文档内容
重难点突破 02 原函数与导函数混合还原问题
目录
01方法技巧与总结...............................................................................................................................2
02题型归纳总结...................................................................................................................................3
题型一:利用 构造型....................................................................................................................................3
题型二:利用 构造型........................................................................................................................................4
题型三:利用 构造型...................................................................................................................................7
题型四:用 构造型............................................................................................................................................9
题型五:利用 、 与 构造型........................................................................................................11
题型六:利用 与 构造型......................................................................................................................14
题型七:复杂型: 与 等构造型..............................................................................................16
题型八:复杂型: 与 型................................................................................................................18
题型九:复杂型:与 结合型................................................................................................................20
题型十:复杂型:基础型添加因式型......................................................................................................................22
题型十一:复杂型:二次构造..................................................................................................................................24
题型十二:综合构造..................................................................................................................................................26
题型十三:找出原函数..............................................................................................................................................29
03过关测试.........................................................................................................................................331、对于 ,构造 ,
2、对于 ,构造
3、对于 ,构造 ,
4、对于 ,构造
5、对于 ,构造 ,
6、对于 ,构造
7、对于 ,构造 ,
8、对于 ,构造
9、对于 ,构造 ,
10、对于 ,构造
11、对于 ,构造 ,
12、对于 ,构造
13、对于 ,构造
14、对于 ,构造
15、 ; ; ;
16、 ; .题型一:利用 构造型
【典例1-1】函数 是定义在区间 上的可导函数,其导函数为 ,且满足 ,
则不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】根据题意, ,则导函数 ,
函数 在区间 上,满足 ,则有 ,
所以 ,即函数 在区间 上为增函数,
,
所以 ,
则有 ,
解得 ,
即此不等式的解集为 .
故选:D
【典例1-2】(2024·全国·模拟预测)定义在 上的函数 的导函数是 ,函数
为奇函数,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意知 ,
设 ,则 ,
仅当 时,等号成立,所以 单调递减.
又因为函数 为奇函数,所以 ,即 ,
故由 可得 ,所以不等式 的解集为 ,
故选:A
【变式1-1】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】D
【解析】由 ,得 ,即 ,
令 ,则当 时,得 ,即 在 上是减函数,
∴ , ,
即不等式等价为 ,
∴ ,得 ,即 ,
又 ,解得 ,故 .
故选:D.
【变式1-2】(2024·江西南昌·三模)已知函数 的定义域为 ,且 ,对任意 ,
,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设 ,则 ,
对任意 , , 恒成立,即 在 上单调递减,
由 可得 , ,解得 ,即解集为 .
故选:A
题型二:利用 构造型
【典例2-1】已知函数 的定义域为 , ,其导函数 满足 ,则
不等式 的解集为( )
A. B.C. D.
【答案】B
【解析】根据题意可令 ,
所以 在 上单调递减,
则原不等式等价于 ,
由 ,
解之得 .
故选:B
【典例2-2】已知函数 是定义在 的奇函数,当 时, ,则不等
式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】令 ,
当 时, ,
当 时, ,
在 上单调递减;
又 为 的奇函数,
,即 为偶函数,
在 上单调递增;
又由不等式 得 ,
当 ,即 时,不等式可化为 ,即 ,
由 在 上单调递减得 ,解得 ,故 ;当 ,即 时,不等式可化为 ,即 ,
由 在 上单调递增得 ,解得 ,故 ;
综上所述,不等式 的解集为: .
故选:D.
【变式2-1】(多选题)已知函数 为定义在 上的奇函数,若当 时,
,且 ,则( )
A. B.当 时,
C. D.不等式 解集为
【答案】ACD
【解析】构造函数 ,其中 ,
因为函数 为定义在 上的奇函数,则 ,
所以 ,故函数 为偶函数,
当 时, ,
所以函数 在 上单调递减,在 上单调递增,
因为 ,则 ,则 .
因为 ,所以 ,即 , ,故A正确;
不妨取 ,则 , ,B错误;
因为偶函数 在 上单调递增,则 ,
即 ,整理可得 ,C正确;
当 时,由 可得 ,解得 ,
当 时,由 可得 ,解得 .
综上所述,不等式 解集为 ,D正确.
故选:ACD.【变式2-2】已知定义在 上的函数 满足: ,且 ,则 的解集为
( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设 , ,
因为 ,
所以 ,
所以 在 单调递增,
因为 ,
所以 ,
由 ,且 得 ,
则 ,
所以 ,又 在 单调递增,
所以 ,
故选:A.
题型三:利用 构造型
【典例3-1】设函数 的定义域为R, 是其导函数,若 , ,则不等式
的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】构造函数 ,则 ,
故 在R上单调递增, ,
可化为 ,
故原不等式的解集为 ,
故选:B【典例3-2】已知定义在 上的函数 满足 且 ,则不等式 的解集为
( ).
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】构造函数 ,
则 ,
因为定义在 上的函数 满足 ,所以 ,
所以 在 上单调递增,且 ,
所以不等式 可化为 ,即 ,所以 ,
即不等式 的解集为 .
故选:D.
【变式3-1】(2024·云南楚雄·一模)已知 是 上的奇函数,且对任意的 均有
成立.若 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由 得 .
令 ,则 ,
所以 在 上单调递增,
又 , 为奇函数,
所以 , ,
则 .
故选:B.
【变式3-2】已知定义在 上的可导函数 ,其导函数为 ,若 ,且 ,则
不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】构造函数 ,该函数的定义域为 ,
则 ,
所以,函数 在 上为增函数,且 ,
由 可得 ,即 ,解得 .
所以,不等式 的解集为 .
故选:A.
题型四:用 构造型
【典例4-1】(2024·广东广州·三模)已知可导函数 的导函数为 ,若对任意的 ,都有
,且 为奇函数,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设 ,由题设条件,得 ,
故函数 在 上单调递减.
由 为奇函数,得 ,得 ,
所以 ,
不等式 等价于 ,即 ,
又函数 在 上单调递减,所以 ,
故不等式 的解集是 .
故选:D.
【典例4-2】(2024·辽宁鞍山·二模)已知定义在 上的函数 满足 ,且
, 为 的导函数,当 时, ,则不等式 的解集为
( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设 ,,
所以 是奇函数.
当 时, ,
则 ,
所以 在 上单调递增,则 在 上单调递增,
不等式 即 ,
所以 ,
所以不等式 的解集为 .
故选:D
【变式4-1】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】C
【解析】令 ,
则 ,即 ,
故函数 是定义在 上的奇函数,
当 , 时, ,则 ,
故 在 , 上单调递增,在 , 上单调递增,
所以 在 上单调递增,
又 ,则 ,
则不等式 ,即 ,
故 ,解得 .
故选:C.【变式4-2】(2024·高三·江苏常州·期末)已知定义在 上的函数 的导数为 , ,且对任
意的 满足 ,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】构建 ,则 ,
因为 ,则 ,即 ,
可知 在 上单调递减,且 ,
由 可得 ,即 ,解得 ,
所以不等式 的解集是 .
故选:A.
【变式4-3】(2024·高三·山东菏泽·期中)已知函数 是函数 的导函数, ,对任意实数
都有 ,设 ,则不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由 ,得 ,
因为 ,则 ,可知 在 上单调递减,且 ,
由不等式 可得 ,解得 ,
所以不等式 的解集为 .
故选:B
题型五:利用 、 与 构造型
【典例5-1】(2024·贵州遵义·模拟预测)已知函数 的定义域为R,其导函数为 ,若,且当 时, ,则 的解集
为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】由已知可推得, .
令 ,则 ,
所以 ,
所以, 为偶函数.
又 ,
因为当 时, ,
所以, ,所以 在 上单调递增.
又 为偶函数,所以 在 上单调递减.
由 可得,
.
因为 ,
所以, .
因为 在 上单调递减, 为偶函数,
所以有 ,
平方整理可得, ,
解得 .
故选:C.
【典例5-2】(2024·高三·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数 的定义域为 ,其导函数是 .若对任意的 有 ,则关于 的不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令函数 , ,求导得 ,
因此函数 在 上单调递减,不等式 ,
即 ,解得 ,
所以原不等式的解集为 .
故选:B
【变式5-1】已知定义在R上的函数 ,满足 ,且任意 时,有
成立,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】设 ,则 .
由 ,得 ,所以 为偶函数.
因为当 时,有任意 时,有 成立,
所以 在 上单调递增,
又 为偶函数,所以 在 上单调递减,
因为 ,即 ,
所以 ,解得 .
故选:D.
【变式5-2】已知函数 ,又当 时, ,则关于x的不等式
的解集为( ).A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由 ,
,
设
所以 ,即 为 上的偶函数
当 时, ,
因为 ,所以
则 在区间 上单调递增
所以
即
即
等价于 ,
即
解得 .
故选:A.
题型六:利用 与 构造型
【典例6-1】(2024·安徽淮南·二模)定义在 上的函数 满足 ,当 时,
,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】∵ ,∴ ,
令 ,则 ,
∴ 在 上为奇函数,
又∵当 时, ,
∴当 时, ,
∴ 在 上单调递增,
又∵ 在 上为奇函数,
∴ 在 上单调递增,
又∵ ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∵ 在 上单调递增,
∴ ,解得: .
故选:A.
【典例6-2】偶函数 定义域为 ,其导函数为 ,若对 ,有
成立,则关于 的不等式 的解集为 .
【答案】
【解析】令 , ,因为 定义域为 上的偶函数,
所以 ,则 ,即 为偶函数,
又 ,
因为对 ,有 成立,所以当 时 ,
即 在 上单调递减,则 在 上单调递增,
又 ,所以 ,则不等式 等价于 ,即 ,即 ,所以 ,解得 或 ,
所以不等式的解集为 .
故答案为:
【变式6-1】(2024·四川成都·模拟预测)已知函数 的定义域为 ,其导函数是 .有
,则关于 的不等式 的解集为 .
【答案】
【解析】依题意令 , ,
则 ,
因为当 时, ,
所以当 时, ,
∴ 在 上单调递减,
则 等价于 ,即 ,
∴ ,解得 ,所以所求不等式的解集为 .
故答案为:
题型七:复杂型: 与 等构造型
【典例7-1】已知可导函数 的导函数为 ,若对任意的 ,都有 .且
为奇函数,则不等式 的解集为( )A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据题意,构造 ,则 ,
且 ,故 在 上单调递减;
又 为 上的奇函数,故可得 ,
即 ,则 .
则不等式 等价于 ,
又因为 是 上的单调减函数,故解得 .
故选:A.
【典例7-2】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.
【变式7-1】已知函数 与 定义域都为 ,满足 ,且有
, ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由 可得 .而 ,∴ ,∴ 在 上单调递减,
又 ,则 ,
所以 ,则 ,
故不等式 的解集为 .
故选:D.
【变式7-2】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.
题型八:复杂型: 与 型
【典例8-1】已知函数 的定义域是(-5,5),其导函数为 ,且 ,则不等式
的解集是 .
【答案】【解析】设 ,
则 .
因为 ,
所以 ,
则 是 上的增函数.
不等式 等价于,
,
即 ,则
解得 .
故答案为:
【典例8-2】已知函数 的定义域为 , ,若对于任意 都有 ,则当
时,则关于 的不等式 的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意构造函数 ,则 ,
函数 在 上为增函数,
, ,
又 ,
,
,由 ,∴
故选:B.
【变式8-1】(2024·辽宁·模拟预测)已知函数f(x)为定义在R上的偶函数,当 时,
, ,则不等式 的解集为( )A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为 ,所以 ,
构造函数 ,当 时, ,
所以函数 在区间 内单调递增,且 ,
又 是定义在R上的偶函数,所以 是定义在R上的偶函数,
所以 在区间 内单调递减,且 .
不等式 整理可得: ,
即 ,当 时, ,则 ,解得 ;当 时,
,则 ,
解得 ,又 ,所以 .
综上,不等式 的解集为 .
故选:A.
【变式8-2】已知定义在 上的函数 的导函数为 ,若 ,且 ,则不等式
的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设 ,则 .
因为 ,所以 ,即 ,所以 在 上单调递减.
不等式 等价于不等式 ,即 .
因为 ,所以 ,所以 .
因为 在 上单调递减,所以 ,解得 .
故选:C.
题型九:复杂型:与 结合型
【典例9-1】(2024·高三·江苏扬州·开学考试)若可导函数 是定义在R上的奇函数,当 时,有
,则不等式 的解集为( )A. B. C. D.
【答案】B
【解析】令 , ,
则 ,
当 时, ,
故 在 上单调递减,
则当 时, ,
因为可导函数 是定义在R上的奇函数,故 ,
当 时,
所以 ,解得 ,
又 ,故不等式 的解集为 .
故选:B
【典例9-2】(2024·陕西榆林·模拟预测)已知定义在 上的函数 满足 ,且
,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】设 ,则 .
因为 ,所以 ,
所以 ,所以 在 上单调递增.
不等式 可转化为 ,
又 ,且 ,
即 ,所以 ,解得 ,
即不等式 的解集为 .
故选:A.
【变式9-1】已知函数 的定义域为 ,其导函数为 ,若 , ,则关于的不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设 , ,
则 ,
因为 ,所以 时, ,
即 在 上单调递减,
又 ,则 ,
所以 ,
即 ,则 ,解得: ,
所以关于 的不等式 的解集为 ,
故选:C.
题型十:复杂型:基础型添加因式型
【典例10-1】已知 为定义域 上函数 的导函数,且 , ,
且 ,则不等式 的解集为 .
【答案】
【解析】由 ,整理可得 ,则函数 关于成中心对称,
所以 关于直线 成轴对称,
当 时, ,由 ,则 ,
由函数 的导数为 ,
则函数 在 上单调递增,易知在 上单调递减,
当 时, ;当 时, ,
所以不等式 的解集为 ,
故答案为: .【典例10-2】(2024·高三·湖南株洲·开学考试)已知定义在 上的可导函数 满足
,若 是奇函数,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】构造函数 ,依题意可知 ,
所以 在 上单调递减.由于 是奇函数,
所以当 时, ,所以 ,
所以 ,
由 得 ,即 ,所以 ,
故不等式的解集为 .
故选:B
【变式10-1】(2024·山东聊城·三模)设函数 的定义域为 ,导数为 ,若当 时,
,且对于任意的实数 ,则不等式 的解集为
( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 ,
设 ,
则 ,
即 为 上的偶函数,
又当 时, ,
则 ,所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
因为 ,
所以 ,
即 ,所以 ,即 ,解得 .
故选:B
题型十一:复杂型:二次构造
【典例11-1】已知定义为 的函数 的导函数 且 ,则不等式
的解集是
【答案】
【解析】设 ,则 .
因为 ,所以 ,所以 ( 为常数).
又 所以 所以 .
所以 .
则不等式 为 .
设 ,则 ,
所以函数 在 上单调递增.
即为 ,所以 .
所以不等式 的解集是 .
故答案为: .
【典例11-2】函数 满足: , .则 时,
A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值
C.既有极大值,又有极小值 D.既无极大值,也无极小值
【答案】D
【解析】因为 ,所以 ,
令 ,则 ,
所以 ,令 ,则 ,
则当 时, ,当 时,
即函数 在 为增函数,在 为减函数,
所以 ,
即 ,即函数 在 为减函数,
即 时, 既无极大值,也无极小值,
故选D.
【变式11-1】设函数 的导数为 ,且 , , ,则当 时,
A.有极大值,无极小值 B.无极大值,有极小值
C.既有极大值又有极小值 D.既无极大值又无极小值
【答案】B
【解析】由题设 ,所以 , ,所以存
在 使得 ,又 ,所以 在 上单调递增.
所以当 时, , 单调递减,当 时, , 单调递增.
因此,当 时, 取极小值,但无极大值,故选B.
【变式11-2】定义在 上的函数 满足 ,且 ,则 ( )
A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值
C.既有极大值又有极小值 D.既无极大值也无极小值
【答案】D
【解析】因为 ,且 ,
所以 ,①
令 ,则 ,
又 ,记 ,所以 .
当 时, , 递减;当 时, , 递增.
结合①当 时, ,所以 的最小值为0,即 ,
因为 ,则 ,(当且仅当 时,取等号),所以既没有最大值,也没有最小值.
故选:D.
题型十二:综合构造
【典例12-1】已知定义在R上的偶函数 满足 , ,若 ,
则关于x的不等式 的解集为( )
A.(4,+∞) B.(-∞,4) C.(-∞,3) D.(3,+∞)
【答案】A
【解析】因为定义在R上的偶函数 满足 ,故 ,故
,即 ,所以 ,即 的周期为
3.又 ,故 ,即 .因为 ,即
,故构造函数 ,则 ,且 .综上
有 在R上单调递增,且 .又 即 , ,所
以 ,解得
故选:A
【典例12-2】已知定义在 上的奇函数 ,其导函数为 ,当 时,满足
,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令 ,
因为 是定义在 上的奇函数,所以 ,则 ,
所以函数 是 上的奇函数,
当 时, ,即 ,
则 ,
所以函数 在 上单调递增,
又因为函数 是 上的奇函数,
所以函数 在 上是增函数,
则不等式 ,
等价于 ,
所以 ,解得 ,
所以不等式 的解集为 .
故选:C.
【变式12-1】已知函数 的定义域为 ,导函数为 ,不等式
恒成立,且 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由 ,得 ,
令 ,则 , ,
所以 ,则 ,
令 ,则 ,
所以 在 上是单调递增.
不等式 等价于 ,即 ,而 ,所求不等式即 .
由于 在 上是单调递增函数,所以 ,故不等式的解集为 .
故选:C.
【变式12-2】(2024·高三·山东烟台·期中)定义在R上的函数f(x)的导函数为 ,满足
,且当 时, ,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】由 得 , ,
令 ,则 ,即 是 上的偶函数,
求导得 ,因为当 时, ,
即 ,则 ,则 在 上单调递增,
, ,即 ,
即 ,即 ,即 ,即 ,
所以 ,解得 或 ,则解集为 .
故选:C.
【变式12-3】(2024·高三·河南新乡·开学考试)设函数 在 上的导函数为 , ,
对任意 ,都有 ,且 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】因为 , 的定义域为 所以 为奇函数, ,
令 , ,
因为对任意 ,都有 ,所以 ,
所以 在 上单调递增.
因为 为偶函数,所以 在 上单调递减.不等式 等价于 ,因为 ,所以 ,
所以不等式 等价于 ,
所以 ,即 .
故选:B.
题型十三:找出原函数
【典例13-1】设函数 满足 , ,则 时, ( )
A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值
C.既有极大值又有极小值 D.既无极大值也无极小值
【答案】B
【解析】由 ,即 ,
结合 ,可知 ,
,
可知此函数仅有一个极值点,是极小值点,没有极大值.
故选:B
【典例13-2】设函数 是定义在 上的连续函数,且在 处存在导数,若函数 及其导函数
满足 ,则函数
A.既有极大值又有极小值 B.有极大值 ,无极小值
C.有极小值,无极大值 D.既无极大值也无极小值
【答案】C
【解析】由题意可知, ,即 ,
所以 ,
令 ,则 ,
因为函数 在 处存在导数,所以 为定值, , ,
所以 ,
令 ,当 时, ,
构建函数 ,则有 ,所以函数 在 上单调递增,
当 , ,令 ,解得 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,
因为 , ,
所以当 时函数 必有一解,
令这一解为 , ,则当 时 ,
当 时 ,
综上所述, 在 上单调递减,在 上单调递增,在 上单调递增,
所以 有极小值,无极大值.
【变式13-1】(2024·辽宁大连·一模)函数 的导函数为 ,满足 ,且 ,
则 的极值情况为
A.有极大值无极小值 B.有极小值无极大值
C.既有极大值又有极小值 D.既无极大值也无极小值
【答案】D
【解析】
将 代入可得:
则
=
令 则 ,当 时, ,当 时, ,故当
时, 取最大值0,故 恒成立,故 恒成立,故既无极大值也无极小值,故选
【变式13-2】设函数 是定义在 上的连续函数,且在 处存在导数,若函数 及其导函数
满足 ,则函数
A.既有极大值又有极小值 B.有极大值,无极小值
C.既无极大值也无极小值 D.有极小值,无极大值
【答案】C【解析】因为 , ,
所以 ,所以 ,
因为函数 是连续函数,所以由 ,可得 ,
代入 ,可得 ,
所以 ,
当 时, ,
令 ,所以 ,
当 时, , 单调递增;当 时, , 单调递减.
所以当 时, 取得极小值即最小值 ,
所以 ,所以函数 在 上单调递增,
所以 既没有极大值,也没有极小值,
故选C.
【变式13-3】(2024·全国·一模)若函数 满足 ,则当 时,
A.有极大值,无极小值 B.有极小值,无极大值
C.既有极大值又有极小值 D.既无极大值又无极小值
【答案】B
【解析】由题设知,当 时, ,
可得 为常数),又 ,得C=0
所以 .
又 ,令 ,解得 或 (舍去).
所以当 时, ,
所以当 时, 有极小值 ,无极大值.
故选B.【变式13-4】(2024·黑龙江大庆·模拟预测)已知函数 的定义域为 , 为函数 的导
函数,若 , ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意得, ,
即 ,
所以 ,即 ,
又 ,所以 ,故 ,
,可得 ,
在 上, , 单调递增;
在 上, , 单调递减,
所以 的极大值为 .简图如下:
所以 , , .
故选:D.
1.(2024·高三·江苏扬州·期末)已知函数 的导数为 ,对任意实数 ,都有 ,
且 ,则 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A【解析】由 ,可得 ,
令 ,结合 ,则 ,
所以 在R上递减,故 ,
则原不等式解集为 .
故选:A
2.已知函数 是奇函数 的导函数,且满足 时, ,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】令函数 ,则 ,即当 时,函数 单调递减,
因为 ,所以当 时, ,当 时, .
因为当 时, ,当 时, ,所以当 时, .
又 , ,所以当 时, ;
又 为奇函数,所以当 时, ,
所以不等式 可化为 或 ,解得 ,
所以不等式的解集为 ,
故选:D.
3.(2024·高三·宁夏石嘴山·期中)已知函数 在R上的导函数为 ,若 恒成立,且
,则不等式 的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】构造新函数 ,
因为 恒成立,
所以 ,因此函数 单调递增,,
由 ,
故选:B
4.已知可导函数 的导函数为 ,若对任意的 ,都有 ,则不等式
的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】由题意对任意的 ,都有 ,即 ,
令 ,则 ,
即 为R上的增函数,
而 ,故 ,
又 即 ,即 ,
所以 ,即不等式 的解集为 ,
故选:D
5.(2024·高三·四川内江·期末)已知 是函数 的导函数, ,其中 是自然对数的底数,
对任意 ,恒有 ,则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】依题意,令函数 , ,求导得 ,
则函数 在R上单调递增, ,
而 ,则 ,因此有 ,解得 ,所以原不等式的解集为 .
故选:C
6.已知 是定义在R上的可导函数,其导函数为 ,对 时,有 ,则不等式
(其中e为自然对数的底数)的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】设 , ,因为 ,
所以 ,所以 在 上单调递增,
因为 ,所以 ,
即 ,解得 .
故选:C.
7.定义域为R的可导函数 的导函数为 ,满足 且 ,则不等式
的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】令 ,则 ,
∴ 在R上单调递减,又∵ ,
∴ ,即 ,
∴ .
故选:C.
8.已知定义在R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】由题设, ,
令 ,则 ,即 为偶函数.
所以 ,
当 时 ,则 在 为减函数,故 在 上为增函数,
由 ,即 ,
∴ ,解得 .
故选:D.
9.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. C. D.
【答案】C
【解析】因为 为奇函数,
所以 ,即 ,
设 ,
则 ,
所以 在 上单调递减,
又 , 的解集等价于 的解集,即 ,
所以 ,即不等式 的解集为 .
故选:C.
10.(多选题)设定义在 上的函数 的导函数为 ,若满足 ,且 ,则下
列结论正确的是( )
A. 在 上单调递增
B.不等式 的解集为
C.若 恒成立,则
D.若 ,则【答案】BCD
【解析】因为 ,所以 .
令 ,则 ,
所以 (c为常数),所以 .
因为 ,所以 ,即 .
对于A,因为 ,
所以 在 上单调递减,在 上单调递增,故A错误.
对于B,当 时, , 时, , 时,
而 ,根据 单调性知: ,故B正确.
对于C,若 ,则 .
当 时, 恒成立.
当 时, 等价于 ,即 .
令 ,则 ,
所以 在 上单调递增,在 上单调递减,
所以 ,所以 ,故C正确.
对于D,若 ,即 .
因为 在 恒小于0,在 上又单调递增,且 ,
所以 ,且 ,所以 ,
故D正确.
故选:BCD
11.已知函数 是定义在 上的偶函数,其导函数为 ,且当 时, ,则不等式 的解集为 .
【答案】
【解析】令 ,则 ,
当 时, ,
所以当 时, ,
即 在 上是增函数,由题意 是定义在 上的偶函数,
所以 ,又 ,
所以 是偶函数,所以 在 递减,
所以 ,
即不等式等价为 ,
所以 ,所以 .
故答案为: .
12.已知定义在 上的函数 满足 ,且当 时,有 ,若
,则不等式 的解集是 .
【答案】
【解析】因为定义在 上的函数 满足
所以函数 关于直线 对称,即
因为当 时,有 即
故令 则 ,在 上单调递增,
因为 ,
所以 关于点 对称,
所以 在 上单调递增,因为 ,
所以 所以当 时, ,
所以 ,当 时, ,
所以 且 ,即无解.所以不等式 的解集是 .
故答案为: .
13.若定义在 上的函数 满足 ,且 ,则不等式 的解集为【答案】
【解析】构造 ,
所以 ,
所以 在 上单调递增,且 ,
不等式 可化为 ,即 ,所以 ,
所以原不等式的解集为 .
故答案为:
14.定义在 上的奇函数 的导函数为 ,且当 时, ,
则不等式 的解集为 .
【答案】
【解析】令 ,因为 是定义在 上的奇函数,
则 ,
所以 为偶函数.
当 时, , ,
由已知 ,
所以 ,
则 在 上单调递增,
由 可化为 ,
即 ,得 ;
当 , ,则 ,即 ,
由 为偶函数,则 在 上单调递减,
得 ,
所以不等式 的解集为 .
故答案为: .
15.已知定义在 上的偶函数 ,其导函数为 ,若 , ,则不等式
的解集是 .
【答案】
【解析】当 时,由 ,得 ,则 ,
所以 成立,所以 符合 ,
当 时,令 ,则 ,
因为 ,
当 时, ,
所以 在 上递增,
因为 定义在 上的偶函数,所以 ,
所以 ,所以 为偶函数,
因为 , 定义在 上的偶函数,所以 ,
所以
由 ,得 ,所以 ,
所以 ,
因为 在 上递增,
所以 ,且 ,得 ,且 ,
综上, ,即不等式 的解集是 ,故答案为:
16.已知函数 及其导函数 的定义域均为 ,且 ,若 ,则不等式
的解集为 .
【答案】 .
【解析】由函数 及其导函数 的定义域均为 ,且 ,
令 ,可得 ,且 ,
因为 ,可得 ,所以 在 上单调递减,
不等式 ,所以 ,
所以 ,解得 ,
所以不等式 的解集为 .
故答案为: .
17.已知 是函数 的导函数,且满足 在 上恒成立,则不等式
的解集是 .(用区间表示)
【答案】
【解析】令 ,则 ,所以 在 上单调递增,
由 ,两端同除以 ,并移项得 ,
即 ,又 在 上单调递增,所以 ,解得 .
所以不等式 的解集是 .
故答案为: .
18. 是定义域为 上的奇函数, ,当 时,有 ,则不等式
的解集为 .
【答案】【解析】令 ,则 ,
故函数在 上单调递减,
又 为奇函数,所以 ,
因为 ,
所以当 时, ,即 ,
当 时, ,即 ,
综上,不等式的解集为 .
故答案为:
19.已知定义在 上的函数 的导函数为 ,若 ,且 ,则不等式
的解集是 .
【答案】
【解析】令 ,则 ,
∴ 在 上是减函数,
,
不等式 化为 ,
即 ,也即为 ,
所以 , .
故答案为: ,
20.(2024·高三·上海浦东新·期中)定义在 上的函数 满足 ,其中 为
的导函数,若 ,则 的解集为 .
【答案】
【解析】由题意知 ,故 ,
设 ,则 ,
即 在R上单调递增,
由 ,可得 ,
故 即 ,即 ,则 ,故 ,即 的解集为 ,
故答案为:
21.已知定义在 上的函数 满足 ,则关于 的不等式 的
解集为 .
【答案】
【解析】令 ,则 ,
所以当 时, ,即当 时, ,
所以 在 上单调递减,
又 ,所以 ,
因为 ,即 ,所以 ,
所以原不等式的解集为 .
故答案为: .
22.(2024·高三·黑龙江哈尔滨·期中)已知定义在 上的可导函数 满足: , ,
则 的解集为 .
【答案】
【解析】记 ,则 ,
因为 ,所以 , 在R上单调递增,
又 ,所以 ,
所以 ,
所以,不等式 的解集为 .
故答案为:
23.(2024·甘肃张掖·模拟预测)已知 为偶函数,且当 时, ,其中
为 的导数,则不等式 的解集为 .【答案】
【解析】令函数 ,当 时, ,即函数 在 上单调递
减,
由 为偶函数,得 ,即函数 是奇函数,于是 在R上单调递减,
不等式 ,
因此 ,解得 ,所以原不等式的解集是 .
故答案为:
24.(2024·山东菏泽·三模)已知奇函数 是定义在 上的可导函数,其导函数为 ,当 时,
有 ,则 的解集为 .
【答案】
【解析】当 时,因为 ,所以 ,
所以 ,所以 在 上为增函数,
因为 是定义在 上的奇函数,所以 ,
所以 ,且 的定义域为 ,关于原点对称,
所以 也是定义在 上的奇函数,且 ,
又因为 在 上为增函数,所以 在 上为增函数,
由 ,得 ,
所以 ,因为 在 上为增函数,
所以 ,即 .
所以 的解集为 .
故答案为:
25.函数 定义域为 ,其导函数是 ,当 时,有 ,则关于 的不
等式 的解集为 .
【答案】
【解析】令 ,则 ,
因为 ,所以 ,
因为 ,所以 ,
所以 在 上为减函数,
由 ,得 ,
所以 ,
因为 在 上为减函数,
所以 ,
所以不等式 的解集为 ,
故答案为:
26.已知函数 的导函数为 ,且满足 在 上恒成立,则不等式
的解集是 .
【答案】
【解析】令 ,则 ,所以 在 上单调递增,
由 ,得 ,即 ,
所以 ,解得 .
所以不等式 的解集是 .
故答案为: .