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9.5 构造函数常见的方法(精练)(基础版)
题组一 直接型
1.(2023·全国·高三专题练习)已知 是函数 的导数,且 ,当 时, ,则
不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设 ,则 ,
因为当 时, ,所以当 时, ,
即 在 上单调递增,
因为 ,所以 为偶函数,则 也是偶函数,所以 在 上单调递减.
因为 ,所以 ,
即 ,
则 ,解得 ,
故选:D.
2.(2022·全国·高二单元测试)已知定义在 上的函数 满足 ,且 的导函数 在 上
恒有 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 可化为 ,令 ,则 ,
因为 ,
所以 ,所以 在 上单调递减,
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 ,即不等式 的解集为 .故选:A.
3.(2022·江苏·南京市中华中学高三阶段练习)设函数 在 上存在导数 ,对于任意的实数x,
有 ,当 时, ,若 ,则实数m的取值范
围是( )
A.[1,2) B.
C.[ ,2) D.
【答案】B
【解析】因为 ,所以 ,令 ,
所以 ,
因为 ,所以 ,所以 为奇函数;
,当 时, 单调递减,因此 在R上单调递减;
当 ,即 时, ;则:
所以: ,
即 ,所以 ,由于 递减,所以 ,解之得 ;所以AC错误;
当 ,即 时, ,
同理可得: ,
所以 ,解之得: ;
综上, ,
故选:B
4.(2022·辽宁·沈阳二中 )(多选)已知函数 的定义域为 ,且 , ,则下列结论
中正确的有( )
A. 为增函数 B. 为增函数
C. 的解集为 D. 的解集为
【答案】ABD
【解析】对于A,因为 ,所以 为增函数,故A正确;
对于B,由 , ,所以 为增函数,故B正确;
对于C, ,则 等价于 ,又 为增函数,
所以 ,解得 ,所以 的解集为 ,故C错误;
对于D, 等价于 ,
即 ,又 为增函数,
所以 ,解得 ,所以 的解集为 ,故D正确;
故选:ABD.
5.(2022·黑龙江)已知 是定义在 上的奇函数,当 时, 且,则不等式 的解集是______.
【答案】
【解析】设 ,则
因为 是定义在 上的奇函数,
所以 ,
所以 是 上的偶函数,
当 时, ,所以 在 上单调递增,
所以 在 上单调递减.因为 ,所以 ,
所以 .
对于不等式 ,
当 时, ,即 ,解得 ;
当 时, ,即 ,解得 ,
所以不等式 的解集是 .
故答案为:
题组二 加乘型
1.(2022·山东)已知奇函数 是定义在R上的可导函数,其导函数为 ,当 时,有
,则不等式 的解集为( )
A. B.C. D.
【答案】C
【解析】令 ,则 ,
因为当 时,有 ,
所以当 时, ,
所以 在 上为增函数,
因为 为奇函数,所以 ,
所以 ,
所以 为R上的奇函数,
所以 在R上为增函数,
由 ,得
,
,
所以 ,
因为 为奇函数,所以 ,
所以 ,得 ,
所以不等式的解集为 ,故选:C
2.(2022·山西太原·高三阶段练习)定义在 上的函数 满足 ,则不等
式 的解集为( )A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令 ,
则 ,由于 ,
故 ,故 在 单调递增,
而 ,
由 ,得 ,
∴ ,即 ,
∴不等式 的解集为 ,
故选:D.
3.(2022·陕西渭南)已知定义在 上的函数 的导函数为 ,对任意 满足 ,
则下列结论一定正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】构造函数 ,则 ,因为 ,故 ,因此可得
在 上单调递减,由于 ,故 ,
故选:A
4.(2022·广东·高三阶段练习)(多选)已知定义在 上的函数满足 ,
则下列不等式一定正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】AD
【解析】由 ,得 ,
设 ,则 ,
设 ,则 在 上为增函数,且 ,
则当 时, ,此时 ,此时函数 为增函数;
当 时, ,此时 ,此时函数 为减函数,
故由 ,即 ,A正确;
由 ,得 ,即 ,B错误;
与 不在一个单调区间上,C中算式无法比较大小,C错误;
由 ,得 ,即 ,D正确.
故选:AD
5.(2022·重庆·高三阶段练习)(多选)已知函数 是定义在 上的函数, 是 的导函
数,若 ,且 ,则下列结论正确的是( )
A.函数 在定义域上单调递增
B.函数 在定义域上有极小值
C.函数 的单调递增区间为D.不等式 的解集为
【答案】AC
【解析】令 ,则 ,
因为 ,可得 ,
又由 ,可得 ,
令 ,可得 ,
当 时, , 单调递减;
当 时, , 单调递增,
所以 ,
即 ,所以 单调递增,所以A正确,B不正确;
由函数 ,可得 ,
令 ,即 ,解得 ,
所以函数 的单调递增区间为 ,所以C正确;
设 ,则 ,则
因为 ,所以 ,
所以 ,
令 ,
则注意到 时, ,进而 单减,
知 时“ ,即 .”
时 单减,而 ,所以D错误.
故选:AC.
6(2022·辽宁·沈阳市第四中学高三阶段练习)已知函数 是定义在 上的偶函数,记 为函数
的导函数,且满足 ,则不等式 的解集为__________.
【答案】
【解析】因为 是定义在 上的偶函数,所以 ,故 ,
又 ,所以 ,即 ,
所以 是定义在 上的奇函数;
又因为 ,所以 ,即
,
两式相加,再整理得: ,
所以由 得 ,即 ,令 ,则 ,
当 时, ;当 时, ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
又因为 ,所以在 上,由 ,解得 ;
又当 时, ,即 ,故 ,即 ,
综上: 的解集为 ,
故 的解集为 .
故答案为: .
题组三 减除型
1(2022·辽宁·东北育才双语学校一模)已知定义在 上的函数 满足
为 的导函数,当 时, ,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令 ,所以 ,因为 ,所以
,化简得 ,所以 是 上的奇函数;
,
因为当 时, ,所以当 时, ,从而 在 上单调递增,又 是 上的奇函数,所以 在
上单调递增;
考虑到 ,由 ,
得 ,即 ,
由 在 上单调递增,得 解得 ,
所以不等式 的解集为 ,
故选:B.
2.(2022·安徽·歙县教研室高二期末)定义在 上的函数 的导数为 ,若对任意实数 都有
,且函数 为奇函数,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为函数 为 上的奇函数,则 ,所以 .
原不等式 可化为 ,即 .
令 ,则 ,
故 在 上单调递减,且 由 所以 .
故选:B.
3.(2022·四川省仁寿县文宫中学高三阶段练习(文))已知函数 的定义域为R,且对任意 ,
恒成立,则 解集为( )A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 得 ,
记 ,则 在R上单调递增.
由 得 ,
即 ,
∴ ,
∴ .故选:B.
4.(2022·山东 )已知函数 是定义在R上的奇函数,且 ,当 时,有 ,
则不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】∵ 是定义在R上的奇函数,则 ,
令 ,则 ,
∴ 为 上的偶函数,
又当 时, ,∴ ,
∴ 在 上是增函数,在 上是减函数;
又 ,∴ , , ,当 时,不等式 即为 ,即 ,
∴ ,
当 时,不等式 即 ,即 ,
∴ ,
当 时, ,不等式 不成立;
综上,不等式 的解集是 ,
故选:D.
5.(2021·陕西宝鸡市·高三一模)若定义在 上的函数 满足 , ,则不
等式 (其中 为自然对数的底数)的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】令 ,
则 ,
所以 在 上单调递增,
又因为 ,
所以 ,
即不等式的解集是 ,
故选:C题组四 三角函数型
1.(2021·全国高三专题练习)已知奇函数 的导函数为 ,且 在 上恒有
成立,则下列不等式成立的( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】构造函数 ,由 在 上恒有 ,
,
在 上为增函数,
又由 , 为偶函数,
, , ,
,故A错误.
偶函数 在 上为增函数, 在 上为减函数,, ,
, ,故B正确;
, , ,
,故C错误;
, , , ,故D错误.
故选:B.
2.(2021·全国高三专题练习)已知定义R在上的函数 ,其导函数为 ,若
,且当 时, ,则不等式 的
解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令 ,则 ,
又由 ,所以 .故 ,即 为定义在R上的偶函数;
当 时, ,
所以 在 上单调递增,
由 ,
即 ,
所以 ,
解得 ,
所以不等式 的解集为 .
故选:D.
3.(2021·全国高三专题练习(理))定义在 上的函数 的导函数为 ,当 时,
且 , .则下列说法一定正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】令 , , ,
所以,,
,所以,函数 为 上的奇函数,
,
当 时, ,即 , ,
所以, 在 上单调递增,
由奇函数的性质可知,函数 在 上单调递增,
所以,函数 在 上单调递增.
对于A选项, ,则 ,即 ,A选项错
误;
对于B选项, , ,即 ,B选项正确;
对于C选项, , ,即 ,C选项错误;
对于D选项, , ,即 ,D选项错误.
故选:B.
4.(2021·全国高三专题练习(理))设函数 是定义在 上的函数 的导函数,有
,若 , , ,则a,b,c的大小关系是(
)
A. B. C. D.【答案】A
【解析】设函数 ,则 ,
因为 ,所以 ,
所以 在 上是增函数,
, ,
,
所以 ,
故选:A
5.(2021·浙江高三专题练习)定义域为 的函数 满足 ,其导函数为
,当 时,有 成立,则关于x的不等式
的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】∵ 且 ,∴ 是奇函数,
设 ,则 时, ,∴ 在 是减函数.又 是奇函数,∴ 也是奇函数,因此 在 是递减,
从而 在 上是减函数,
不等式 为 ,即 ,∴ .
故选:B.
题组五 题意型
1(2022·天津外国语大学附属外国语学校高三阶段练习)设 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】令 ,则 ,所以当 时 ,当 时 ,
所以 在 上单调递增, 上单调递减,又 ,所以 , ,即
, ,
又 ,所以 ,
所以 ;
故选:A
2.(2022·福建省福州第一中学高三开学考试)已知 , , ,
,则a,b,c,d的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B【解析】因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,所以 ,
设 ,则 ,
所以 在 上单调递增.
所以 ,即 ,
于是有 ,所以 ,即 ,
所以 .
故选:B.
3.(2022·四川·高三阶段练习(理))已知 为自然对数的底数,则
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】 , , ,令 ,则 , , .
,易知 在 上单调递增.
又 ,而 ,所以 .
故选:A.
4.(2022·四川巴中·模拟预测(理))已知 , , ,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由 , ,可得 ,则 ,令 ,则 ,
令 ,则 ,
所以 在 上单调递减,又 ,
所以当 时, ,
所以 ,所以 在 上单调递减,从而 ,
所以 ,即 ,从而可知 .
由 , ,可得 ,则 ,
令 ,则 ,
令 ,则 ,
所以 在 上单调递减,又 ,
所以当 时, ,
所以 ,所以 在 上单调递减,从而 ,
所以 ,即 ,从而可知 .
综上可得 .
故选:C
5.(2022·湖北·高三开学考试)已知 是自然对数的底数,若 ,
则有( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】因为 ,所以 ,
令 ,则 ,
当 时, ,当 时, ,
又因为 ,
所以 ,
即 ,
又因为 ,且 递减,
所以 ,
故选:A
6.(2022·浙江省淳安中学高三开学考试)已知 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】当 时,
令 , ,所以 为单调递增函数,
且 ,所以 ,
所以 ,即 ,所以 ,
设 , ,
所以 单调递减,得 ,
可得 ,
所以 ,即.
故选:A.
7.(2022·全国· 课时练习)已知 且 , , ,则a,b,c的大
小关系为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】构造函数 ,则 , ,
.
因为 在 上恒成立,所以函数 在 上单调递减.
又因为 ,所以 ,且 ,故 .
故选:C.
8.(2022·江苏南通·模拟预测)设 ,则( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由不等式 可得 ,即 ; ,
设 ,
因为 ,所以 在 上单调递增,所以当 ,所以 ,即 .
所以 .
故选:C