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5.3 培优课 导数中函数的构造问题(课件 学案 练习)高中数学人教A版(2019)选择性必修 第二册

日期:2025-10-06 科目:数学 类型:高中学案 查看:97次 大小:2418476B 来源:二一课件通
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    (课件网) 培优课 导数中函数的构造问题 目录 典型例题·精研析 01 知能演练·扣课标 02 典型例题·精研析 01 课堂互动 关键能力提升    题型一 利用 f ( x )与 x 构造 【例1】 (2024·厦门质检)已知 f ( x )的定义域为(0,+∞),f' ( x )为 f ( x )的导函数,且满足 f ( x )<-xf'( x ),则不等式 f ( x +1)>( x -1) f ( x2-1)的解集是(  ) A. (0,1) B. (2,+∞) C. (1,2) D. (1,+∞) 解析: 构造函数 y = xf ( x ), x ∈(0,+∞),则y'= f ( x )+ xf'( x )<0,所以函数 y = xf ( x )在(0,+∞)上是减函数.又因 为 f ( x +1)>( x -1) f ( x2-1),所以( x +1) f ( x +1)> ( x2-1) f ( x2-1),所以 x +1< x2-1,且 x2-1>0, x +1>0, 解得 x >2,所以不等式 f ( x +1)>( x -1)· f ( x2-1)的解集是 (2,+∞). 通性通法 常见构造函数的形式 (1)对于f'( x )±g'( x )>0,构造 h ( x )= f ( x )± g ( x ); (2)对于f'( x )> a ,构造 h ( x )= f ( x )- ax ; (3)对于xf'( x )+ f ( x )>0,构造 h ( x )= xf ( x ); (4)对于xf'( x )- f ( x )>0,构造 h ( x )= . 【跟踪训练】 设函数f'( x )是奇函数 f ( x )( x ∈R)的导函数, f (-1)=0, 当 x >0时,xf'( x )- f ( x )<0,则使得 f ( x )>0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,+∞) 解析:令 F ( x )= ,因为 f ( x )为奇函数,所以 F ( x ) 为偶函数,由于F'( x )= ,当 x >0时,xf'( x )- f ( x )<0,即F'( x )<0,所以 F ( x )= 在(0,+∞)上 单调递减,根据偶函数图象的对称性, F ( x )= 在(-∞, 0)上单调递增,又 F (1)= F (-1)= =0,数形结合可 知,使得 f ( x )>0成立的 x 的取值范围是(-∞,-1)∪(0,1). 题型二 利用 f ( x )与e x 构造 【例2】 (2024·绍兴月考)若函数 f ( x )对任意 x ∈R都有f'( x ) > f ( x )成立,则(  ) A. 3 f (ln 5)>5 f (ln 3) B. 3 f (ln 5)=5 f (ln 3) C. 3 f (ln 5)<5 f (ln 3) D. 3 f (ln 5)与5 f (ln 3)的大小不确定 解析: 令 g ( x )= ,则g'( x )= ,因为对任 意 x ∈R都有f'( x )> f ( x ),所以g'( x )>0,即 g ( x )在R上是 增函数.又ln 3<ln 5,所以 g (ln 3)< g (ln 5),即 < ,所以5 f (ln 3)<3 f (ln 5),故选A. 通性通法 f ( x )与e x 构造常见的形式 (1)对于f'( x )+ nf ( x )>0,构造函数 h ( x )=e nxf ( x ); (2)对于f'( x )- nf ( x )>0,构造函数 h ( x )= . 【跟踪训练】 函数 f ( x )的导函数为f'( x ),对任意 x ∈R,都有f'( x )> - f( x )成立,若 f (ln 2)= ,试求不等式 f ( x )> 的解集. 解:由题意,对任意 x ∈R,都有f'( x )>- f ( x )成立, 即f'( x )+ f ( x )>0.令 g ( x )=e xf ( x ), 则g'( x )=f'( x )e x + f ( x )e x =e x [f'( x )+ f ( x )]>0, 所以函数 g ( x )在R上是增函数. 不等式 f ( x )> 即e xf ( x )>1,即 g ( x )>1. 因为 f (ln 2)= ,所以 g (ln 2)=eln 2 f (ln 2)=2× =1. 故当 x >ln 2时, g ( x )> g (ln 2)=1, 所以不等式 g ( x )>1的解集为(ln 2,+∞). 题型三 利用 f ( ... ...

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