文档内容
4.4 构造函数常见方法(精讲)(提升版)
思维导图考点呈现
例题剖析
考点一 直接型
【例1】(2022·青海玉树)定义在R上的可导函数 满足 ,若 ,则
m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令 ,则 ,则 在R上单减,又 等
价于 ,即 ,由单调性得 ,解得 .故选:B.
【一隅三反】
1.(2021·漠河市高级中学)已知 是定义在 上的奇函数, 是函数 的导函数且在
上 ,若 ,则实数 的取值范围为( )
A. B.
C. D.【答案】B
【解析】设 ,则
又 上, ,则 ,即函数 在 上单调递减,
又 是定义在 上的奇函数,则函数 为 上的奇函数,故 在 上单调递减,
又
,即
可得: ,解得:
故选:B.
2(2022年广东潮州)已知 是定义在 上的奇函数, ,当 时, ,则使
得 成立的 的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】构造函数 ,
因为 为奇函数,所以 =xf(x)=F(x),所以F(x)为偶函数,
因为当 时, ,
单调递减,x>0时,函数F(x)单调递增,
因为f(-1)=0,所以F(-1)=(-1)f(-1)=0.F(1)=0.
因为f(x)>0,所以 ,所以 ,所以x>1或-1<x<0.故选:B3.(2022·贵州)已知 , 均是定义在R上的函数,且 ,当
时, ,且 ,则不等式 的解集是( )
A.(-1,0)∪(1,+∞) B.(-1,0)∪(0,1)
C.(-∞,-1)∪(1,+∞) D.(-∞,-1)∪(0,1)
【答案】D
【解析】 , , 分别为奇函数偶函数.构造新函数
则 为奇函数当 时,
递增.
当 时, 递增,
故答案选D
4.(2022·全国高三)函数 是定义在 上的函数,且 为 的导函数,若
,则不等式 的解集是________.
【答案】
【解析】由题意可知 在 单调递增,
又 , 时, 时, ;
对于 ,当 时,不等式成立,
当 时, ,不等式不成立;
当 时, ,且 ,不等式成立.综上不等式的解集为 .故答案为:
考点二 加乘型
【例 2-1】(2022·陕西榆林·三模)已知 是定义在 上的函数, 是 的导函数,且
, ,则下列结论一定成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令 ,则 ,则 是增函数,
故 ,即 ,可得 .故选:D
【例2-2】(江苏省淮安市2022届高三下学期5月模拟数学试题)已知偶函数 的定义域为R,导函数
为 ,若对任意 ,都有 恒成立,则下列结论正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令 ,则 ,则A错误;
令 ,则 ,
当 时,由 ,
,则 在 上单调递增,
又因为偶函数 的定义域为R,
∴ 为偶函数, 在 上单调递增,
, ,故B错误;, ,故C正确;
由题意,不妨假设 (c为常数)符合题意,此时 ,故D错误.故选:C.
【一隅三反】
1.(2022·河南)已知函数 的定义域为 ,其导函数是 ,且 .若
,则不等式 的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】构造函数 ,其中 ,
则 ,
故函数 在 上为增函数,且 ,
因为 ,由 可得 ,即 ,解得 .故选:B.
2.(2022·辽宁·大连二十四中模拟预测)已知函数 ,若 且 ,则有
( )
A. 可能是奇函数,也可能是偶函数 B.
C. 时, D.
【答案】D
【解析】若 是奇函数,则 ,
又因为 ,与 矛盾,所有函数 不可能时奇函数,故A错误;令 ,则 ,
因为 , ,所以 ,所以函数 为增函数,
所以 ,即 ,所以 ,故B错误;
因为 ,所以 , ,所以 ,
故 ,即 ,
所以 ,故C错误;
有 ,即 ,故D正确.故选:D.
3.(2022·河南濮阳)已知函数 为定义域在R上的偶函数,且当 时,函数 满足
, ,则 的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题可知,当 时, .令 ,则 ,
,令 , ,
令 ,解得 .可知函数 在 上单调递减﹐在 上单调递增.
又 ,所以 , ,所以函数 在 上单调递减,
,可化为 ,又函数 关于 对称,
故 或 ,所以不等式的解集为 .故选:A考点三 减除型
【例3-1】(浙江省绍兴市新昌中学2022届)若定义在R上的函数 的导函数为 ,且满足
,则不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由题可设 ,因为 ,则 ,
所以函数 在R上单调递增,又 ,不等式 可转化为 ,
∴ ,所以 ,解得 ,
所以不等式 的解集为 .故选:A.
【例3-2】(山东省泰安肥城市2022届)定义在 上的函数 的导函数为 ,且
对任意 恒成立.若 ,则不等式 的解集为
( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由 ,即 ,即 ,即 对 恒成立,
令 ,则 在 上单调递增,
∵ ,∴ ,由 即 ,即 ,
因为 在 上单调递增,∴ 故选:B.
【一隅三反】
1.(河南省部分学校2022届)已知 是定义在R上的函数 的导数,且 ,则下列
不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设 ,则 .
因为 ,所以 ,则 在R上单调递增.
因为 ,所以 ,即 ,
所以 ,则A错误;
因为 , 的大小不能确定,所以 , 的大小不能确定,则B错误;
因为 ,所以 ,则 ,所以 ,则C正确;
因为 , 的大小不能确定,所以 , 不能确定,则D错误.
故选:C
2.(河南省多校联盟2022)已知函数 的导函数为 ,若对任意的 ,都有 ,且 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设函数 ,
所以 ,因为 ,
所以 ,即 ,所以 在 上单调递减,因为 ,
所以 ,因为 ,整理得 ,
所以 ,因为 在 上单调递减,所以 .故选:C.
3.(西藏自治区拉萨中学2022届)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】B
【解析】设 ,则 ,
∵ 当 时, ,
当 时, ,即 在 上单调递减.
由于 是奇函数,所以 , 是偶函数,所以 在 上单调递增.
又 ,所以当 或 时, ;当 或 时, .
所以当 或 时, .故选:B.
考点四 三角函数型
【例4】(2022·湖北)奇函数 定义域为 ,其导函数是 .当 时,有
,则关于x的不等式 的解集为( )
A.( ,π) B.
C. D.
【答案】D
【解析】令 ,因为当 时,有 ,
所以,当 时, ,
所以,函数 在( 内为单调递减函数,
所以,当 时,关于 的不等式 可化为 ,即 ,
所以 ;
当 时, ,则关于 的不等式 可化为 ,即因为函数 为奇函数,故 ,也即 所以 ,即 ,
所以, .综上,原不等式的解集 .故选:D.
【一隅三反】
1.(2021·江西鹰潭市)已知奇函数 的定义域为 ,其导函数是 .当
时, ,则关于 的不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】 ,∴ ,
∵当 时, ,∴ ,
∴ 在 上单调递减,∵ 是定义在 上的奇函数,
故 ,∴ 是定义在 上的偶函数.∴ 在 上单调递增.①当 时, ,
则不等式 可转化为 ,
即 ,∴ ,故 .
②当 时, ,
则不等式 可转化为 ,
即 ,∴ ,故 .
不等式 的解集为 .
故选:D.
2.(2022·湖北)已知函数 满足: , ,且 .若角
满足不等式 ,则 的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令
因为 ,所以 为R上的单调减函数,
又因为 ,
所以 ,
即 ,即 ,
所以函数 为奇函数,
故 ,
即为 ,
化简得 ,
即 ,即 ,
由单调性有 ,
解得 ,
故选:B.
3(2021·全国高三月考)定义在 上的连续函数 的导函数为 ,且
成立,则下列各式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由题可得 ,
所以 ,设 则 ,
所以 在 上单调递减,且
由 可得 ,
所以 , ,所以选项A、B错误,选项C正确.
把 代入 ,可得 ,所以选项D错误,故选:C.
考点五 题意型
【例5-1】(河南省平顶山市汝州市2022届)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设 ,可得 ,令 ,解得 ,
当 时, , 单调递减;当 时, , 单调递增,
所以 ,即 ,
则 , ,所以 最小,
又由 ,因为 ,所以 ,所以 ,
综上可得: .故选:D.
【例5-2】(浙江省温州市乐清市知临中学2022届)下列结论正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B【解析】构造函数 ,其中 ,则 ,
当 时, ,此时函数 单调递增,
当 时, ,此时函数 单调递减,
对于A选项, ,则 ,即 ,所以, ,A错误;
对于B选项, ,则 ,即 ,所以 ,B正确;
对于C选项, ,则 ,即 ,
所以, ,所以, ,C错误;
对于D选项, ,则 ,即 ,所以, ,D错误.
故选:B.
【一隅三反】
1.(2022·山西·一模(理))设 , , ,则 、 、 的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】构造函数 ,其中 ,则 ,
当 时, ,所以,函数 在 上单调递增,
因为 ,则 ,即 ,即 ,
所以, ,
因为 ,故 ,即 ,即 ,
因此, .故选:D.
2.(2022·全国·高考真题)设 ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设 ,因为 ,
当 时, ,当 时 ,
所以函数 在 单调递减,在 上单调递增,
所以 ,所以 ,故 ,即 ,
所以 ,所以 ,故 ,所以 ,
故 ,
设 ,则 ,
令 , ,
当 时, ,函数 单调递减,
当 时, ,函数 单调递增,
又 ,
所以当 时, ,
所以当 时, ,函数 单调递增,
所以 ,即 ,所以
故选:C.
3.(2022·浙江·乐清市知临中学模拟预测)下列结论正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】构造函数 ,其中 ,则 ,
当 时, ,此时函数 单调递增,
当 时, ,此时函数 单调递减,
对于A选项, ,则 ,即 ,所以, ,A错误;
对于B选项, ,则 ,即 ,所以 ,B正确;
对于C选项, ,则 ,即 ,
所以, ,所以, ,C错误;
对于D选项, ,则 ,即 ,所以, ,D错误.
故选:B.
4.(2022·江西萍乡·三模)设 , , ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】令 ,
,
,可以判断 在 上单调递增,所以 ,
,
所以 ,
又因为 , ,
所以 ,即 ,所以 ,
故选:D.