导数小题中构造函数的技巧
函数与方程思想,转化与化归思想是高中数学思想中比较重要的两大思想,而构造函数的解题思路恰好是这两种思想的良好体现,尤其是在导数题型中,下面我就导数小题中构造函数的技巧和大家进行分享和交流。
(一)利用f?x?进行抽象函数构造
1、利用f?x?与x构造; 常用构造形式有xf?x?,
f?x?u:这类形式是对u.v,型函数导数计算的推广及
vxuu应用,我们对u.v,的导函数观察可得知,u.v型导函数中体现的是“+”法,型导函数中体现的是
vv“一”法,由此,我们可以猜测。当导函数形式出现的是“+”法形式时,优先考虑构造u.v型,当导
u函数形式出现的是“一”法形式时,优先考虑构造;
v[例 1]f?x?是定义在R上的偶函数,当x<0时,f?x??xf??x??0,且f??4??0,则不等式xf?x??0的解集为____________.
[例 2]f?x?是定义在R上的偶函数,且 f?1??0,当x<0时,xf??x??f?x??0恒成立,则不等式
f?x??0的解集为____________.
xf?x?,
f?x?是比较简单常见的f?x?与x之间的函数关系式,如果碰见复杂的,不易想的我们该x如何处理,由此我们可以思考形如此类函数的一般形式.
F?x??xnf?x?,F??x??nxn?1f?x??xnf??x??xn?1??nf?x??f??x???
1
f?x?f??x?xn?nxn?1f?x?xf??x??nf?x? F?x??n,F??x???xx2nxn?1结论:出现nf?x??xf??x?形式,构造函数F?x??xnf?x?;
f?x? 出现xf?x??nf??x?形式,构造函数F?x??n;
x[例3]已知偶函数 f?x?(x?0)的导函数为f??x?,且满足f??1?=0,当x>0时,2f?x??xf??x?,则使得f?x??0成立的x的取值范围是___________.
[变式提升]设函数f?x?满足x3f??x??3x2f?x?=1?lnx,且f1,则x>0时,f?x?( ) 2eA、有极大值,无极小值 B、有极小值,无极大值 C、既有极大值又有极小值 D、既无极大值也无极小值
??e?
f?2)?0,则不等式[例 4]设f?x?是定义在R上的奇函数,在???,0?上有2xf??2x??f?2x??0 ,且 ( xf?2x??0的解集为___________.
(2)利用f?x?与ex构造;
uf?x?与ex构造,一方面是对u.v,函数形式的考察,另外一方面是对?ex?=ex的考察,所以对于
v 2
f?x??f??x?类型,我们可以等同xf?x?,“?”法优先考虑构造F?x??f?x?. exf?x?的类型处理,“+”法优先考虑构造F?x??f?x??ex,x[例 5]已知f?x?是定义在???,???上的函数,导函数f??x?满足f??x??f?x?对于x?R恒成立,则( )
A、f?2??e2f?0?,f?2014??e2014f?0? B、f?2??e2f?0?,f?2014??e2014f?0? C、f?2??e2f?0?,f?2014??e2014f?0? B、f?2??e2f?0?,f?2014??e2014f?0?
f?x?同样exf?x?,x,是比较简单常见的f?x?与ex之间的函数关系式,如果碰见复杂的,我们是否
e也能找出此类函数的一般形式呢?
F?x??enxf?x?,F??x??n?enxf?x??enxf??x??enx??f??x??nf?x???
f??x??nf?x??f?x?f??x?enx?nenxf?x???? F?x??nx,F??x???ee2nxenx结论:出现f??x??nf?x?形式,构造函数F?x??enxf?x?; 出现f??x??nf?x?形式,构造函数F?x??f?x?; enx[例6]若定义在R上的函数f?x?满足f??x??2f?x??0,f?0?=1,则不等式f?x??e2x的解集为_____.
[变式提升]若定义在R上的函数f?x?满足f??x??2f?x??4?0,f?0???1,则不等式f?x?>e2x?2的解集为_________.
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[例7]已知函数f?x?在R上可导,其导函数为f??x?,若f?x?满足:?x?1???f??x??f?x????0,
f?2?x??f?x?e2?2x,则下列判断一定正确的是( )
A、f?1??f?0? B、f?2??e2f?0? C、f?3??e3f?0? D、f?4??e4f?0?
(3)利用f?x?与sinx,cosx构造.
sinx,cosx因为导函数存在一定的特殊性,所以也是重点考察的范畴,我们一起看看常考的几种形式.
F?x??f?x?sinx,F??x??f??x?sinx?f?x?cosx;F?x??F?x??f?x?cosx,F??x??f??x?cosx?f?x?sinx;F?x??
根据得出的关系式,我们来看一下例8
f?x?f??x?sinx?f?x?cosx,F??x??; sinxsin2xf?x?f??x?cosx?f?x?sinx?,F?x??;
cosxcos2x????[例8]已知函数y=f?x?对于任意的x???,?满足f??x?cosx?f?x?sinx?0(其中f??x?是函数
?22?f?x?的导函数),则下列不等式不成立的是( )
??????????????????A、2f???f?? B、2f????f??? C、f?0??2f?? D、f?0??2f??
?3??4??3??4??4??3?
4
???[变式提升]定义在?0,?上的函数,函数f??x?是它的导函数,且恒有f?x??f??x?tanx成立,则()
2???????????????????????A、3f???2f?? B、f?1??2f??sin1 C、2f???f?? D、3f???f??
?4??3??2??6??4??6??3?(二)构造具体函数关系式构造
这类题型需要根据题意构造具体的函数关系式,通过具体的关系式去解决不等式及求值问题.
????[例9]?,????,?,且?sin?-?sin??0,则下列结论正确的是( )
?22?
A、??? B、?2??2 C、??? D、????0
log2x?11[变式提升]定义在R上的函数f?x?满足f?1?=1,且对?x?R,f??x??则不等式f?log2x??22的解集为_________.
[例10]等比数列?an?中,a1=2,a8=4,函数f?x??x?x?a1??x?a2???x?a8?,则f??0?=( )
A、26 B、29 C、212 D、215
a?2ea1?c??1,其中e是自然对数的底数,那么(a?c)2?(b?d)2的最小[例11]已知实数a,b,c满足bd?1值为( )
A、8 B、10 C、12 D、18
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