内容正文:
函数与导数
第1招 由“导”寻“源”,破解函数不等式问题
在近几年的高考试题中,出现了一类抽象函数与导数交汇的重要题型,这类问题由于比较抽象,很多学生解题时,突破不了由抽象而造成的解题障碍.实际上,根据所解不等式,联想导数的运算法则,构造适当的辅助函数,然后利用导数判断其单调性是解决此类问题的通法.
[典例] 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,+∞)
(1)利用和、差函数求导法则构造函数
①对于不等式f′(x)+g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)+g(x);
②对于不等式f′(x)-g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)-g(x);
特别地,对于不等式f′(x)>k(或<k)(k≠0),构造函数F(x)=f(x)-kx.
(2)利用积、商函数求导法则构造函数
①对于不等式f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)g(x);
②对于不等式f′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=(g(x)≠0).
(3)利用积、商函数求导法则的特殊情况构造函数
①对于不等式xf′(x)+f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=xf(x);
②对于不等式xf′(x)-f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=(x≠0);
③对于不等式xf′(x)+nf(x)>0(或<0),构造函数F(x)=xnf(x);
④对于不等式xf′(x)-nf(x)>0(或<0),构造函数F(x)=(x≠0);
⑤对于不等式f′(x)+f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=exf(x);
⑥对于不等式f′(x)-f(x)>0(或<0),构造函数F(x)=;
⑦对于不等式f(x)+f′(x)tan x>0(或<0),构造函数F(x)=sin xf(x);
⑧对于不等式f(x)-f′(x)tan x>0(或<0),构造函数F(x)=(sin x≠0);
⑨对于不等式f′(x)-f(x)tan x>0(或<0),构造函数F(x)=cos xf(x);
⑩对于不等式f′(x)+f(x)tan x>0(或<0),构造函数F(x)=(cos x≠0).
⑪(理)对于不等式f′(x)+kf(x)>0(或<0),构造函数F(x)=ekxf(x);
⑫(理)对于不等式f′(x)-kf(x)>0(或<0),构造函数F(x)=;
[应用体验]
1.定义在R上的函数f(x),满足f(1)=1,且对任意x∈R都有f′(x)<,则不等式f(lg x)>的解集为__________.
2.已知定义在内的函数f(x)的导函数为f′(x),且对任意的x∈,都有f′(x)sin x<f(x)cos x,则不等式f(x)<2fsin x的解集为__________.
一、选择题
1.已知函数f(x)的定义域为R,f′(x)为其导函数,函数y=f′(x)的图象如图所示,且f(-2)=1,f(3)=1,则不等式f(x2-6)>1的解集为( )
A.(-3,-2)∪(2,3)
B.(-,)
C.(2,3)
D.(-∞,-)∪(,+∞)
2.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)的解集为( )
A.(0,1) B.(1,+∞)
C.(1,2) D.(2,+∞)
3.已知定义域为{x|x≠0}的偶函数f(x),其导函数为f′(x),对任意正实数x满足xf′(x)>-2f(x),若g(x)=x2f(x),则不等式g(x)<g(1)的解集为( )
A.(-∞,1) B.(-1,1)
C.(-∞,0)∪(0,1) D.(-1,0)∪(0,1)
4.设f(x),g(x)分别是定义在R上的奇函数和偶函数.当x<0时,f′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0,且g(-3)=0,则不等式f(x)g(x)<0的解集为( )
A.(-3,0)∪(3,+∞) B.(-3,0)∪(0,3)
C.(-∞,-3)∪(3,+∞) D.(-∞,-3)∪(0,3)
5.已知函数f(x)是定义在(0,+∞)上的非负可导函数,且满足xf′(x)+f(x)≤0,对于任意正数a,b,若a<b,则必有( )
A.af(a)≤f(b) B.bf(b)≤f(a)
C.af(b)≤bf(a) D.bf(a)≤af(b)
6.设函数f(x)在