专题一 第四讲 强化拓展(一) 导数中的函数构造(教师用书WORD)-【正禾一本通】2025年高考数学高三二轮专题复习高效讲义(新教材)
强化拓展(一) 导数中的函数构造
【编者按】 导数中的函数构造问题是高考考查的一个热点内容,经常以客观题形式命题,根据已知等式或不等式的结构特征,构造新函数,能快速解决比较大小、解不等式、恒成立等问题.
构造一 利用f(x)与xn构造
[例1] (2024·广东佛山模拟)已知函数y=f(x)是定义在R上的奇函数,f ′(x)是f(x)的导函数,且当x∈(-∞,0)时,xf ′(x)<2f(x),f(-1)=0,则不等式f(x2)>0的解集为( )
A.(-∞,-1)∪(0,1)
B.(-1,a)∪(0,1)
C.(-1,0)∪(1,+∞)
D.(-∞,-1)∪(1,+∞)
解析:选D.令g(x)=,则g′(x)=
.
因为当x∈(-∞,0)时,xf ′(x)<2f(x),
所以g′(x)=>0,
所以g(x)在(-∞,0)上单调递增.
因为f(x)为奇函数,所以g(x)为奇函数.
因为f(-1)=0,所以g(-1)=-g(1)=0,
所以f(x2)>0,即g(x2)>0,所以x2>1,所以x∈(-∞,-1)∪(1,+∞).
[规律总结] 利用f(x)与x(xn)构造函数的技巧
(1)对于f ′(x)+g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)+g(x).
(2)对于f ′(x)-g′(x)>0(或<0),构造函数F(x)=f(x)-g(x).
(3)对于f ′(x)g(x)+f(x)g′(x)>0(或<0),可构造函数F(x)=f(x)g(x).
(4)对于f ′(x)g(x)-f(x)g′(x)>0(或<0),可构造函数F(x)=.
(5)对于xf ′(x)+f(x)>0(或<0),可构造函数F(x)=xf(x).
(6)对于xf ′(x)-f(x)>0(或<0),可构造函数F(x)=.
(7)对于xf ′(x)+nf(x)>0(或<0),可构造函数F(x)=xnf(x).
(8)对于xf ′(x)-nf(x)>0(或<0),可构造函数F(x)=.
[对点练习] 1.(2024·福建厦门三模)已知奇函数f(x)及其导函数f ′(x)的定义域均为R,f(1)=2,当x>0时,xf ′(x)+f(x)>0,则使不等式xf(x)>2成立的x的取值范围是________.
解析:因为当x>0时,xf ′(x)+f(x)>0,所以[xf(x)]′>0,令F(x)=xf(x),则f ′(x)>0,F(x)单调递增,
因为f(x)是奇函数,所以f(x)=-f(-x),
所以F(-x)=(-x)f(-x)=-x[-f(x)]=xf(x)=F(x),所以F(x)为偶函数,图象关于y轴对称,
因为f(1)=2,所以F(1)=f(1)=2,所以F(-1)=2,大致图象如图,
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