专题16 导数中构造函数问题
【方法点拨】
1.双主元不等式恒成立、存在性问题:变量分离,构造函数,最终将问题转化为函数
最值问题.
2.关于“x1、x2”的齐次分式型--------换元法
减元构造:多变量不等式 ,一般处理策略为消元或是把一个看作变量其他看作常量;当都不能处理的时候,通过变形,再换元产生一个新变量,从而构造新变量的函数.
【典型题示例】
例1 (2021·江苏扬州中学高三数学开学考试·8)已知函数f?x??x?asinx,对任意的x1,x2????,???,且x1?x2,不等式范围是( ) A.a?f?x1??f?x2??a恒成立,则实数a的取值
x1?x21 2B.a?1 2C.a?1 2D.a?1 2【答案】B
【解析】因为x1?x2,不妨设x1?x2,则
f?x1??f?x2??a可化为
x1?x2f?x1??f?x2??a(x1?x2),即f?x1??ax1?f?x2??ax2
设F(x)?f?x??ax
则
f?x1??f?x2?即f?x1??ax1?f?x2??ax2对任意的x1,?a恒成立,x2????,???且
x1?x2x1?x2时恒成立,即F(x1)?F(x2)对任意的x1,x2????,???且x1?x2时恒成立
所以F(x)?f?x??ax在R上单增
故F??x???x?asinx?ax???1?acosx?a?0在R上恒成立 所以a?111???,故a?? ?1?cosx21?cosx??min1
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所以实数a的取值范围是a?点评:
1, 选B. 2f?x1??f?x2??a恒成立?f??x??a恒成立. 从解题中不难发现,不等式
x1?x222改编)已知函数f(x)?lnx?x?3x,对例2 (2021·江苏徐州铜山、南通如皋一抽测·于任意x1,x2?[1,10],当x1?x2时,不等式f(x1)?f(x2)?2m?x1?x2?x1x2 恒成立,则实数
m的取值范围是________.
【解析】不等式f?x1??f?x2??m?x2?x1?x1x2可变形为f?x1??f?x2??mm?, x1x2即f?x1??mm?f?x2??当x1,x2?[1,10],且x1?x2恒成立, x1x2所以函数y?f(x)?m在[1,10]上单调递减. x令h(x)?f(x)?则h?(x)?mm?lnx?x2?3x?,x?[1,10] xx1m?2x?3?2?0在x?[1,10]上恒成立, xx即m?2x3?3x2?x在x?[1,10]上恒成立.
1?1?32设F(x)??2x?3x?x,则F?(x)??6x2?6x?1??6?x???.
2?2?因为当x?[1,10]时,F?(x)?0, 所以函数F(x)在[1,10]上单调递减,所以
2F(x)min?F(10)??2?103?3?102?10??1710,
所以m?1710,
即实数m的取值范围为(??,?1710].
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例3 (2021·江苏省泰州中学九月测 ·12)(多选题)已知函数f?x??xlnx,若
0?x1?x2,则下列结论正确的是( ).
A.x2f?x1??x1f?x2? C.
B.x1?f?x1??x2?f?x2?
f?x1??f?x2??0 D.当lnx??1时,x1f?x1??x2f?x2??2x2f?x1?
x1?x2【答案】AD
【解析】A.正确;因为令g?x??f?x??lnx,在?0,???上是增函数, x∴当0?x1?x2时,g?x1??g?x2?,∴
f?x1?f?x2?即x2f?x1??x1f?x2?. ?x1x2B.错误;因为令g?x??f?x??x?xlnx?x,∴g??x??lnx?2,
∴x?e?2,??时,g??x??0,g?x?单调递增,x?0,e?2时,g??x??0,g?x?单调递减.
∴x1?f?x1?与x2?f?x2?无法比较大小.
C.错误;因为令g?x??f?x??x?xlnx?x,g??x??lnx, ∴x??0,1?时,g??x??0,g?x?在?0,1?单调递减,
????x??1,???时,g??x??0,g?x?在?1,???单调递增,
∴当0?x1?x2?1时,g?x1??g?x2?,
∴f?x1??x1?f?x2??x2,∴f?x1??f?x2??x1?x2,∴
f?x1??f?x2??0.
x1?x2当1?x1?x2时,g?x1??g?x2?∴f?x1??x1?f?x2??x2, ∴f?x1??f?x2??x1?x2,∴
f?x1??f?x2??0.
x1?x2D.正确;因为lnx??1时,f?x?单调递增,又∵A正确,
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