高考数学压轴题命题区间探究与突破第一篇专题03由导寻源妙解函数不等式学案.docx

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高考数学压轴题命题区间探究与突破第一篇专题03由导寻源妙解函数不等式学案

专题03由“导”寻“源”妙解函数不等式

一.方法综述

对于仅利用函数的奇偶性、单调性即可求解的不等式问题,师生已有应对的良好方法,重在应用转化与化归思想,转化成解答具体不等式或不等式组问题.在近几年的高考试题中,出现了一类抽象函数、导数、不等式交汇的重要题型,这类问题由于涉及抽象函数,很多学生解题时,突破不了由抽象而造成的解题障碍,不能从容应对不等式的求解问题.实际上,根据所给不等式,联想导数的运算法则,构造适当的辅助函数,然后利用导数判断其单调性是解决此类问题的通法.

常见的构造函数方法有如下几种:

(1)利用和、差函数求导法则构造函数

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);

特别地,对于不等式f′(x)>k(或

(2)利用积、商函数求导法则构造函数

①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);

②对于不等式f′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(或<0),构造函数.

(3)利用积、商函数求导法则的特殊情况构造函数

①对于不等式xf′(x)+f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=xf(x);

②对于不等式xf′(x)-f(x)>0(或<0),构造函数;

③对于不等式xf′(x)+nf(x)>0(或<0),构造函数F(x)=xnf(x);

④对于不等式xf′(x)-nf(x)>0(或<0),构造函数;

⑤对于不等式f′(x)+f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=exf(x);

⑥对于不等式f′(x)-f(x)>0(或<0),构造函数;

⑦对于不等式f(x)+f′(x)tanx>0(或<0),构造函数F(x)=sinxf(x);

⑧对于不等式f(x)-f′(x)tanx>0(或<0),构造函数;

⑨对于不等式f′(x)-f(x)tanx>0(或<0),构造函数F(x)=cosxf(x);

⑩对于不等式f′(x)+f(x)tanx>0(或<0),构造函数.

⑪(理)对于不等式f′(x)+kf(x)>0(或<0),构造函数F(x)=ekxf(x);

⑫(理)对于不等式f′(x)-kf(x)>0(或<0),构造函数;

二.解题策略

类型一构造具体函数求解

【例1】【2018届第二次调研】已知定义在R上的函数满足,且恒成立,则不等式的解集为()

A.B.C.D.

【答案】D

【指点迷津】

对于与函数有关的不等式的求解问题:

通常是代入函数的解析式,直接求解不等式的解集,若不等式不易解或不可解,则将问题转化为构造新函数,利用新函数的性质——单调性与奇偶性等,结合函数的图象求解,这样会使得问题变得直观、简单,这也体现了数形结合思想的应用.对于复合函数问题,先换元,再构造函数,是常用的方法.

【举一反三】【黑龙江省2018年仿真模拟

(一)】设函数是的导函数,,且,则的解集是()

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】

类型二构造抽象函数求解

【例2】【四川省眉山市仁寿第一中学校南校区2019届第一次调研】设函数是奇函数的导函数,当时,,则使得成立的的取值范围是()

A.B.C.D.

【答案】D

【解析】

根据题意,设,

其导数,

又由当时,,

则有,

即函数在上为减函数,

又由,

则在区间上,,

又由,则,

在区间上,,

又由,则,

则在和上,,

又由为奇函数,则在区间和上,都有,

或,

解可得或,

则的取值范围是,故选D.

【指点迷津】

联系已知条件和结论,构造辅助函数是高中数学中一种常用的方法,解题中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,通过研究函数的单调性、最值等问题,常可使问题变得明了,准确构造出符合题意的函数是解题的关键;解这类不等式的关键点也是难点就是构造合适的函数,构造函数时往往从两方面着手:

①根据导函数的“形状”变换不等式“形状”;②若是选择题,可根据选项的共性归纳构造恰当的函数.

【举一反三】【河北省唐山一中2018届强化提升

(一)】设是函数的导函数,且为自然对数的底数),则不等式的解集为()

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】

综上,不等式的解集为

故选.

类型三追根求源,抽象问题具体化

【例3】【四川省棠湖中学2018-2019学年第一次月考】定义在R上的函数满足,当时总有,若,则实数的取值范围是_________.

【答案】

【解析】

【指点迷津】

函数的奇偶性和单调性是函数的重要性质,它们应用贯穿于整个高中数学的教学之中.学习中应注意牢记奇偶性、单调性的不同表达形式.对于所遇到的数学问题,应注意挖掘其内在联系,抓住其本质,那么运用函数的奇偶性单调性解题,能起到化难为易、化繁为简、化抽象为具体的作用.

【举一反三】【安徽省淮南市2018届二模】已知函数是定义在上的奇函数,且在区间上单调递增,若实数满足,则的取值范围是()

A.B.C.D.

【答案】A

【解析】

∵函数f(x)是定义在R上的奇函数,且在区间(﹣∞,0]上单调递增,

∴f(x)在R上都是增函数,

则不等式,等价为,

即,

则,

即a>

即实数a的取值范围是,故答案为:

A

三.强化训练

1.【辽宁省部分重点高中2019届9月联考】已知函数为定义在上的偶函数,且在上单调递减,则满足的的取值范围()

A.B.C.D.

【答案】C

【解析】

2.【四川省雅安中学2019届第一次月考】设,分别是定义在上的奇函数和偶函数,当时,,且,则不等式的解集是()

A.B.

C.D.

【答案】B

【解析】

构造函数F(x)=f(x)g(x)

因为当时,,即当时F(x)为单调递增函数

且,分别是定义在上的奇函数和偶函数,所以F(x)为奇函数F(3)==0

所以的解集是

所以选B

3.【云南省曲靖市第一中学2019届9月监测卷二】已知函数)为奇函数,当时,且,则不等式的解集为()

A.B.

C.D.

【答案】A

【解析】

4.【宁夏银川一中2019届第一次月考】设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数,为导函数,当时,且,则不等式的解集是()

A.(-3,0)∪(3,+∞)B.(-3,0)∪(0,3)

C.(-∞,-3)∪(3,+∞)D.(-∞,-3)∪(0,3)

【答案】D

【解析】

设F(x)=f(x)g(x),当x<0时,

∵F′(x)=f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0.

∴F(x)在当x<0时为增函数.

∵F(﹣x)=f(﹣x)g(﹣x)=﹣f(x)•g(x)=﹣F(x).

故F(x)为(﹣∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数.

∴F(x)在(0,+∞)上亦为增函数.

已知g(﹣3)=0,必有F(﹣3)=F(3)=0.

构造如图的F(x)的图象,可知

F(x)<0的解集为x∈(﹣∞,﹣3)∪(0,3).

故选:

D.

5.【【全国百强校】河北省武邑中学2019届第一次调研】已知奇函数是定义在上的连续函数,满足f

(2)=,且在上的导函数,则不等式的解集为(  )

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】

6.【黑龙江省2018届仿真模拟(四)】设是函数的导函数,且,(为自然对数的底数),则不等式的解集为()

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】

7.【2019年一轮复习讲练测】设函数是定义在上的可导函数,其导函数为,且有,则不等式的解集为

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】

根据题意,设g(x)=x2f(x),x<0,

其导数g′(x)=[x2f(x)]′=2xf(x)+x2f′(x)=x(2f(x)+xf′(x)),

又由2f(x)+xf′(x)>x2≥0,且x<0,

则g′(x)≤0,则函数g(x)在区间(﹣∞,0)上为减函数,

(x+2018)2f(x+2018)﹣4f(﹣2)>0

⇒(x+2018)2f(x+2018)>(﹣2)2f(﹣2)⇒g(x+2018)>g(﹣2),

又由函数g(x)在区间(﹣∞,0)上为减函数,

则有,

解可得:

x<﹣2020,

即不等式(x+2018)2f(x+2018)﹣4f(﹣2)>0的解集为(﹣∞,﹣2020);

故选:

B.

8.【江西省新余市第四中学2019届10月月考】已知函数的导函数为,且对任意的实数都有(是自然对数的底数),且,若关于的不等式的解集中恰有唯一一个整数,则实数的取值范围是()

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】

分析:

构造函数故进而得到对该函数求导得到函数的单调性和图像,结合图像得到结果.

不等式的解集中恰有唯一一个整数,则此整数只能为-1,故

解得m的范围是:

.

故答案为:

B.

9.【四川省雅安中学2019届第一次月考】已知定义在实数集的函数满足,且导函数,则不等式的解集为__________.

【答案】

【解析】

∵f

(2)=7,

∴g

(2)=f

(2)-6-1=0,

则当x<2时,g(x)>g

(2)=0,

即g(x)>0,则此时g(x)=f(x)-3x-1>0,

即不等式f(x)>3x+1的解为x<2,

即f(t)>3t+1的解为t<2,

由lnx<2,解得0<x<e2,

即不等式f(lnx)>3lnx+1的解集为(0,e2)。

10.【湖北省武汉市2018届四月调研】已知,为奇函数,,则不等式的解集为_________.

【答案】

【解析】

∵y=f(x)﹣1为奇函数,

∴f(0)﹣1=0,即f(0)=1,

令g(x)=,,

则g′(x)=>0,

故g(x)在递增,

f(x)>cosx,

得g(x)=>1=g(0),

故x>0,

故不等式的解集是(0,),

故答案为:

(0,)

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