内容正文:
培优课——构造函数法解决导数问题
第五章
高中同步学案优化设计
GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HUA SHE JI
2022
探究点一
构造函数比较大小
A.a<c<b B.a<b<c
C.b<c<a D.c<a<b
答案 D
变式训练2
已知函数f(x)=x+aex(a∈R).
(1)讨论函数f(x)的单调性;
(2)当x<0,a≤1时,证明:x2+(a+1)x>xf '(x).
(2)证明设F(x)=x2+(a+1)x-xf'(x)=x2+ax-axex=x(x+a-aex).
设H(x)=x+a-aex,则H'(x)=1-aex.
∵x<0,∴0<ex<1,
又a≤1,∴1-aex≥1-ex>0.
∴H(x)在(-∞,0)上为增函数,则H(x)<H(0)=0,
即x+a-aex<0.
由x<0可得F(x)=x(x+a-aex)>0,
所以x2+(a+1)x>xf'(x).
探究点三
构造函数解不等式
【例3】 若函数y=f(x)的定义域为R,对于∀x∈R,f'(x)<f(x),且f(x+1)为偶函数,f(2)=1,则不等式f(x)<ex的解集为( )
A.(2,+∞) B.(0,+∞)
C.(-∞,0) D.(-∞,2)
答案 B
由f'(x)<f(x),可得f'(x)-f(x)<0,
所以g'(x)<0,函数g(x)在R上是减函数.
由f(x+1)为偶函数,可得函数f(x)关于直线x=1对称,
又f(2)=1,所以f(0)=1,所以g(0)= =1,
不等式f(x)<ex,可化为 <1,即g(x)<g(0),所以x>0,即不等式f(x)<ex的解集为(0,+∞).
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4.已知a,b为实数,且b>a>e,其中e为自然对数的底数,求证:ab>ba.
证明∵b>a>e,
∴要证ab>ba,只需证bln a>aln b.
设f(x)=xln a-aln x(x>a),则f'(x)=ln a- .
∵x>a>e,∴ln a>1,且 <1,∴f'(x)>0.
∴函数f(x)=xln a-aln x在(a,+∞)上单调递增.
∵b>a>e,∴f(b)>f(a)=aln a-aln a=0,
即bln a-aln b>0,∴bln a>aln b,即ab>ba.
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