(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,)