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热点强化课2 函数中的构造问题
[基础训练组]
1.(2023·河南高三月考)已知定义在R上的函数f(x)满足f(2)=20,且f(x)的导函数f′(x)满足f′(x)>6x2+2,则不等式f(x)>2x3+2x的解集为( )
A.{x|x>-2} B.{x|x>2}
C.{x|x<2} D.{x|x<-2或x>2}
解析:B [令函数g(x)=f(x)-2x3-2x,则g′(x)=f′(x)-6x2-2>0,所以g(x)在R上单调递增.
因为g(2)=f(2)-2×23-2×2=0,所以原不等式等价于g(x)>0=g(2),
所以所求不等式的解集为{x|x>2},故选B.]
2.(2023·西安中学模拟)已知a,b,c∈,且=-5ln a,=-3ln b,=-2ln c,则( )
A.b<c<a B.c<b<a
C.a<c<b D.a<b<c
解析:A [设函数f(x)=xln x,f′(x)=1+ln x,当x∈,f′(x)>0,此时f(x)单调递增,当x∈,f′(x)<0,此时f(x)单调递减,由题=-5ln a,=-3ln b,=-2ln c,得aln a=ln,bln b=ln,cln c=ln=ln,因为<<<,所以ln>ln>ln,则aln a>cln c>bln b,且a,b,c∈,所以a>c>b.]
3.(2023·广东潮州模拟)已知f(x)是定义在R上的奇函数,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:B [构造函数F(x)=xf(x),
因为f(x)为奇函数,所以F(-x)=-xf(-x)=xf(x)=F(x),所以F(x)为偶函数,
因为当x<0时,xf′(x)+f(x)<0,
即F′(x)<0,
所以x<0时,函数F(x)单调递减,x>0时,函数F(x)单调递增,
因为f(-1)=0,所以F(-1)=(-1)f(-1)=0.F(1)=0.
因为f(x)>0,所以>0,所以或,所以x>1或-1<x<0.故选B.]
4.(2023·江苏模拟)f(x)在(0,+∞)上的导函数为f′(x),xf′(x)>2f(x),则下列不等式成立的是( )
A.2 0212f(2 022)>2 0222f(2 021)
B.2 0212f(2 022)<2 0222f(2 021)
C.2 021f(2 022)>2 022f(2 021)
D.2 021f(2 022)<2 022f(2 021)
解析:A [令g(x)=(x>0),则g′(x)==,
∵xf′(x)>2f(x),∴g′(x)>0,∴g(x)在(0,+∞)上单调递增,
∴g(2 021)<g(2 022),即<,
∴2 0212f(2 022)>2 0222f(2 021).]
5.(2023·山西一模)设a=ln 3,b=ln 2,c=ln 3,则a、b、c的大小关系是( )
A.a>b>c B.b>c>a
C.c>a>b D.c>b>a
解析:D [构造函数f(x)=,其中x>0,则f′(x)=,
当0<x<e时,f′(x)>0,所以函数f(x)在(0,e)上单调递增,
因为0<<<e,则f()<f(),即<,即ln 2<ln 3,
所以b<c,
因为35=243<256=28,故5ln 3<8ln 2,即ln 3<ln 2<ln 2,即a<b,
因此,c>b>a.]
6.(2023·安徽合肥期末)若不等式ex-aln(ax-1)+1≥0对∀x∈恒成立(e为自然对数的底数),则实数a的最大值为( )
A.e+1 B.e
C.e2+1 D.e2
解析:A [由题设,ax-1>0在上恒成立,
∴,即a>2,
原不等式可化为-ln+=ex-ln a-ln a-ln+≥0,
∴ex-ln a-ln a≥ln-,即ex-ln a+x-ln a≥x-+ln,
令f(x)=ex+x,则f′(x)=ex+1>0,即f(x)在x∈上单调递增,
由上知:f(x-ln a)≥f,则x-ln a≥ln,即ln a≤x-ln在上恒成立,
令g(x)=x-ln,则g′(x)=,又x∈,a>2,
∴x--1<0,x->0,即g′(x)<0,
故g(x)在上单调递减,
∴ln a≤g(x)min=1-ln ,故ln a+ln=ln(a-1)≤1,可得a≤e+1,
综上,2<a≤e+1,故a的最大值为e+1.]
7.(2023·江西萍乡三模)设a=2ln 1.01,b=-1,c=,则( )
A.a<b<c B.c<a<b
C.b<a<c D.c<b<a