4.4 构造函数常见方法(精练)
f x fx
xR
f x fx
1.(2023春·四川德阳)设函数 的导函数为 ,对任意 都有 成立,则( )
2023f ln20222022f ln2023 2023f ln20222022f ln2023
A. B.
2023f 20222022f 2023 2023f 20222022f 2023
C. D.
【答案】A
f x fx f x fx0
【解析】由 ,则 ,
f(x) f(x)exexf(x) f(x) f(x)
设g(x) g(x) 0,
ex e2x ex
gx
则 在R上单调递减.
f ln2022 f ln2023
则 ,即 ,
g(ln2022)g(ln2023) 2022 2023
2023f ln20222022f ln2023
即 .
故选:A.
f x f x f'x f'xcosx
2.(2023春·吉林长春)已知 是定义在R上的奇函数, 的导函数为 ,若 恒
f xsinx
成立,则 的解集为( )
π
A.
π,
B.
π,
C.
2
,
D.
0,
【答案】D
gx f xsinx g'x f'xcosx
【解析】令函数 ,则 ,
f'xcosx, gx0,gx
因为 所以. 是增函数,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f x f 00 g0 f 0sin00
因为 是奇函数,所以 , ,
gx0 0, f x 0,
sinx
所以 的解集为 ,即 ≥ 的解集为 ;
故选:D.
π
3.(2023·甘肃)已知函数 f(x)及其导函数
fx
的定义域均为R,且 f(x)为偶函数,
f
6
2
,
π 1
3f(x)cosx fxsinx0 ,则不等式 f x 2 cos3x 4 0 的解集为( )
2π π
, ,
A. 3 B. 3
2π π 2π
, ,
C. 3 3 D. 3
【答案】A
g(x) f(x)sin3x
【解析】令 ,
g(x)3f(x)sin2xcosx f(x)sin3x sin2 x3f(x)cosx f(x)sinx0
则 ,
g(x) R
所以 在 上单调递减.
π π
又因为 偶函数,所以 f f 2,
f(x) 6 6
π 1 3 π 1
g f
所以 6 2 6 4.
π π π π
又gx f x sin3 x f x cos3x,
2 2 2 2
π 1 π π
所以不等式 f x cos3x 0等价于gx g ,
2 4 2 6
π π 2π
根据函数的单调性可知 x ,解得x ,
2 6 3
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】 π 1 2π
f x cos3x 0 ,
所以不等式 2 4 的解集为 3 .
故选:A.
8
4.(2023春·河南)已知alog
7
8,b
7
,clog
8
9,则
a,b,c
的大小关系为( )
A.abc B.cba
C.acb D.bac
【答案】D
lnx 1lnx
【解析】构造函数
f x
x
,其中xe,则
fx
x2
0
,
f x e,
所以,函数 在 上为减函数,
ln7 ln8 ln8 8
所以, f 7 f 8,即 7 8 ,则alog 7 8 ln7 7 b,
ln8 ln9
ln82ln7ln9 ln82
ln7
2
ln9
2 ln82 ln 63 2 ln 64 2 ln 63 2
,
ac 0
ln7 ln8 ln7ln8 ln7ln8 ln7ln8 ln7ln8
因此,bac.故选:D.
1 1 2 51
ae0.02,bsin cos ,c
5.(2023·湖北武汉)设 100 100 50,则a,b,c的大小关系正确的是( )
A.abc B.acb
C.b<c<a D.bac
【答案】C
1 1 2
ae0.02,bsin cos 1sin0.02,c10.02
【解析】由 100 100 ,
f xex1sinx(x0) fxexcosx0
令 ,则 ,
f x 0, f x f 00 ex 1sinx
所以 在 上递增,则 ,即 ,
则e0.02 1sin0.02,即ab;
gxex1x(x0) gxex10
令 ,则 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】gx 0, gxg00
ex 1x e0.02 10.02 ac
所以 在 上递增,则 ,即 ,则 ,即 ,故选:C
ae0.2,b 2,cln3.2 a,b,c
6.(2023·河南开封·校考模拟预测)若 ,则 的大小关系为( )
A.abc B.acb
C.bca D.bac
【答案】D
ae0.2 0 b 2 0 a5 e b5 4 2
【解析】由 , 得: , ,
4 2 e b5 a5
因为 ,所以 ,则ba;
f xexx1 fxex1
x0
设 ( ),则 ,
f�( x) >0 f x 0,
x0
当 时, ,所以 在 上单调递增,
x0 f x f 00 x0 ex x1
所以 时, ,即 时, ,
所以ae0.2 10.21.2lne1.2,
又 e1.25 e6 2.76 387.4 , 3.25 335.5 ,所以e1.2 3.2,则lne1.2 ln3.2,
又cln3.2,所以ac,综上:bac,故选:D.
aln2.1,be0.1,c1.1 a,b,c
7.(2023·湖南郴州·安仁县第一中学校联考模拟预测)已知 ,则 的大小关系为
( )
A.abc B.acb
C.b<c<a D.cba
【答案】B
ln2.1lne11.1,ac,ln2.11e0 e0.1,ab
【解析】 ,
gxexx1,0x1 gxex10
令 ,则 ,
gxexx1
0x1
所以当 时,函数 单调递增,
g0.1g00
e0.110.10
,即 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】e0.1 1.1,bc acb
即 ,从而可知 .
故选:B.
y f x x,0
R
8.(2023·全国·高三对口高考)已知函数 是定义在 上的奇函数,且当 时不等式
f xxfx0 成立,若a30.3 f 30.3 ,blog π 3 f log π 3,clog 3 1 9 f log 3 1 9 ,则 a,b,c 的大小关系
是( )
A.cba B.cab
C.acb D.bac
【答案】B
Fxxf x x,0 Fx f xxfx0
【解析】构造函数 ,则由题意可知当 时 ,
Fxxf x ,0
所以函数 在区间 上单调递减,
y f x Fxxf x
R R
又因为 是定义在 上的奇函数,所以 是定义在 上的偶函数,
Fx 0,
所以 在区间 上单调递增,
1
aF 30.3, bFlog 3,cF
log 39
F2F2 ,
π
因为 130.3 3 , 0log π 31 ,所以 log π 330.3 2 ,所以 Flog π 3F 30.3 F2 ,即 bac ,
故选:B
f(x) (0,) xf(x) f(x)0
9.(2023·海南)已知 是定义在 上的非负可导函数,且满足 ,对任意正数a、
b,若ab,则必有( )
af(b)bf(a) bf(a)af(b)
A. B.
af(a) f(b) bf(b) f(a)
C. D.
【答案】A
f x fxx f x
【解析】由 xf(x) f(x)0 x x2 0 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f x f x f a f b
若 不是常函数,则 在 上单调递减,又 ,则 bf aaf b;
x x (0,) 0ab a b
f x f a f b
若 为常函数,则 bf aaf b .综上, .
x a b af(b)bf(a)
故选:A
f x 0, fx
10.(2023·黑龙江大庆·大庆实验中学校考模拟预测)已知函数 的定义域为 , 为函数
f x x2fxxf x1 f 10 f 2x 3
的导函数,若 , ,则不等式 的解集为( )
0,2 log 3,2 log 3, 2,
A. B. 2 C. 2 D.
【答案】D
1 lnx c
【解析】由题意得, xfx f x ,即xf x lnxc ,所以xf xlnxc,即 f x ,
x x x
lnx 1lnx
又 f 10,所以 c=0 ,故 f x x , f(x) x2 0 ,可得xe,
(0,e) f(x)0 f(x) (e,) f(x)0 f(x)
在 上, , 单调递增;在 上, , 单调递减,
1
f(e)=
所以 的极大值为 .简图如下:
f(x) e
所以 , , .故选:D.
f x0 2x 31 x2
f x fx
xR
11.(2023春·安徽六安)已知 是定义在R上的可导函数,其导函数为 ,对 时,有
fx2f x0 f x2023e2x4042f 20
,则不等式 (其中e为自然对数的底数)的解集为( )
2021, 2025,
A. B.
,2021 ,2025
C. D.
【答案】C
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f x
【解析】设gx , ,因为 ,
e2x xR fx2f x0
fxe2x 2e2xf x fx2f x
gx 0 f x
所以 e2x2 e2x ,所以gx 在 上单调递增,
e2x xR
f x2023 f 2
因为 f x2023e2x4042f 20,所以 e2x4046 e4 ,即 x20232 ,解得 x2021 .故选:C.
f x fx
R
12.(2023春·山西朔州·高二怀仁市第一中学校校考阶段练习)设函数 在 上存在导数 ,对任
π
意的 xR ,有 f x f x2sinx ,且在0,上 fxcosx .若 f 2 t f tcostsint.则实数
t的取值范围为( )
π π π π π
, , , ,
A. 4 B.4 C.4 2 D.2
【答案】A
f x f x2sinx f xsinx f xsinx
【解析】因为 ,所以 ,
gx f xsinx, gxgx gx
设 可得 , 为偶函数
0, fxcosx gx fxcosx0
在 上有 , ,
gx 0, gx ,0
故 在 上单调递增,根据偶函数的对称性可知, 在 上单调递减,
π π π π
由 f t f tcostsint得 f tsint f tcost f tsin t,
2 2 2 2
π π π 2 π2 π
gtg t t t t2 t πt 0 t
即 2 , 2 ,即 2 , 4 ,解得 4 .故选:A.
ln2 1 2ln3
13.(2023春·河北承德)已知a ,b ,c ,则 , , 的大小关系为( )
2 e 9 a b c
A.abc B.acb
C.bac D.bca
【答案】C
ln2 ln4 1 lne ln9 lnx
【解析】因为a ,b ,c ,所以构造函数 f(x) ,
2 4 e e 9 x
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】1lnx 1lnx
因为 f(x) ,由 f(x) 0有: ,
x2 x2 0xe
1lnx lnx
由 f(x)
x2
0有:
xe
,所以 f(x)
x
在e,上单调递减,
因为a ln2 ln4 f 4,b 1 lne f e ,c ln9 f 9 ,
2 4 e e 9
因为94e,所以bac,故A,B,D错误.故选:C.
1 lnπ ln 3
a b c
14.(2023·山西·校联考模拟预测)设 2e, 2π , 3 ,则( )
A.bca B.bac C.abc D.acb
【答案】D
1 lne lnπ ln 3 ln3
【解析】易知a ,b ,c ,
2e 2e 2π 3 23
lnx 1lnx
令 f x 2x x0 ,则 fx 2x2 , fx0xe,所以 f x在e,上单调递减,
f e f 3 f π
e3π acb
又因为 ,所以 ,即 .故选:D.
f x 0, fx xfx10
15.(2023春·安徽合肥)已知函数 的定义域为 ,其导函数为 ,若 ,
f e2
,则关于x的不等式
f ex x1
的解集为( )
0,1 1,e 1, e,
A. B. C. D.
【答案】C
1 xfx1
【解析】设 Fx f xlnx ,x0,,则Fx fx ,
x x
xfx10 Fx0 Fx 0,
x0
因为 ,所以 时, ,即 在 上单调递减,
f e2 Fe f elne1 f ex x1 f ex x1 f ex lnex Fe
又 ,则 ,所以 ,
F ex Fe f ex x1 1,
即 ,则ex e,解得: x1 ,所以关于x的不等式 的解集为 ,故选:C.
f x fx fxf x
R
16.(2022春·重庆沙坪坝)设定义在 上的可导函数 的导函数为 ,且 ,若
1 1
f ln3 f x
资料整理【3淘宝店铺:向阳百分百】ex1 1
f ln3 ,则不等式 f x 的解集为( )
3 ex
1
A.
3
,
B.
ln3,
C.
0,ln3
D.
,ln3
【答案】D
fxf x fx f x0 gxexf x
【解析】因为 ,所以 令 ,则
gxexf xexfxexf x fx0 gx
,即 在定义域R上单调递减,
1
又 f ln3 ,所以gln3eln3f ln31,
3
1
因为
ex 0
,所以不等式 f x
ex
等价于exf x1,即gxgln3,
1
所以
xln3
,即不等式 f x
ex
的解集为,ln3.故选:D
ln 3 1 lnπ2
a b c
17.(2023·河北·统考模拟预测)设 3 , e2 , 4π ,则( )
A.abc B.acb C.bac D.cba
【答案】B
lnx 12lnx
【解析】设函数 f(x) ,(x0),则 f(x) ,(x0),
x2 x2
0x e f(x)0 x e f(x)0
当 时, ,当 时, ,
f(x) (0, e) ( e,)
故 在 单调递增,在 上单调递减,
ln 3 ln 3 lnπ2 ln π
lne
a f( 3) c f( π)
b f(e)
又 3 3 2 , e2 , 4π π 2 ,
e 3 π e f( 3) f( π) f(e) acb
因为 ,故 ,即 ,
故选:B
f x f 16 fx2 f x2x4
18.(2023春·吉林长春)函数 的定义城为R, ,对任意 xR , ,则
的解集为( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】x x1 x x1
A. B.
x x0 x x1
C. D.
【答案】D
gx f x2x4,xR gx fx2,xR
【解析】令 ,则 ,
fx2 gx0 gx
因为 ,所以 ,所以 在R上单调递减.
g1 f 1240 gx0 f x2x4 x x1
又因为 ,所以 即 的解集为 .
故选:D.
f x fx f x fx2 f 02024
19.(2023春·湖北黄冈)设定义在R上的函数 的导函数为 ,若 , ,
2022
则不等式
f(x)2
(其中e为自然对数的底数)的解集为( )
ex
2020, 0, 2022, ,02020,
A. B. C. D.
【答案】B
g(x)exf(x)2ex gxexf xexfx2ex ex f x fx2
【解析】设 ,则 ,
∵ f x fx2 ,∴ f x fx20 ,而ex 0,故 g(x)exf(x) f(x)20 ,
gx
∴ 在R上单调递增,
f 02024 g0 f 022022 gx2022 (0,)
又 ,故 ,∴ 的解集为 ,
2022
f(x)2
即不等式
ex
的解集为(0,),故选:B
f x fx fx fxln20
20.(2023春·山东淄博·)已知定义在R上的函数 的导函数为 , ,则下列不
等关系成立的是( )
2f 1 f 0 f 12f 2
A. B.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】5f log 54f 2 3f log 32f 1
C. 2 D. 2
【答案】C
hx2x f x hx2x fx2x fxln22x fx fxln2
【解析】设 ,则 ,
fx fxln20 2x 0 hx0 hx ,
又 , ,所以 ,所以 在 上单调递减,
2f 1 f 0
由1>0可得 ,故A错;
22 f 22f 1 2f 2 f 1
由2>1可得 ,即 ,故B错;
hlog 5h2 5log 54f 2
由 log 2 52 ,∴ 2 ∴ 2 ,故C正确;
log 31 hlog 3h1 3flog 32f1
因为 2 ,所以 2 .得 2 ,故D错误
故选:C
f x fx
xR
21.(2023·全国·高三专题练习)设函数 在R上存在导数 ,对任意的 ,有
f x f x2x2 0, f(x)2x f(3a) f(a)96a
,且在 上 .若 ,则实数a的取值范围为( )
3 3 3
A.
2
,
B.
,
2
C.
2
,3
D.
3,
【答案】A
f x f x2x2 f 0 f 00 f(0)0
【解析】因为 ,所以 ,得到 ,
g(x) f(x)x2 g(x) f(x)(x)2 2x2 f(x)x2 x2 f(x)g(x)
令 ,所以 ,
g(x) g(0) f(0)00
则 为奇函数,且 ,
x0 g(x) f(x)2x0 g(x) R
又当 时, ,所以由奇函数的性质知, 在 上单调递减,
f(3a) f(a)96a(3a)2a2 f(3a)(3a)2 f(a)a2 g(3a)g(a)
又 ,所以 ,即 ,
3
a
所以 ,即 .故选:A.
3aa 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】ln2 ln3 2
a b c
22.(2023·广东·高三专题练习)已知 2 , e , e 2 ,则(参考数据:ln20.7)( )
A.abc B.bac C.bca D.cab
【答案】B
lne 2
a ln2 2ln2 ln4 c
【解析】因为 2 4 4 , e 2 ,
lnx 1lnx
考虑构造函数
f x
,则
fx
,
x x2
0xe f�( x) >0 f x 0,e
当 时, ,函数 在 上单调递增,
xe fx0 f x e,+
当 时, ,函数 在 上单调递减,
ln3 ln4 lne 2
e 2> e0.72 4
因为ln20.7,所以e0.7 2,即 ,所以3<4<e 2,所以 3 4 e 2 ,即
ln3 ln2 lne 2
3 2 e 2 ,
ln3 ln3 ln3 ln2 lne 2
又 3 e ,所以 e 2 e 2 ,故bac,故选:B.
f x fx fxexx
R
23.(2023·全国·高三专题练习)已知偶函数 与其导函数 的定义域均为 ,且 也
f 2a1 f a1
a
是偶函数,若 ,则实数 的取值范围是( )
,2 0,2
A. B.
2, ,02,
C. D.
【答案】B
f x f x=f x fxfx
【解析】因为 为偶函数,则 ,等式两边求导可得 ,①
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】fxexx fxexx fxexx
因为函数 为偶函数,则 ,②
exex
联立①②可得 fx x,
2
exex
令 gx fx,则gx 1 exex 10,且 gx不恒为零,
2
gx fx
所以,函数 在R上为增函数,即函数 在R上为增函数,
fx f00 f x 0,
x0
故当 时, ,所以,函数 在 上为增函数,
f 2a1 f a1 f 2a1 f a1
由 可得 ,
2a1 a1 a2 2a0 0a2
所以, ,整理可得 ,解得 .
故选:B.
f(x) R
fx
f(x) f(x)1
24.(2023春·河南郑州)设函数 的定义域为 ,其导函数为 ,且满足 ,
f(0)2023 exf(x)ex2022 e
,则不等式 (其中 为自然对数的底数)的解集是( )
(2022,) (,2023) (0,2022) (,0)
A. B. C. D.
【答案】D
f(x)1
【解析】设g(x) ,
ex
f(x) f(x)1
,即 ,g(x) 0,
f(x) f(x)1 f(x) f(x)10 ex
g(x)在R上单调递减,又 f(0)2023,
f(x)1 f(0)1
不等式exf(x)ex2022 2022 f(0)1 ,即 , ,
ex e0 g(x)g(0) x0
(,0)
原不等式的解集为 .故选:D
1
25.(2023春云南)已知定义在 上的奇函数 f x满足, f 1 ,若 f x fx,则不等式
R e
f x2ex
的解集为( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】,0 ,1 1, 3,
A. B. C. D.
【答案】B
f x f xf x fx fx fx
【解析】 是定义在R上的奇函数, ,则 ,即 是偶函数,
f x f x fx
由 f x fx fx,可得 f x fx0 ,构造gx ex ,则gx ex 0,
f x2 1 f 1
所以函数 gx单调递增,不等式
f
x2ex可化简为
ex2
e2
e
,
gx2g1
x21 x1
即 ,所以 ,解得 .故选:B.
(0,) f(x) xf(x) f(x)0 f(2)2
26.(2023春·广东佛山)已知定义在 上的函数 满足 ,且 ,则
f ex ex 0
的解集为( )
(,ln2) (0,ln2)
A. B.
(ln2,) (ln2,2)
C. D.
【答案】A
f(x) xf(x) f(x) f(x)
0
【解析】因为 x x2 ,所以函数 x 在区间0,上单调递减,
f
ex
f(2)
不等式 f ex ex 0可化为 ex 2 ,即ex 2,解得xln2.
故选:A
f x ,0U0, x0,
27.(2023春·天津南开)已知 是定义在 上的奇函数,若对于任意的 ,都
有2f xxfx0成立,且 f 2 1 ,则不等式 f x 2 0解集为( )
2 x2
2, 2,00,2
A. B.
0,2 2,02,
C. D.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】A
g(x)x2f(x) x,00,
【解析】令 , ,
f x ,0U0, f xf x
因为 是定义在 上的奇函数,即 ,
gxx2 f xx2f xgx g(x)x2f(x)
, 是奇函数;
gx2xf xx2fxx2f xxfx0
又当x0时, ,
g(x)
0,
g(x)
,0
在 上单调递增, 在 上单调递增;
1
又 f 2
2
, g222f22 ,
2
对于不等式
f x
x2
0 ,又x,00,,所以x20,
,
2
所以不等式 f x x2 0 等价于x2f x20,即x2f x2,即gxg2 ,
2
所以x2,即不等式 f x x2 0 解集为2,.
故选:A.
1.01
28.(2023·海南·统考模拟预测)已知
alnsin1.01
,
b
101 ,cln1.01,则( )
A.abc B.c<a<b
C.bac D.acb
【答案】D
π 3
【解析】因为
sin1.01sin
3
2 ,所以
alnsin1.010
,显然b0,c0.
x
令 ,则b , ,
x0.01 1x cln(1x)
x
若ycbln(1x) ,且 ,
1x x0
2 1x(2x) ( 1x1)2
y 0
则 2(1x) 1x 2(1x) 1x ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】0
所以 在 上递减,则yln(10) 0,即 ,
y (0,) 10 0cb
综上,acb.
故选:D.
f x f 02
R xR
29.(2022·宁夏吴忠·统考模拟预测)函数 的定义域是 , ,对任意 ,
f x fx1 ex f xex1
,则不等式: 的解集为( )
x x0 x x0
A. B.
x x1 x1 x x1 0x1
C. 或 D. 或
【答案】A
gxexf xex1 g0 f 020
【解析】构造函数 ,则 ,
gxexf x fx10 gx
,则函数 在R上单调递增,
ex f xex1 gxexf xex 10g0
x0
由 可得 ,可得 ,
ex f xex1 x x0
因此,不等式 的解集为 .
故选:A.
f x fx
R
30.(2023·江苏南京·统考二模)已知函数 是定义在 上的可导函数,其导函数为 .若对任意
fx1 f 1x f 1x0 f 02 f x1x1
xR
有 , ,且 ,则不等式 的解集为( )
0, 1, 2, 3,
A. B. C. D.
【答案】D
gx f xx gx fx10
R
【解析】设 ,则 恒成立,故函数在 上单调递增.
f 1x f 1x0 f 2 f 00 f 22
,则 ,即 ,
g2 f 220
故 .
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f x1x1 gx10 gx1g2
x12 x3
,即 ,即 ,故 ,解得 .
故选:D
y f x fx
R
31.(2023春·陕西咸阳·高二校考期中)已知定义在 上的可导函数 的导函数为 ,满足
f x
f x fx,且 f 02 ,则不等式 ex 2的解集为( )
,0 0, ,2 2,
A. B. C. D.
【答案】B
f x fxex f xex fx f x
【解析】令gx ,则gx 0,
ex e2x ex
gx
R
在 上单调递增,
f 0
f 02 ,g0 e0 2
f x
则不等式
ex
2,即为 gx2 ,即为 gxg0,
x0
,
f x
所以不等式
ex
2的解集为0,.
故选:B
f x 0, fx x0,
32.(2023春·四川绵阳)函数 定义域为 ,其导函数为 ,若 ,
xfx f x1 f 12 xf xx1
,且 ,则不等式 的解集为( )
1,2 2, 0,1 1,
A. B. C. D.
【答案】D
gxxf xxx0 gx f xxfx10
【解析】令 ,则
gx 0,
故 在 单调递减,
g11 f 111 xf xx1 gxg1
x1
又因为 ,所以不等式 等价于 ,故 .
故选:D.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】1 1 10 10
33.(2023春·四川广安)已知a ,be10 1,c ln ,,试比较 大小关系( )
9 9 9 a,b,c
A.bca B.bac C.cab D.cba
【答案】C
f x1xln1xx,x1
【解析】令
fxln1x f�( x) >0 f x 0,
x0
则 ,令 ,则 恒成立,即 在 上单调递增,
1 1
∵ 0 f f 0
9 9
10 10 1
即 ln 0ca
9 9 9
令 gxe1 9 0 x 1x ,则gx 9 e1 9 0 x 1
10
10 10 10 10
令 gx0 得x
9
ln
9
,即 gx在
,
9
ln
9
上单调递减,
因为0 1 10 ln 10 ,所以g 1 g0 即e1 9 0 1 9 1 1 0即e1 1 0 1 1 ,
9 9 9 9 9 9
即ba,所以bac.
故选:C
0, f x,gx
34.(2023春·江西·高三校联考阶段练习)定义在 上的函数 的导函数都存在,且
f xxfxx2gx
,则必有( )
2g22f 1 f 22g1 2g22f 1 f 22g1
A. B.
4g22f 1 f 24g1 4g22f 1 f 24g1
C. D.
【答案】A
x0,
【解析】由题意, ,
xfx f x
由
f
xxfxx2gx,得gx
x2
.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f x xfx f x
设函数hxgx ,x0,则hxgx 0,
x x2
hx 0, h2h1
∴ 在 上单调递增,从而 .
f 2 f 1
即g2 g1 ,即 2g22f 1 f 22g1.
2 1
故选:A.
f(x) f(x) xR
35.(2023春·北京)已知e为自然对数的底数,函数 的导函数为 ,对任意 ,都有
f(x)f(x)
成立,则( )
f(0) f 0
A. f(1)ef(2) B. f 1ef 2
e e
f(0) f(0)
ef(2) f(1) ef(2) f(1)
C. D.
e e
【答案】A
【解析】由 f(x)f(x)得 f(x) f(x)0
gxexf x gⅱ( x) =ex轾f ( x) +f ( x) <0 gx
臌
令 ,则 ,所以 单调递减,
f(0)
故g0g1g2,即e0f (0) >e1f (1) >e2f (2) ,同除以 得 f(1)ef(2) ,
e e
故选:A
f x fx 3f x fx0 f 11
R
36.(2023春·湖北武汉)设函数 的定义域为 , 是其导函数,若 , ,
f xe33x
则不等式 的解集是( )
0, 1, ,0 0,1
A. B. C. D.
【答案】B
g(x)e3x3f(x) g(x)3e3x3f(x)e3x3f(x)e3x33f(x) f(x)
【解析】令 ,则 ,
3f(x) f(x)0 3e3x3f(x)e3x3f(x)0 g(x)0
因为 ,所以 ,所以 ,
g(x)e3x3f(x)
R
所以函数 在 上单调递增,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f xe33x e3x3f(x)1 g(1)e33 f(1)1
而 可化为 ,又
即g(x) g(1),解得x1,
f xe33x (1,)
所以不等式 的解集是 .
故选:B
π
1.(2023春·山东聊城)已知偶函数 y f x 满足 cosx fxsinx f x0 对 x 0, 2 恒成立,下列正
确的是( )
π π π 6 π
2f f f f
A. 4 3 B. 4 2 6
π 3 π π
f f 2f 0 f
C. 6 3 3 D. 4
【答案】A
y f x f x f x
【解析】因为 为偶函数,则 ,
gxcosx f x gxcosx f xcosx f x
令 ,则 ,
gxcosx f x
所以 为偶函数,
π
又 gxcosx fxsinx f x,则当x 0, 2 时 gx0 ,
所以 gx在
0, π
2
上单调递增,则g0g
π
6
g
π
4
g
π
3
,
π π π π π π
cos f cos f 2f f
所以 4 4 3 3,即 4 3,故A正确;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】π π π π 3 π 2 π
cos f cos f f f
6 6 4 4,即 2 6 2 4,
π 6 π π 6 π
f f f f
则 4 2 6,即 4 2 6,故B错误;
π π π π 3 π 1 π
cos f cos f f f
6 6 3 3,即 2 6 2 3,
π 3 π π 3 π
f f f f
则 6 3 3,即 6 3 3,故C错误;
π π 2 π
cos0f 0cos f f 0 f
4 4,即 2 4,
π π
2f 0 f 2f 0 f
则 4,即 4,故D错误;
故选:A
a e1,b1.01e,ce1.01
2.(2023·吉林通化·梅河口市第五中学校考模拟预测)已知 ,则( )
A.abc B.acb
C.cba D.c<a<b
【答案】A
f xexex fxex e
【解析】令 ,则 ,
x1, f�( x) >0 y f x 1,
但 时 ,则 在 上单调递增,
f 1.01 f 10 cb
所以 ,则 .
b1.01ee,a e1
因为 ,
a,b e1 e (e1)2 e
所以,比较 的大小可以比较 与 ,即比较 与 ,
3
设 gxx23x1 ,可知 gx在x
2
,
上单调递增,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】3
因为 e2.7 ,且g2.72.7232.710.19,
2
geg2.70 e12 e
所以 ,则 ,故ba.
所以abc.
故选:A.
f x R, f'x f x
3.(2023·河南·校联考模拟预测)已知函数 的定义域为 为函数 的导函数,当
x0, sin2x f'x0 xR, f x f x2sin2x0
时, ,且 ,则下列说法一定正确的是( )
π π 1 π π 1
f f f f
A. 3 6 2 B. 3 4 4
π 3π 1 π 3π 1
f f f f
C. 3 4 4 D. 3 4 4
【答案】B
Fxsin2x f x F'xsin2x f'x
【解析】令 ,则 ,
x0, sin2x f'x0 F'x0 Fxsin2x f x 0,
因为当 时, ,所以 ,所以 在 上单调递增,
xR, f x f x2sin2x0
又 ,
Fxsin2x f xsin2x2sin2x f xsin2x f xFx Fx
所以 ,即 为奇函数,
Fxsin2x f x
R
在 上单调递增,
π π π π π π π π 1 π π
F F F F sin2 f sin2 f f f 0
所以对于A, 3 6,即 3 6 3 3 6 6 2 3 6 ,
π π 1
f f
3 6 2,A错误;
π π 3 π 1 π π π 1
F F f f f f
对于B, 3 4 ,即4 3 2 4 ; 3 4 4,B正确;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】π 3π 3 π 1 3π π 3π 1
F F f f , f f
对于C, 3 4 ,即4 3 2 4 3 4 4,C错误;
π 3π 3 π 1 3π π 3π 1
F F , f f ,f f
对于D, 3 4 4 3 2 4 3 4 4,D错误;
故选:B.
f x fx fx
R R
4.(2023·江苏苏州·模拟预测)已知函数 及其导数 的定义域均为 , 在 上单调递增,
f1x
4b 5 3c 4
为奇函数,若2a3, , ,则( )
f a f b f c fb fa fc
A. B.
f b f c f a f c f b f a
C. D.
【答案】C
f1x f1xf1x
【解析】因为 为奇函数,所以 ,
f1f1 f10
x0
令 ,则 ,故 ,
fx
R
又 在 上单调递增,
fx0 f x
x1
所以当 时, ,则 单调递减;
x1 f�( x) >0 f x
当 时, ,则 单调递增;
因为 ,4b 5,3c 4,
2a3
alog 3log 21 blog 5log 41 clog 4log 31
所以 2 2 , 4 4 , 3 3 ,
4ln2ln4ln2ln42 ln82 ln92 4ln32
因为 ,
ln2ln4ln32
由于ln2ln4,故上式等号不成立,则 ,
ln4 ln3
又 ln30,ln20 ,所以 ln3 ln2 ,即log 4log 3,即 ca ,
3 2
同理可得bc,所以1bca,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f b f c f a
所以 .
故选:C.
aln1.1,b0.1,ce0.9
5.(2023·河南·校联考模拟预测)已知 ,则( )
A.abc B.bac C.b<c<a D.cab
【答案】A
1 x
【解析】造函数 f xlnx1x,x1,,则 fx 1 ,
x1 x1
x1,0 fx0, f x 1,0
当 时, 在 上单调递增;
x0, fx0, f x 0,
当 时, 在 上单调递减,
f 0.1 f 00 ln0.110.10
ln1.10.1 ab
所以 ,即 ,得 ,即 ;
gx xex1,xR gx1ex1
构造函数 ,则 ,
x,1 gx0,gx ,1
当 时, 在 上单调递增,
x1, gx0 gx 1,
当 时, , 在 上单调递减,
bc g0.1 g10,bc
,
所以abc.
故选:A.
1 3 1
6.(2023·湖南长沙·周南中学校考三模)设a ,bln ,ctan ,则( )
3 2 2
A.abc B.bac
C.c<a<b D.acb
【答案】A
3 3 27 3 1 3 1 1
e e3 ln lne3
【解析】因为2 8 ,所以2 ,所以 2 3,
所以ba,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】1 sin2x
令
f
xtanxx,x0,1,则 fx
cos2 x
1
cos2x
tan2x0,x0,1,
f x 0,1
所以 在 上单调递增,
1 1 1 1 1
所以 f f 00,即tan 0,所以tan ,
2 2 2 2 2
x
令gxxlnx1,x0,,则gx 0,x0,
,
x1
gx 0,
所以函数 在 上递增,
1 1 3 1 3
所以g g00,即 ln 0,即 ln ,
2 2 2 2 2
1 3
所以tan ln ,即 ,
2 2 cb
综上,abc.
故选:A.
10 19 20 39
a ,b
7.(2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测)设 9 19 ,则下列关系正确的是
( )
abe2 bae2 e2 ab e2 ba
A. B. C. D.
【答案】D
10 1 20 1
lna19ln 291ln1 lnb39ln 2191ln1
【解析】 9 9, 19 19,
1
设函数 f x2x1ln1 2x1 lnx1lnx ,x1,
x
1 1 1 1 2 1
fx2lnx12lnx(2x1) 2ln1
x1 x x
1
1 x x2,
x
x22x x2
设gx2ln1x 1x ,x0,1,gx (1x)2 0,故 gx在0,1单调递减, gxg00 ,
f x 1, f 9 f 19
ab
从而 在 单调递减,故 ,即 ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】2t 1 4 t2
htlnt1 ,t0,,ht 0
设 t2 t1 (t2)2 t1(t2)2 ,
1
故 ht 在 0, 单调递增, h x h00 ,即 f x2 ,从而有 f 192 ,
因此be2.
e2 ba
综上, .
故选:D
f x ,0U0, fx
x0
8.(2023春·河北)已知函数 是定义在 上的偶函数,其导函数为 ,当 时,
f xxfx1 f 23 f x x 1
,且 ,则不等式 的解集是( )
,22, ,20,2
A. B.
2,02, 2,00,2
C. D.
【答案】A
f x1 xfx f x1
【解析】设gx ,则gx .
x x2
f xxfx1 xfx f x10 gx0
x0
当 时, ,即 ,则 ,
gx 0,
故 在 上单调递增.
f x f x f x
因为 是偶函数,所以 ,
f x1 f x1
所以gx gx,则gx是奇函数,
x x
gx ,0
故 在 上单调递增.
f 21
因为 f 23 ,所以g2 1,则g21.
2
x0 x0
不等式 等价于 f(x)1 或 f(x)1
1 1
f x x 1 x x
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】x0 x0
即g(x)g(2)或g(x)g(2)解得x<2或x2.
故选:A.
f x f xx exex
9.(2023·四川·川大附中校考模拟预测)定义在R上的可导函数f(x)满足 ,
x1
且在0,上有 fx ex 0 若实数a满足 f 2a f a22ae2a aea22ea2 0,则a的取值范
围为( )
2 2
A.
3
,2
B.
2,
C.
,
3
2,
D.
,2
【答案】A
x x
【解析】由 f x f xx exex,得 f x f x .
ex ex
x
令gx f x
ex
,则gxgx,即gx为偶函数.
x1
又x0,时,gx fx
ex
0
.
gx 0,
所以 在 上单调递减.
2a a2
由 f 2a f a22ae2a aea22ea2 0,得 f 2a e2a f a2 ea2 ,即g2aga2.
gx
又 为偶函数,
g2aga2
所以 ,
2
所以 2a a2 ,即 4a2 a24a4 ,解得 3 a2,
2
,2
所以a的取值范围为 3 .
故选:A.
f x fx
10.(2023·山东烟台·统考二模)已知函数 的定义域为R,其导函数为 ,且满足
1
fx f xex f 00 e2x1 f xe
e
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】1
fx f xex, f 00,则不等式 e2x1 f xe 的解集为( ).
e
1 1
1, ,e
A. e B.e
1,1 1,e
C. D.
【答案】C
【解析】由 fx f xex 得exfxexf x1,即 exf x 1,
exf xxm
可设 ,
f 00
x0 m0
当 时,因 得 ,
f xxex
所以 ,
1 1
e2x1 f xe 可化为xex e2x 1 e ,
e e
1
即
xex xex e
,
e
gxxexxex
设 ,
gxxexxex gx gx
因 ,故 为偶函数
gxexxexxexex
,
当x0时,因xexxex 0,exex 0,
gxexxexxexex 0 gx 0,
故 ,所以 在区间 上单调递增,
g1ee1
因 ,
1
所以当 时 gxxexxex e 的解集为0,1,
x0 e
1
又因gx为偶函数,故
gxe
的解集为1,1.
e
故选:C
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f x fx 0, fxsin2x0
11.(2023·海南·统考模拟预测)设函数 在R上的导函数为 ,在 上 ,且
f x f x2cos2 x
xR
,有 ,则( ).
2π 5π
A. f 3 f 6 B. f π f 0
π 5π 2π
f π f f f
C. 4 D. 6 3
【答案】A
f x f x2cos2 x f xcos2x f xcos2 x0
【解析】由 ,可得 .
gx f xcos2x gxgx0 gx
设 ,则 ,所以 是R上的奇函数,
0, fxsin2x0 gx fx2sinxcosx fxsin2x0
又在 上 ,即 ,
gx 0, gx gx
所以 在 上单调递减,又 是R上的奇函数,所以 在(-∞,0)上单调递减,
2π 5π 2π 1 5π 3
所以g g ,即 f f ,
3 6 3 4 6 4
2π 5π 1 2π 5π
f f 0 f f
因此 3 6 2 ,故 3 6 ,故A正确;
gπg0 f π1 f 01 f π f 0
所以 ,即 ,因此 ,故B不正确;
π π 1 π 1
所以gπg ,即 f π1 f ,则 f π f ,
4 4 2 4 2
π
所以 f π 与 f 4 的大小不能确定,故C不正确;
5π 2π 5π 3 2π 1 5π 2π 1
所以g g ,即 f f ,则 f f ,
6 3 6 4 3 4 6 3 2
5π 2π
f f
所以 6 与 3 的大小不确定,故D不正确.
故选:A.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f xlnxax2 x x
12.(2023春·山东德州)已知函数 ,若对任意两个不等的正实数 1, 2,都有
f x f x
1 2 2
x x ,则实数a的取值范围是( )
1 2
1 1
, ,
A.4 B.2
1 1
,
,
C.4 D.2
【答案】D
x x 0
1 2
【解析】由题意,不妨设 ,
f x f x
1 2 2
因为对任意两个不等的正实数x,x ,都有 x x ,
1 2 1 2
f x f x 2x 2x f x 2x f x 2x
所以 1 2 1 2,即 1 1 2 2,
g(x) f(x)2xlnxax22x(x0)
构造函数 ,
gx gx
则 1 2 ,
g(x) (0,)
所以 在 上单调递增,
1
g(x) 2ax20
所以
x
在
(0,)
上恒成立,
1 1
a
即
x 2x2
在
(0,)
上恒成立,
1 1 1 1 1x
设 m(x) (x0) ,则 m(x) ,
x 2x2 x2 x3 x3
x(0,1) m(x)0,m(x)
所以当 时, 单调递增,
x(1,) m(x)0,m(x)
时, 单调递减,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】1 1
所以 m(x) m(1)1 ,
max 2 2
1
a
所以 .
2
故选:D.
f(x)
1,
f(x)xf(x)
13.(2023春·山东潍坊)已知 是定义在 上的可导函数,且满足 ,则不等式
f(x1)(x1)f(x21)
的解集是( )
1,1 1, 0,1 0,
A. B. C. D.
【答案】D
f(x) 1, f(x1)(x1)f(x21)
【解析】因为 定义在 上,所以 中的式子要有意义,
x11,
需满足x211,解得x0.
f(x)xf(x) f(x)xf(x)0 (xf(x))�<0
因为 ,所以 ,即 ,
g(x)xf(x)(x1) g(x)
设函数 ,则 在定义域上单调递减.
f(x1)(x1)f(x21)
要求 ,则
x10 x1 (x1)f(x1)(x21)f(x21) g(x1)g(x21)
当 ,即 时, ,即 ,
所以x1x21,解得x1或x0,所以x1;
x10 0x1
(x1)f(x1)(x21)f(x21) g(x1)g(x21)
当 ,即 时, ,即 ,
所以x1x21,解得0x1;
在 f(x)xf(x)中,令x0得 f(0)0,
f(x1)(x1)f(x21) x10 f(0)2f(0)
而在 中,当 时,有 ,显然成立;
f(x1)(x1)f(x21) 0,
综上, 的解集为 .
故选:D.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f x gx
14.(2023·安徽·校联考模拟预测)已知函数 、 是定义域为R的可导函数,且 xR ,都有
fx gx
f x0,gx0,若 f x 、gx 满足 f x gx ,则当x xx 时下列选项一定成立的是( )
1 2
f x gx f x gx f xgx f x gx
A. 2 1 1 2 B. 1 1
f x gx gx f x f x f x
2 2 2 2 1 2
C. f x gx gx D. gx gx gx
1 1 1 2 1 2
【答案】D
fx gx
fxgx f xgx0
【解析】由题意: f x gx ,
f x fxgx f xgx
Fx Fx
设 gx ,则 g2x ,
fxgx f xgx0 Fx0
由 得 ,
f x f x f x
2 1
因为x xx ,所以 gx gx gx ,
1 2 2 1
f x gx
又 、 是定义域为R的恒大于0的可导函数,
f xgx f x gx f x gx f x gx
故 1 1 ,B错误, 2 1 1 2 ,A错误;
f x f x f x f x f x gx f x gx
2 1 2 1 1 1 2 2 1 1
gx gx gx gx gx gx ,
2 1 2 1 2 1
f x gx f x gx
因为 2 2 , 1 1 不知道正负,所以C不一定成立;
f x f x gx f x gx gx f x f x
2 1 1 1 2 1 2 1
gx gx gx f x gx f x ,
2 1 2 2 2 2
f x f x f x
2 1 2
即 gx gx gx ,D正确.
2 1 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故选:D.
f x fx f 2x f 2x0
15.(2023·湖北·模拟预测)已知函数 及其导函数 的定义域均为R,且 ,
f 12x f 12x4x f 10 f11
,则 ( )
A.11 B.9 C.0 D.9
【答案】A
xR, f 2x f 2x0 f xf x
【解析】因为对任意的 ,即 ,
f x f 00
所以 为奇函数,故 .
f 12x f 12x4x f 1x f 1x2x
由 得, ,
f 1x1x f 1x1x
即 ,
gx f xx gx g00 g1xg1x
设 ,则 为奇函数, ,且 ,
gx
x1
所以 图像关于直线 对称,
g1xg1x gxg2x
由 得, ,
gxg2x
所以 ,
g4xg22xg2x gx gx
所以
gx
所以 的周期为4.
g10 g2 g00 f 10 g101010
所以 ,所以 ,
g1xg1x g1xg1x gx 1,0 g10
由 求导可得 ,所以 关于 对称,所以
gx
x=1
由对称性可知 图像关于直线 对称,
gxg2x gxg2x
因为 ,所以 ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】gxg2x
所以 ,
g4xg22xg2xgxgx
所以
gx g11g1g10
所以 的周期为4,所以 ,
gx fx1 f11 g1111
又 ,所以 ,
f 10 f1111
所以 .
故选:A.
f x 0, fx
16.(2023·江西南昌·校联考模拟预测)已知函数 的定义域为 ,其导函数为 ,
f xlnx fx f 12f1 f x
, ,则 ( )
A.无极值 B.有极大值,也有极小值
C.有极大值,无极小值 D.有极小值,无极大值
【答案】D
f xlnx fx f 1 f1ln10
【解析】由已知 知 ,
f 12f1 f 1 f10
又 ,所以 ,
gxexf x gxex
fx f x
exlnx
令 ,则 ,
gx 1
又 fxlnx f xlnx ex ex exlnxgx ,
hxexlnxgx
令 ,
1 1 ex
hxex lnxgxex lnxexlnx 0
所以 x x x ,
hx 0, h1g1ef 10
所以 在 上单调递增,又 ,
x0,1 hx0 fx0 f x
所以当 时, , , 单调递减;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】x1, hx0 f�( x) >0 f x
当 时, , , 单调递增,
f x f 10
所以 的极小值为 ,无极大值,
故选:D.
f x gx f xgx0
R
17.(2023春·吉林长春)已知函数 和 都是定义域为 的函数,且满足 ,且
f xgx fxgx
axb
恒成立,那么当 时,一定成立的是( )
f bgx f xgb f xgx f agb
A. B.
f xgb f bgx f xga f agx
C. D.
【答案】C
f xgx fxgx f xgx fxgx0
【解析】由 可得: ,
gx gx f xgx fx
Fx Fx 0
令 f x, f2x ,
Fx
R
所以 在 上单调递增,
ga gx gb
若axb,则FaFxFb,所以 f a f x f b,
f xgx0 f x,gx
因为 ,所以 恒为正或恒为负,
ga gx ga f xgx f a
0
所以FaFx0, f a f x f a f x ,
f a f x0 ga f xgx f a0
,所以 ,
f xga f agx
所以 ,故D不正确;
gx gb gx f bgb f x
0
FxFb0, f x f b f x f b ,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】f x f b0 gx f bgb f x0
, ,
f xgb f bgx
故 ,故C正确,A不正确;
f x f x f x f b
ax
对于B,若 恒为正,且 单调递减,则 ,由 ,
gx gx gxgb
xb
若 恒为正,且 单调递增,则 ,由 ,
f xgx f agb
则有 ,故B不正确;
故选:C.
f x fx
18.(2023·贵州遵义·校考模拟预测)已知函数 的定义域为R,其导函数为 ,若
f x f x x x x x
sin ,且当 时,2fxcos 0,则 f 2xπ1 f xsin 2sin 1的解集
2 2 x0 2 2 2
为( )
π π
π, ,π ,
A. 3 B. 3
π π
π, ,π ,
C. 3 D. 3
【答案】C
x
【解析】由已知可推得, f x f x2sin .
2
x x x
令gx f xsin ,则gx f xsin f xsin ,
2 2 2
x x x
gxgx f xsin f xsin f x f x2sin 0
所以 ,
2 2 2
gx
所以, 为偶函数.
1 x 1 x
又gx fx cos 2fxcos ,
2 2 2 2
x
因为当 时,2fxcos 0,
x0 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】gx0 gx ,0
所以, ,所以 在 上单调递增.
gx gx 0,
又 为偶函数,所以 在 上单调递减.
x x
由 f 2xπ1 f xsin 2sin 1可得,
2 2
x x
f 2xπ12sin2 f xsin
.
2 2
2xπ x
因为g2xπ f 2xπsin f 2xπcosx f 2xπ12sin2 ,
2 2
g2xπgx
所以, .
gx 0, gx
因为 在 上单调递减, 为偶函数,
2xπ x
所以有 ,
平方整理可得,3x24πxπ2 0,
π
解得πx
.
3
故选:C.
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】