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2023届高考数学一轮复习-助学培优5-构造法解决含f(x)-f′(x)的不等式问题.doc

1、 助学培优5 构造法解决含f(x), f′(x)的不等式问题[学生用书P77] 类型一 只含f(x)型 定义在R上的函数f(x)满足f(1)=1,且对任意x∈R都有f′(x)<,则不等式f(x2)>的解集为(  ) A.(1,2)    B.(0,1) C.(1,+∞) D.(-1,1) 【解析】 构造函数g(x)=f(x)-x+c(c为常数),则g′(x)=f′(x)-<0,即函数g(x)在R上单调递减,且g(1)=f(1)-+c=+c.f(x2)>=x2+, 即f(x2)-x2+c>+c,即g(x2)>g(1), 所以x2<1,解得-1

2、 利用(f(x)+kx+b)′=f′(x)+k,根据导数符号,可得出函数g(x)=f(x)+kx+b的单调性,利用其单调性比较函数值大小、解抽象函数的不等式等. 类型二 含f′(x)±λf(x)(λ为常数)型 已知f(x)为R上的可导函数,且∀x∈R,均有f(x)>f′(x),则有(  ) A.e2 023f(-2 023)e2 023f(0) B.e2 023f(-2 023)e2 023f(0) D.e2 023f(-2 02

3、3)>f(0),f(2 023)<e2 023f(0) 【解析】 构造函数h(x)=,则h′(x)=<0,即h(x)在R上单调递减,故h(-2 023)>h(0),即>⇔e2 023f(-2 023)>f(0);同理,h(2 023)0,故[exf(x)]′=[f(x)+f′(x)]·ex,其符号由f(x)+f′(x)的符号确定,′=,其符号由f′(x)-f(x)的符号确定.含有f(x)±f′(x)类的问题可以考虑构造上述两个函数. 类型三 含xf′(x)±nf(x)型 (1)已知奇函数f(

4、x)是定义在R上的可导函数,其导函数为f′(x),当x>0时,有2f(x)+xf′(x)>x2,则不等式(x+2 021)2f(x+2 021)+4f(-2)<0的解集为(  ) A.(-∞,-2 019) B.(-2 023,-2 019) C.(-∞,-2 023) D.(-2 019,0) (2)已知偶函数f(x)是定义在{x∈R|x≠0}上的可导函数,其导函数为f′(x).当x<0时,f′(x)>恒成立.设m>1,记a=,b=2f(2),c=(m+1)·f,则a,b,c的大小关系为(  ) A.ab>c C.ba>c 【解析】 (

5、1)设g(x)=x2f(x),由f(x)为奇函数,可得g(-x)=(-x)2f(-x)=-x2f(x)=-g(x), 故g(x)为R上的奇函数,当x>0时,2f(x)+xf′(x)>x2>0, 所以g′(x)=x[2f(x)+xf′(x)]>0,g(x)单调递增, 根据奇函数的对称性可知,g(x)在R上单调递增, 则不等式(x+2 021)2f(x+2 021)+4f(-2)<0可转化为(x+2 021)2f(x+2 021)<-4f(-2)=4f(2), 即g(x+2 021)

6、 (2)当x<0时,f′(x)>⇔xf′(x)-f(x)<0. 构造函数g(x)=(x≠0), 则g′(x)=<0, 即g(x)在(-∞,0)上单调递减. 因为函数f(x)为偶函数,所以g(x)为奇函数, 得g(x)在(0,+∞)上单调递减. b=4m,c=4m. 因为m>1,所以m+1>2,<=2, 所以m+1>2>>0. 所以g(m+1)0型,构造F(x)=xnf(x),则F′(x)=xn-1[xf′(x)

7、+nf(x)](注意对xn-1的符号进行讨论),特别地,当n=1时,xf′(x)+f(x)>0,构造F(x)=xf(x),则F′(x)=xf′(x)+f(x)>0; (2)对于xf′(x)-nf(x)>0型,且x≠0,构造F(x)=,则F′(x)=(亦需注意对xn+1的符号进行讨论),特别地,当n=1时,xf′(x)-f(x)>0,构造F(x)=,则F′(x)=>0. 类型四 含f(x)±f′(x)tan x型 已知函数f(x)的导函数为f′(x),当x∈时,f′(x)sin 2xg,即f>f.故选B. 【答案】 B 由于在上,[sin xf(x)]′=cos xf(x)+sin xf′(x),其符号与f(x)+f′(x)tan x相同,′=,其符号与f′(x)tan x-f(x)符号相同.在含有f(x)±f′(x)tan x的问题中,可以考虑构造函数f(x)sin x,f(x)cos x,,等.

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