資源簡介 (共33張PPT)微專題4 導數中的函數構造問題第五章 一元函數的導數及其應用在考試中經常見到一類試題,不給出解析式,而是給出函數f (x)及其導數滿足的條件,需要據此條件構造抽象函數,再根據條件得出構造函數的單調性,需應用單調性解決問題的這類題目具有一定的難度,下面總結其基本類型的處理方法.類型1 利用 f (x)與x構造【例1】 已知y=f (x)是定義在R上的偶函數,且當x>0時,不等式xf ′(x)+f (x)<0成立,若a=30.3·f (30.3),b=logπ3·f (logπ3),c=log3·f (),則a,b,c的大小關系是________.c>b>a [令g(x)=xf (x),則g′(x)=xf ′(x)+f (x).由條件知,x>0時,g′(x)<0,即g(x)在(0,+∞)上單調遞減.又f (x)為偶函數,則g(x)為奇函數,故g(x)在R上單調遞減.又log3b>a.]c>b>a反思領悟 f (x)與x構造常見的形式(1)對于xf ′(x)+f (x)>0,構造h(x)=xf (x).(2)對于xf ′(x)-f (x)>0,構造h(x)=.(3)出現nf (x)+xf ′(x)的形式,構造h(x)=xnf (x).(4)出現xf ′(x)-nf (x)的形式,構造h(x)=.[學以致用] 1.f (x)是定義在(0,+∞)上的非負可導函數,且滿足xf ′(x)-f (x)≤0,對任意正實數a,b,若a<b,則必有( )A.af (b)≤bf (a) B.bf (a)≤af (b)C.af (a)≤bf (b) D.bf (b)≤af (a)√A [設F(x)=(x>0),則F′(x)==.∵x>0,xf ′(x)-f (x)≤0,∴F′(x)≤0,故F(x)在(0,+∞)上單調遞減或為常數函數,又0<a<b,∴F(a)≥F(b),即,∴bf (a)≥af (b).故選A.]類型2 利用 f (x)與ex構造函數【例2】 已知函數f (x)的定義域為R,且對任意的x∈R,f ′(x)+f (x)>0.則對任意正數a必有( )A.f (a)>eaf (0) B.f (a)C.f (a)< D.f (a)>D [構造函數F(x)=exf (x),則F′(x)=ex[f ′(x)+f (x)]>0,故F(x)在R上單調遞增,又a>0,所以F(a)>F(0),即eaf (a)>e0f (0),所以f (a)>.故選D.]√反思領悟 f (x)與ex構造常見的形式(1)對于f ′(x)+f (x)>0,構造h(x)=exf (x).(2)對于f ′(x)-f (x)>0,構造h(x)=.(3)出現f ′(x)+nf (x)形式,構造h(x)=enxf (x).(4)出現f ′(x)-nf (x)形式,構造h(x)=.[學以致用] 2.已知定義在R上的函數f (x)的導函數為f ′(x),且滿足f ′(x)-f (x)>0,則不等式e4·f (3x-4)>e2xf (x)的解集為( )A.(2,+∞) B.(e,+∞)C.(-∞,e) D.(-∞,2)√A [令g(x)=,則g′(x)=>0,所以g(x)在R上單調遞增.由e4f (3x-4)>e2xf (x),得>,即g(3x-4)>g(x),又g(x)在R上單調遞增,所以3x-4>x,解得x>2,即不等式e4f (3x-4)>e2xf (x)的解集為(2,+∞).故選A.]類型3 利用 f (x)與sin x,cos x構造【例3】 (多選)函數f (x)的定義域為,f ′(x)是f (x)的導函數,且f ′(x)<-tan x·f (x)恒成立,則( )A.f > B.>fC.f > D.>√√CD [依題意0<x<,由f ′(x)<-tan x·f (x),得f ′(x)<-·f (x),即sin x·f (x)+cos x·f ′(x)<0.構造函數F(x)=,則F′(x)=<0,所以F(x)在上單調遞減,所以F>F>F,即>>,即>>f ,所以f >,>.故選CD.]反思領悟 f (x)與sin x,cos x構造常見的形式(1)對于f ′(x)sin x+f (x)cos x>0,構造函數h(x)=f (x)sin x;(2)對于f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,構造函數h(x)=;(3)對于f ′(x)cos x-f (x)sin x>0,構造函數h(x)=f (x)cos x;(4)對于f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,構造函數h(x)=[學以致用] 3.已知函數y=f (x)對于任意的x∈滿足f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,則下列不等式不成立的是( )A.<fB.<fC.f (0)<D.f (0)<2f√A [構造F(x)=,則F′(x)=,∵f ′(x)cosx+f (x)sin x>0,則F′(x)>0,∴F(x)在上單調遞增.把各選項轉化后可知A不成立,B,C,D成立.]題號一、選擇題1.已知f ′(x)是定義在R上的函數f (x)的導函數,且滿足xf ′(x)+f (x)>0對任意的x∈R都成立,則下列選項中一定正確的是( )A.f (1)> B.>f (2)C.f (1)< D.<f (2)微專題強化練(四) 導數中的函數構造問題135246879√題號135246879D [令F(x)=xf (x),則F′(x)=xf ′(x)+f (x)>0,故F(x)為R上的增函數,所以F(2)>F(1),即2f (2)>f (1).故選D.]題號2134568792.設定義在(0,+∞)的函數f (x)的導函數為f ′(x),且滿足xf ′(x)+3f (x)>0,則關于x的不等式f (x-3)-f (3)<0的解集為( )A.(3,6) B.(0,3)C.(0,6) D.(6,+∞)√題號213456879A [令g(x)=x3f (x),則g′(x)=x2[3f (x)+xf ′(x)]>0,所以g(x)在(0,+∞)上單調遞增,f (x-3)-f (3)<0,即(x-3)3f (x-3)-27f (3)<0,所以g(x-3)<g(3),所以所以3<x<6.故選A.]題號3245687913.已知e為自然對數的底數,函數f (x)的導函數為f ′(x),對任意x∈R,都有f ′(x)<-f (x)成立,則( )A.>f (1)>ef (2) B.f (1)>ef (2)>C.ef (2)>f (1)> D.ef (2)>>f (1)√題號324568791A [由f ′(x)<-f (x)得f ′(x)+f (x)<0.令g(x)=exf (x),則g′(x)=ex[f (x)+f ′(x)]<0,所以g(x)單調遞減,故g(0)>g(1)>g(2),即e0f (0)>e1f (1)>e2f (2),同除以e得>f (1)>ef (2).故選A.]題號4235687914.已知f (x)為R上的可導函數,其導函數為f ′(x),且對于任意的x∈R,均有f (x)+f ′(x)>0,則( )A.e-2 025f (-2 025)<f (0),e2 025f (2 025)>f (0)B.e-2 025f (-2 025)<f (0),e2 025f (2 025)<f (0)C.e-2 025f (-2 025)>f (0),e2 025f (2 025)>f (0)D.e-2 025f (-2 025)>f (0),e2 025f (2 025)<f (0)√題號423568791A [構造函數h(x)=exf (x),則h′(x)=exf (x)+exf ′(x)=ex[f (x)+f ′(x)]>0,所以函數h(x)在R上單調遞增,故h(-2 025)<h(0),即e-2 025f (-2 025)<e0f (0),即e-2 025f (-2 025)<f (0).同理,h(2 025)>h(0),即e2 025f (2 025)>f (0).故選A.]題號2453687915.設函數f (x)的定義域為R,其導函數為f ′(x),且滿足f (x)>f ′(x)+1,f (0)=2 023,則不等式e-xf (x)>e-x+2 022(其中e為自然對數的底數)的解集是( )A.(2 022,+∞) B.(-∞,2 023)C.(0,2 022) D.(-∞,0)√題號245368791D [設g(x)=.∵f (x)>f ′(x)+1,即f ′(x)-f (x)+1<0,∴g′(x)=<0,∴g(x)在R上單調遞減,又f (0)=2 023,∴不等式e-xf (x)>e-x+2 022 >2 022=f (0)-1=,即g(x)>g(0),∴x<0,∴原不等式的解集為(-∞,0).故選D.]題號245368791二、填空題6.已知f (x)是定義在R上的奇函數,且f (2)=0,若當x>0時,xf ′(x)+f (x)>0,則不等式xf (x)>0的解集是_______________________________.(-∞,-2)∪(2,+∞) [由題意,設g(x)=xf (x),則g′(x)=xf ′(x)+f (x).∵當x>0時,xf ′(x)+f (x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上單調遞增.∵f (x)是定義在R上的奇函數,∴g(x)是定義在R上的偶函數.又f (2)=0,則g(2)=2f (2)=0,∴不等式xf (x)>0等價于g(x)>0=g(2),∴|x|>2,解得x<-2或x>2.∴不等式xf (x)>0的解集是(-∞,-2)∪(2,+∞).](-∞,-2)∪(2,+∞)題號2453768917.已知函數f (x)及其導函數f ′(x)的定義域均為R,且f (x)>f ′(x),若f (0)=0,則不等式f (2x2-5x-7)>0的解集為________. [由函數f (x)及其導函數f ′(x)的定義域均為R,且f (0)=0,令g(x)=,可得g(0)=0,且g′(x)=,因為f (x)>f ′(x),所以g′(x)<0,所以g(x)在R上單調遞減.題號245376891不等式f (2x2-5x-7)>0,即g(2x2-5x-7)>g(0),所以2x2-5x-7<0,解得-1<x<,所以不等式f (2x2-5x-7)>0的解集為.]題號2453867918.函數f (x)的定義域為,f =,其導函數是f ′(x),且f (x)·cos x<f ′(x)·sin x恒成立,則不等式f (x)>2sin x的解集為________.題號245386791 [∵f (x)cos x<f ′(x)sin x,∴f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,構造函數g(x)=,則g′(x)=,當x∈時,g′(x)>0,∴g(x)在上單調遞增,∵>2==,即g(x)>g,∴<x<,故不等式的解集為.]題號924538671三、解答題9.已知函數f (x)的定義域為(0,+∞),f ′(x)為f (x)的導函數,且滿足f (x)<-xf ′(x),求(x+1)f (x+1)>(x2-1)f (x2-1)的解集.題號924538671[解] 構造函數y=xf (x),x∈(0,+∞),則y′=f (x)+xf ′(x)<0,所以函數y=xf (x)在(0,+∞)上單調遞減.因為(x+1)f (x+1)>(x2-1)f (x2-1),所以x+1<x2-1,且x2-1>0,x+1>0,解得x>2,所以所求不等式的解集是(2,+∞).THANKS微專題4 導數中的函數構造問題在考試中經常見到一類試題,不給出解析式,而是給出函數f (x)及其導數滿足的條件,需要據此條件構造抽象函數,再根據條件得出構造函數的單調性,需應用單調性解決問題的這類題目具有一定的難度,下面總結其基本類型的處理方法.類型1 利用f (x)與x構造【例1】 已知y=f (x)是定義在R上的偶函數,且當x>0時,不等式xf ′(x)+f (x)<0成立,若a=30.3·f (30.3),b=logπ3·f (logπ3),c=log3·f (),則a,b,c的大小關系是________. f (x)與x構造常見的形式(1)對于xf ′(x)+f (x)>0,構造h(x)=xf (x).(2)對于xf ′(x)-f (x)>0,構造h(x)=.(3)出現nf (x)+xf ′(x)的形式,構造h(x)=xnf (x).(4)出現xf ′(x)-nf (x)的形式,構造h(x)=.[學以致用] 1.f (x)是定義在(0,+∞)上的非負可導函數,且滿足xf ′(x)-f (x)≤0,對任意正實數a,b,若a<b,則必有( )A.af (b)≤bf (a) B.bf (a)≤af (b)C.af (a)≤bf (b) D.bf (b)≤af (a)類型2 利用f (x)與ex構造函數【例2】 已知函數f (x)的定義域為R,且對任意的x∈R,f ′(x)+f (x)>0.則對任意正數a必有( )A.f (a)>eaf (0) B.f (a)C.f (a)< D.f (a)> f (x)與ex構造常見的形式(1)對于f ′(x)+f (x)>0,構造h(x)=exf (x).(2)對于f ′(x)-f (x)>0,構造h(x)=.(3)出現f ′(x)+nf (x)形式,構造h(x)=enxf (x).(4)出現f ′(x)-nf (x)形式,構造h(x)=.[學以致用] 2.已知定義在R上的函數f (x)的導函數為f ′(x),且滿足f ′(x)-f (x)>0,則不等式e4·f (3x-4)>e2xf (x)的解集為( )A.(2,+∞) B.(e,+∞)C.(-∞,e) D.(-∞,2)類型3 利用f (x)與sin x,cos x構造【例3】 (多選)函數f (x)的定義域為,f ′(x)是f (x)的導函數,且f ′(x)<-tan x·f (x)恒成立,則( )A.f >B.>fC.f >D.> f (x)與sin x,cos x構造常見的形式(1)對于f ′(x)sin x+f (x)cos x>0,構造函數h(x)=f (x)sin x;(2)對于f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,構造函數h(x)=;(3)對于f ′(x)cos x-f (x)sin x>0,構造函數h(x)=f (x)cos x;(4)對于f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,構造函數h(x)=.[學以致用] 3.已知函數y=f (x)對于任意的x∈滿足f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,則下列不等式不成立的是( )A.<fB.<fC.f (0)<D.f (0)<2f2/2微專題4 導數中的函數構造問題在考試中經常見到一類試題,不給出解析式,而是給出函數f (x)及其導數滿足的條件,需要據此條件構造抽象函數,再根據條件得出構造函數的單調性,需應用單調性解決問題的這類題目具有一定的難度,下面總結其基本類型的處理方法.類型1 利用f (x)與x構造【例1】 已知y=f (x)是定義在R上的偶函數,且當x>0時,不等式xf ′(x)+f (x)<0成立,若a=30.3·f (30.3),b=logπ3·f (logπ3),c=log3·f (),則a,b,c的大小關系是________.c>b>a [令g(x)=xf (x),則g′(x)=xf ′(x)+f (x).由條件知,x>0時,g′(x)<0,即g(x)在(0,+∞)上單調遞減.又f (x)為偶函數,則g(x)為奇函數,故g(x)在R上單調遞減.又log3b>a.] f (x)與x構造常見的形式(1)對于xf ′(x)+f (x)>0,構造h(x)=xf (x).(2)對于xf ′(x)-f (x)>0,構造h(x)=.(3)出現nf (x)+xf ′(x)的形式,構造h(x)=xnf (x).(4)出現xf ′(x)-nf (x)的形式,構造h(x)=.[學以致用] 1.f (x)是定義在(0,+∞)上的非負可導函數,且滿足xf ′(x)-f (x)≤0,對任意正實數a,b,若a<b,則必有( )A.af (b)≤bf (a) B.bf (a)≤af (b)C.af (a)≤bf (b) D.bf (b)≤af (a)A [設F(x)=(x>0),則F′(x)==.∵x>0,xf ′(x)-f (x)≤0,∴F′(x)≤0,故F(x)在(0,+∞)上單調遞減或為常數函數,又0<a<b,∴F(a)≥F(b),即,∴bf (a)≥af (b).故選A.]類型2 利用f (x)與ex構造函數【例2】 已知函數f (x)的定義域為R,且對任意的x∈R,f ′(x)+f (x)>0.則對任意正數a必有( )A.f (a)>eaf (0) B.f (a)C.f (a)< D.f (a)>D [構造函數F(x)=exf (x),則F′(x)=ex[f ′(x)+f (x)]>0,故F(x)在R上單調遞增,又a>0,所以F(a)>F(0),即eaf (a)>e0f (0),所以f (a)>.故選D.] f (x)與ex構造常見的形式(1)對于f ′(x)+f (x)>0,構造h(x)=exf (x).(2)對于f ′(x)-f (x)>0,構造h(x)=.(3)出現f ′(x)+nf (x)形式,構造h(x)=enxf (x).(4)出現f ′(x)-nf (x)形式,構造h(x)=.[學以致用] 2.已知定義在R上的函數f (x)的導函數為f ′(x),且滿足f ′(x)-f (x)>0,則不等式e4·f (3x-4)>e2xf (x)的解集為( )A.(2,+∞) B.(e,+∞)C.(-∞,e) D.(-∞,2)A [令g(x)=,則g′(x)=>0,所以g(x)在R上單調遞增.由e4f (3x-4)>e2xf (x),得>,即g(3x-4)>g(x),又g(x)在R上單調遞增,所以3x-4>x,解得x>2,即不等式e4f (3x-4)>e2xf (x)的解集為(2,+∞).故選A.]類型3 利用f (x)與sin x,cos x構造【例3】 (多選)函數f (x)的定義域為,f ′(x)是f (x)的導函數,且f ′(x)<-tan x·f (x)恒成立,則( )A.f >B.>fC.f >D.>CD [依題意0<x<,由f ′(x)<-tan x·f (x),得f ′(x)<-·f (x),即sin x·f (x)+cos x·f ′(x)<0.構造函數F(x)=,則F′(x)=<0,所以F(x)在上單調遞減,所以F>F>F,即>>,即>>f ,所以f >,>.故選CD.] f (x)與sin x,cos x構造常見的形式(1)對于f ′(x)sin x+f (x)cos x>0,構造函數h(x)=f (x)sin x;(2)對于f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,構造函數h(x)=;(3)對于f ′(x)cos x-f (x)sin x>0,構造函數h(x)=f (x)cos x;(4)對于f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,構造函數h(x)=.[學以致用] 3.已知函數y=f (x)對于任意的x∈滿足f ′(x)cos x+f (x)sin x>0,則下列不等式不成立的是( )A.<fB.<fC.f (0)<D.f (0)<2fA [構造F(x)=,則F′(x)=,∵f ′(x)cosx+f (x)sin x>0,則F′(x)>0,∴F(x)在上單調遞增.把各選項轉化后可知A不成立,B,C,D成立.]微專題強化練(四) 導數中的函數構造問題一、選擇題1.已知f ′(x)是定義在R上的函數f (x)的導函數,且滿足xf ′(x)+f (x)>0對任意的x∈R都成立,則下列選項中一定正確的是( )A.f (1)> B.>f (2)C.f (1)< D.<f (2)D [令F(x)=xf (x),則F′(x)=xf ′(x)+f (x)>0,故F(x)為R上的增函數,所以F(2)>F(1),即2f (2)>f (1).故選D.]2.設定義在(0,+∞)的函數f (x)的導函數為f ′(x),且滿足xf ′(x)+3f (x)>0,則關于x的不等式f (x-3)-f (3)<0的解集為( )A.(3,6) B.(0,3)C.(0,6) D.(6,+∞)A [令g(x)=x3f (x),則g′(x)=x2[3f (x)+xf ′(x)]>0,所以g(x)在(0,+∞)上單調遞增,f (x-3)-f (3)<0,即(x-3)3f (x-3)-27f (3)<0,所以g(x-3)<g(3),所以所以3<x<6.故選A.]3.已知e為自然對數的底數,函數f (x)的導函數為f ′(x),對任意x∈R,都有f ′(x)<-f (x)成立,則( )A.>f (1)>ef (2) B.f (1)>ef (2)>C.ef (2)>f (1)> D.ef (2)>>f (1)A [由f ′(x)<-f (x)得f ′(x)+f (x)<0.令g(x)=exf (x),則g′(x)=ex[f (x)+f ′(x)]<0,所以g(x)單調遞減,故g(0)>g(1)>g(2),即e0f (0)>e1f (1)>e2f (2),同除以e得>f (1)>ef (2).故選A.]4.已知f (x)為R上的可導函數,其導函數為f ′(x),且對于任意的x∈R,均有f (x)+f ′(x)>0,則( )A.e-2 025f (-2 025)<f (0),e2 025f (2 025)>f (0)B.e-2 025f (-2 025)<f (0),e2 025f (2 025)<f (0)C.e-2 025f (-2 025)>f (0),e2 025f (2 025)>f (0)D.e-2 025f (-2 025)>f (0),e2 025f (2 025)<f (0)A [構造函數h(x)=exf (x),則h′(x)=exf (x)+exf ′(x)=ex[f (x)+f ′(x)]>0,所以函數h(x)在R上單調遞增,故h(-2 025)<h(0),即e-2 025f (-2 025)<e0f (0),即e-2 025f (-2 025)<f (0).同理,h(2 025)>h(0),即e2 025f (2 025)>f (0).故選A.]5.設函數f (x)的定義域為R,其導函數為f ′(x),且滿足f (x)>f ′(x)+1,f (0)=2 023,則不等式e-xf (x)>e-x+2 022(其中e為自然對數的底數)的解集是( )A.(2 022,+∞) B.(-∞,2 023)C.(0,2 022) D.(-∞,0)D [設g(x)=.∵f (x)>f ′(x)+1,即f ′(x)-f (x)+1<0,∴g′(x)=<0,∴g(x)在R上單調遞減,又f (0)=2 023,∴不等式e-xf (x)>e-x+2 022 >2 022=f (0)-1=,即g(x)>g(0),∴x<0,∴原不等式的解集為(-∞,0).故選D.]二、填空題6.已知f (x)是定義在R上的奇函數,且f (2)=0,若當x>0時,xf ′(x)+f (x)>0,則不等式xf (x)>0的解集是________.(-∞,-2)∪(2,+∞) [由題意,設g(x)=xf (x),則g′(x)=xf ′(x)+f (x).∵當x>0時,xf ′(x)+f (x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上單調遞增.∵f (x)是定義在R上的奇函數,∴g(x)是定義在R上的偶函數.又f (2)=0,則g(2)=2f (2)=0,∴不等式xf (x)>0等價于g(x)>0=g(2),∴|x|>2,解得x<-2或x>2.∴不等式xf (x)>0的解集是(-∞,-2)∪(2,+∞).]7.已知函數f (x)及其導函數f ′(x)的定義域均為R,且f (x)>f ′(x),若f (0)=0,則不等式f (2x2-5x-7)>0的解集為________. [由函數f (x)及其導函數f ′(x)的定義域均為R,且f (0)=0,令g(x)=,可得g(0)=0,且g′(x)=,因為f (x)>f ′(x),所以g′(x)<0,所以g(x)在R上單調遞減.不等式f (2x2-5x-7)>0,即g(2x2-5x-7)>g(0),所以2x2-5x-7<0,解得-1<x<,所以不等式f (2x2-5x-7)>0的解集為.]8.函數f (x)的定義域為,f =,其導函數是f ′(x),且f (x)·cos x<f ′(x)·sin x恒成立,則不等式f (x)>2sin x的解集為________. [∵f (x)cos x<f ′(x)sin x,∴f ′(x)sin x-f (x)cos x>0,構造函數g(x)=,則g′(x)=,當x∈時,g′(x)>0,∴g(x)在上單調遞增,∵>2==,即g(x)>g,∴<x<,故不等式的解集為.]三、解答題9.已知函數f (x)的定義域為(0,+∞),f ′(x)為f (x)的導函數,且滿足f (x)<-xf ′(x),求(x+1)f (x+1)>(x2-1)f (x2-1)的解集.[解] 構造函數y=xf (x),x∈(0,+∞),則y′=f (x)+xf ′(x)<0,所以函數y=xf (x)在(0,+∞)上單調遞減.因為(x+1)f (x+1)>(x2-1)f (x2-1),所以x+1<x2-1,且x2-1>0,x+1>0,解得x>2,所以所求不等式的解集是(2,+∞).7/7 展開更多...... 收起↑ 資源列表 26 第五章 微專題4 導數中的函數構造問題.docx 27 第五章 微專題4 導數中的函數構造問題.docx 27 第五章 微專題4 導數中的函數構造問題.pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫