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【一轮复习讲义】2024年高考数学高频考点题型归纳与方法总结(新高考通用)
素养拓展 07 导数中利用构造函数解不等式(精讲+精练)
一、知识点梳理
一、构造函数解不等式解题思路
利用函数的奇偶性与单调性求解抽象函数不等式,要设法将隐性划归为显性的不等式来求解,方法是:
(1)把不等式转化为 ;
(2)判断函数 的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“ ”脱掉,得到具体的不等式
(组),但要注意函数奇偶性的区别.
二、构造函数解不等式解题技巧
求解此类题目的关键是构造新函数,研究新函数的单调性及其导函数的结构形式,下面是常见函数的变形
模型1.对于 ,构造
模型2.对于不等式 ,构造函数 .
模型3.对于不等式 ,构造函数
拓展:对于不等式 ,构造函数
模型4.对于不等式 ,构造函数
模型5.对于不等式 ,构造函数
拓展:对于不等式 ,构造函数
模型6.对于不等式 ,构造函数
拓展:对于不等式 ,构造函数模型7.对于 ,分类讨论:(1)若 ,则构造
(2)若 ,则构造
模型8.对于 ,构造 .
模型9.对于 ,构造 .
模型10.(1)对于 ,即 ,
构造 .
(2)对于 ,构造 .
模型11.(1) (2)
二、题型精讲精练
【典例1】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.
【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.
【典例2】已知定义在 上的函数 满足 , ,则关于 的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【详解】令 ,则 ,所以 在 单调递减,
不等式 可以转化为 ,即 ,所以 .故选:D.
【典例3】设函数 是函数 的导函数, , ,且 ,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【解析】依题意,令函数 ,则 ,且 ,
所以 是 上的增函数, ,解得 .故选:A
【典例4】定义在 上的函数 的导函数为 ,若对任意实数 ,有 ,
且 为奇函数,则不等式 的解集是( )
A. B.(−∞,ln2022) C. D.
【解析】设 ,则 ,
因为 ,所以 , 为定义在 上的减函数,
因为 为奇函数,所以 , , ,
,即 , , ,故选:C.【典例5】已知 是定义域为 的奇函数 的导函数,当 时,都有
, ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【详解】因为 是奇函数,所以 是偶函数.设 ,
∴当 时, ,
∴ 在区间 上是增函数,∴ 在区间 是减函数,
∵ .当 时,不等式 等价于 ,
当 时,不等式 等价于 ,
∴原不等式的解集为 .故选:D.
【题型训练】
1.加减法模型
一、单选题
1.(2023秋·江西萍乡·高三统考期末)已知 是定义在R上的奇函数, 是其导函数.当x≥0时,
且 ,则 的解集是( )
A. B.
C. D.
2.(2023·全国·高三专题练习)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.
3.(2023·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.
4.(2023·全国高三专题练习)已知定义在 上的函数 满足 ,对 恒有 ,
则 的解集为( )
A. B. C. D.
2. 和 模型
一、单选题
1.(2023·江西·瑞金市第三中学高三阶段练习(理))已知定义在R上的函数 的导函数为 ,若
对任意的实数x,不等式 恒成立,且 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
2.(2023秋·山西太原·高三山西大附中校考期末)设定义R在上的函数 ,满足任意 ,都有
,且 时, ,则 , , 的大小关系是
( )
A. B.
C. D.
3.(2023秋·陕西·高三校联考期末)定义在 上的函数 的导函数为 ,且 恒
成立,则( )A. B.
C. D.
4.(2023春·上海浦东新·高三上海市建平中学校考阶段练习)设定义在 上的奇函数 的导函数为
,已知 ,当 时, ,则不等式 的解集为________.
3. 和 模型
一、单选题
1.(2023·贵州贵阳·高三月考(理))已知 是函数 的导数,且满足 对
恒成立, , 是锐角三角形的两个内角,则下列不等式一定成立的是( )
A. B.
C. D.
2.(2023·陕西渭南·高三期末(理))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.
3.(2023·全国·高三专题练习)已知函数 在 上可导且满足 ,则下列不等式一定成
立的为( )
A. B.
C. D.
4.(2023·全国·高三专题练习) 是定义在 上的函数,满足 , ,则下
列说法正确的是( )
A. 在 上有极大值 B. 在 上有极小值
C. 在 上既有极大值又有极小值 D. 在 上没有极值
5.(2023秋·陕西汉中·高三统考期末)已知定义在 上的函数 满足 ,且有 ,
则 的解集为( )A. B. C. D.
6.(2023春·广东惠州·高三校考阶段练习)已知定义在 上的函数 的导函数为 ,且
,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
4. (sinx)和 (cosx)模型
一、单选题
1.(2023·广东·东莞市东华高级中学高三期末)已知函数 为 上的偶函数,且对于任意的
满足 ,则下列不等式成立的是( )
A. B.
C. D.
2.已知定义在 上的函数 的导函数为 ,且对于任意的 ,都有
,则( )
A. B.
C. D.
3.(2023·辽宁·大连市第四十八中学高三期中)设奇函数 的定义域为 ,且 的图象是连续
不间断,任意 ,有 ,若 ,则 的取值范围是
( )
A. B. C. D.4.(2023·江苏·高三阶段练习)已知定义在 的函数 的导函数为 ,且满足
成立,则下列不等式成立的是( )
A. B. C. D.
5.(2022·湖北·高二阶段练习)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.
6.(2021·甘肃省武威第二中学高二期中(理))对任意 ,不等式 恒成
立,则下列不等式错误的是( )
A. B. C. D.