22f(-π

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)在R上单调递增.又f(3)=3,