构造函数解决导数问题
- 格式:docx
- 大小:251.62 KB
- 文档页数:7
导数与函数的单调性
〖模型总结〗
1、 关系式为“加”型
(1)若'()()0f x f x +≥,
则构造[()]'['()()]x
x
e f x e f x f x =+ (2)若'()()0xf x f x +≥, 则构造[()]''()()xf x xf x f x =+ (3)若'()()0xf x nf x +≥, 则构造1
1[()]''()()['()()]n
n
n n x f x x f x nx
f x x xf x nf x --=+=+
(4)若'()()()'()0f x g x f x g x +<,
则构造[])()()()()()('
'
'
x g x f x g x f x g x f ⋅+⋅=⋅
2、关系式为“减”型
(1)若'()()0f x f x -≥,
构造2
()'()()'()()
[]'()x x x x x
f x f x e f x e f x f x e e e --== (2)若'()()0xf x f x -≥, 构造2
()'()()
[
]'f x xf x f x x x -=
(3)若'()()0xf x nf x -≥,
则构造121
()'()()'()()
[]'()n n n n n f x x f x nx f x xf x nf x x x x -+--=
=(备注:本类型仅作了解)
(4)若()()()()x g x f x g x f '-'≥0,
则构造[]2)()
()()()()()(x g x g x f x g x f x g x f '-'='
⎥
⎦⎤⎢⎣⎡
口诀:1.加减形式积商定 2.系数不同幂来补 3.符号讨论
不能忘〖教学过程〗
一、真题体验
真题体验Ⅰ (2015年全国新课标卷二理科数学第12题)设函数()f x '是奇函数()()f x x R ∈的导函数,(1)0f -=,当x > 0时,()()0xf x f x '-<,则使得函数()0f x >成立的x 的取值范围是 A.(,1)(0,1)-∞- B .(1,0)(1,)-+∞ C .(,1)(1,0)-∞-- D .(0,1)
(1,)+∞
真题体验Ⅱ (2017年淮北市第一次模拟理科数学第12题)已知定义在(0,+∞)的函数f (x ),其导函数为f ′(x ),满足:f (x )>0且
总成立,则下列不等式成立的是( )
A .e 2e +3f (e )<e 2ππ3f (π)
B .e 2e +3f (π)>e 2ππ3f (e )
C .e 2e +3f (π)<e 2ππ3f (e )
D .e 2e +3f (e )>e 2ππ3f (π)
二、考点分析
通过这两题及最近的模拟题我们发现:解决这类单调性问题需要
借助构造新函数,结合函数的导数与函数单调性之间的关系来解决,那么怎样合理的构造新函数就是问题的关键,今天我们一起系统的通过“两大类型及它们蕴含的八大小类型”来探讨一下如何构造新函数解决这类问题。
三、关系式为“加”型 关系式为“加”型Ⅰ:
若'()()0f x f x +≥(≤0、<0、>0,下同) , 则构造[()]'['()()]x
x
e f x e f x f x =+
例1、设()f x 是定义在R 上的可导函数,且满足()()f x f x '<-,对于任意的正数a ,下面不等式恒成立的是( )
A.()()0a f a e f <
B.()()0a f a e f >
C.()()0a f f a e <
D.()()
0a
f f a e
> 试题分析:构造函数()()x g x e f x =,则''()()()x x g x e f x e f x =+0<,∴()g x 在R
内单调递减,所以(a)g(0)g <,即:()(0)a
e f a f <,∴()()0a
f f a e <.
关系式为“加”型Ⅱ: 若'()()0xf x f x +≥ , 则构造2
()'()()
[]'f x xf x f x x x -=
例2、已知函数()y f x =是定义在数集R 上的奇函数,且当(,0)x ∈-∞时,
()()xf x f x '<-成立,若)3(3f a =,)3(lg )3(lg f b =,)4
1
(log )41(log 22f c =,则
,,a b c 的大小关系是( )
A. c a b >>
B. c b a >>
C. a b c >>
D. a c b >> 试题分析:因为(,0)x ∈-∞时,()()xf x f x '<-,所以当(,0)x ∈-∞时,()()0xf x f x '--<,又因为函数()y f x =是定义在R 上的奇函数,所以当(,0)x ∈-∞时,()()0xf x f x '+<,构造函数()()g x xf x =,则
()()()0,(,0)g x xf x f x x ''=+<∈-∞,所以()g x 在(,0)-∞上是减函数,又
()()g x g x -=,所以()g x 是R 上的偶函数,所以()g x 在(0,)+∞上是增函数,因
2lg 30>>>,所以(2)(lg 3)g g g >>,而21
(2)(2)(log )4
g g g =->,所以
有c a b >>,选A.
关系式为“加”型Ⅲ: 若'()()()'()0f x g x f x g x +<,
则构造
[])()()()()()(''
'x g x f x g x f x g x f ⋅+⋅=⋅
例3、设()()f x g x 、是R 上的可导函数,'()()()'()0f x g x f x g x +<,(3)0g -=,
求不等式()()0f x g x <的解集
变式1:设()()f x g x 、分别是定义在R 上的奇函数、偶函数,当0x <时,
'()()()'()0f x g x f x g x +>,(3)0g -=,求不等式()()0f x g x <的解集.
关系式为“加”型Ⅳ:
若'()()()'()0f x g x f x g x +<,