内容正文:
专题14 导数与原函数混合构造问题
目录(Ctrl并单击鼠标可跟踪链接)
典例详解 2
类型一、含一次函数结合 2
类型二、含二次函数结合 3
类型三、含幂函数结合 3
类型四、含指数(型)函数结合 4
类型五、含对数(型)函数结合 5
类型六、含三角函数结合 6
类型七、其他类型构造 6
压轴专练 7
1、构造函数解不等式解题思路
利用函数的奇偶性与单调性求解抽象函数不等式,要设法将隐性划归为显性的不等式来求解,方法是:
(1)把不等式转化为;
(2)判断函数的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“”脱掉,得到具体的不等式(组),但要注意函数奇偶性的区别.
①在上是偶函数,且在单调递增 若解不等式 ,则有(不变号加绝对值);
②在上是偶函数,且在单调递减 若解不等式 ,则有(变号加绝对值);
2、构造函数解不等式解题技巧
求解此类题目的关键是构造新函数,研究新函数的单调性及其导函数的结构形式,下面是常见函数的变形
模型1.对于,构造
模型2.对于不等式,构造函数.
模型3.对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
模型4.对于不等式,构造函数
模型5.对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
模型6.对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
模型7.对于,分类讨论:(1)若,则构造
(2)若,则构造
模型8.对于,构造.
模型9.对于,构造.
模型10.(1)对于,即,
构造.
(2)对于,构造.
模型11.(1)
(2)
类型一、含一次函数结合
1.函数及其导函数的定义域均为,且,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·河北唐山·期末)设是函数的导函数,若对任意都有,则使得成立的的取值范围是______.
3.已知定义在上的可导函数满足,且,则当时,不等式的解集为______.
类型二、含二次函数结合
1.(24-25高二下·重庆九龙坡·期中)设函数在上存在导函数,对于任意实数,都有,当时,.若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·山东威海·期中)定义在上的奇函数的导函数为,当时,恒有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.设函数在上存在导函数,对于任意的实数x,有,当时,,若,则实数m的取值范围是______.
类型三、含幂函数结合
1.(23-24高二下·福建厦门·期中)已知函数 的定义域为 是的导函数, 且 ,, 则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
2.设函数是定义在上的偶函数,为其导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
3.(2025高二·全国·专题练习)函数是定义在区间上可导函数,其导函数为且满足,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
4.已知偶函数的导函数为,且满足,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
5.已知函数是定义域为的奇函数,是的导函数,,当时,,则不等式的解集为_____.
类型四、含指数(型)函数结合
1.已知定义在上的可导函数的导函数为,满足,且为偶函数,,则不等式的解集为( ).
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知定义域为R,是的导函数,,对任意的x都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.已知可导函数的导函数为,若对任意的,都有且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·四川达州·期末)定义在上的函数,且,对,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
5.已知在上是奇函数,且为的导函数,对任意,均有成立,若,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
6.已知函数在R上可导,其导函数为,且,则不等式的解集为________.
7.已知是上的奇函数,且对任意的均有成立.若,则不等式的解集为________.
类型五、含对数(型)函数结合
1.已知函数是奇函数的导函数,且满足时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.(24-25高二下·河南洛阳·月考)已知定义在上的函数满足,且,则不等式的解集为________.
3.定义在上的函数的导函数为,当时,且,则不等式的解集为__________.
类型六、含三角函数结合
1.(2025高二·全国·专题练习)设 为 上的奇函数,当 时, ,则不等式 的解集为____________.
2.已知是定义域为的函数的导函数,且,则不等式的解集为______.
3.(23-24高二下·江苏·月考)已知函数的定义域为,其导函数是.有,则关于的不等式的解集为________.
类型七、其他类型构造
1.已知可导函数的导函数为,若对任意,都有,且,则不等式的解集为( ).
A. B. C. D.
2.定义在上的函数满足,且,则不等式解集为( )
A. B. C. D.
3.定义在上的函数满足,其中为的导函数,若,则的解集为________.
4.已知是定义域为的函数,且满足,则不等式的解集是__________.
1.(24-25高二下·山东济南·期末)定义在上的函数的导函数为,若,则的解集为( )
A. B. C. D.
2.已知函数的定义域为,对任意的满足,当时,不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
3.已知函数的定义域为,,其导函数满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.(24-25高二下·河南驻马店·期末)定义在上的奇函数(不是常数函数)的导函数为,当时,恒有,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)定义在R上的函数的导函数为,若对任意实数x,有,且为奇函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
6.(24-25高二下·重庆·期末)已知在上恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
7.(24-25高二下·海南省直辖县级单位·期中)已知函数,,是其导函数,若恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.已知函数是上的奇函数,对任意的均有成立.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
9.(23-24高二上·重庆·期末)函数的导函数满足,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
10.定义在上的函数满足,,则关于x的不等式的解集为__________.
11.(24-25高二下·浙江·期中)已知是定义域为的函数,且满足,,则不等式的解集是_________.
12.(24-25高二下·四川绵阳·月考)已知函数在定义域上为偶函数,并且时,,若,则不等式的解集为__________.
13.已知函数的定义域为,为其导函数,若,,则不等式的解集是______.
14.(23-24高二下·河南南阳·月考)已知函数在R上连续,且存在导函数,对任意实数x,满足,当时,.若,则x的取值范围是________.
15.(24-25高二下·四川宜宾·月考)已知定义在上的连续奇函数的导函数为,当时,,且,则不等式的解集为_________
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专题14 导数与原函数混合构造问题
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典例详解 2
类型一、含一次函数结合 2
类型二、含二次函数结合 4
类型三、含幂函数结合 6
类型四、含指数(型)函数结合 10
类型五、含对数(型)函数结合 13
类型六、含三角函数结合 15
类型七、其他类型构造 17
压轴专练 20
1、构造函数解不等式解题思路
利用函数的奇偶性与单调性求解抽象函数不等式,要设法将隐性划归为显性的不等式来求解,方法是:
(1)把不等式转化为;
(2)判断函数的单调性,再根据函数的单调性把不等式的函数符号“”脱掉,得到具体的不等式(组),但要注意函数奇偶性的区别.
①在上是偶函数,且在单调递增 若解不等式 ,则有(不变号加绝对值);
②在上是偶函数,且在单调递减 若解不等式 ,则有(变号加绝对值);
2、构造函数解不等式解题技巧
求解此类题目的关键是构造新函数,研究新函数的单调性及其导函数的结构形式,下面是常见函数的变形
模型1.对于,构造
模型2.对于不等式,构造函数.
模型3.对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
模型4.对于不等式,构造函数
模型5.对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
模型6.对于不等式,构造函数
拓展:对于不等式,构造函数
模型7.对于,分类讨论:(1)若,则构造
(2)若,则构造
模型8.对于,构造.
模型9.对于,构造.
模型10.(1)对于,即,
构造.
(2)对于,构造.
模型11.(1)
(2)
类型一、含一次函数结合
1.函数及其导函数的定义域均为,且,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,求导得到其单调性,对不等式变形得到,由函数单调性解不等式即可.
【详解】设,则,因为,所以,
所以在上单调递增,因为,
所以,即,等价于,故.
故选:D.
2.(24-25高二下·河北唐山·期末)设是函数的导函数,若对任意都有,则使得成立的的取值范围是______.
【答案】
【分析】由题意可设,判断其单调性,将化为,结合函数单调性,即可求得答案.
【详解】设,则,,
可知在R上单调递减,
由,得,即,
故,则,即使得成立的的取值范围是,
故答案为:
3.已知定义在上的可导函数满足,且,则当时,不等式的解集为______.
【答案】
【分析】根据给定条件,构造函数并借助导数确定单调性,进而求解不等式.
【详解】由,得,则,
设,则为上的增函数,
,.
由,得,即,
因此,得,即,又,解得,
所以所求解集为.
故答案为:
类型二、含二次函数结合
1.(24-25高二下·重庆九龙坡·期中)设函数在上存在导函数,对于任意实数,都有,当时,.若,则的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,根据条件判断其为奇函数,在上单调递减,结合待求不等式等价转化,利用单调性即可求得参数范围.
【详解】设,定义域为,
因对于任意实数,都有,
由,
可得,即函数为奇函数;
又因当时,,可得在上单调递减,
又函数为奇函数,故在上单调递减.
由可得,
即,由函数单调性可得,解得.
故选:A.
2.(24-25高二下·山东威海·期中)定义在上的奇函数的导函数为,当时,恒有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,结合求导可判断单调性,从而求解原不等式.
【详解】根据题意可构造函数,则,
由题可知,所以在区间上为增函数,
又由于为偶函数,为奇函数,所以为奇函数,
又,即,
所以,解得.
故选:D.
3.设函数在上存在导函数,对于任意的实数x,有,当时,,若,则实数m的取值范围是______.
【答案】
【分析】根据已知等式和不等式构造新函数,利用新函数的奇偶性和单调性进行求解即可.
【详解】设,则,
为奇函数,.
当时,,所以在上是减函数.
因为,
即,所以,从而.
故答案为:
类型三、含幂函数结合
1.(23-24高二下·福建厦门·期中)已知函数 的定义域为 是的导函数, 且 ,, 则不等式 的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先构造函数 , 再应用已知化简得 ,最后应用导数得出单调性求解.
【详解】 令,对求导,得,
,即在上为减函数,
,
,
不等式可化为不等式,即,
由在上为减函数得,
不等式的解集为.
故选: A
2.设函数是定义在上的偶函数,为其导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意,可得是上的奇函数,且,再数形结合解不等式即可.
【详解】当时,,
令,,
则在单调递增,
又是定义在上的偶函数,且,
是上的奇函数,则,
故函数的图像可以为:
的解集为.
故选:D.
3.(2025高二·全国·专题练习)函数是定义在区间上可导函数,其导函数为且满足,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,根据导数判断函数单调性,结合函数单调性解不等式.
【详解】根据题意,设,,
则;
由已知当时,,则有,
即在上单调递增,
又,变形可得,
即,
又函数在上单调递增,
则有,
解得:,
故选:B.
4.已知偶函数的导函数为,且满足,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,其中,利用导数分析该函数在上的单调性,可知函数为偶函数,且,将所求不等式变形为,可得出,可得出关于的不等式组,解之即可.
【详解】构造函数,其中,则,
当时,,此时,
故函数在上单调递减,
因为函数为偶函数,即对任意的,,
所以,故函数为偶函数,
因为,则,所以,
由可得,即,
所以,解得或,
故原不等式的解集为.
故选:A.
5.已知函数是定义域为的奇函数,是的导函数,,当时,,则不等式的解集为_____.
【答案】
【分析】构造函数并求导,结合已知条件得出在上的单调性,利用奇函数的定义得出为偶函数,从而得出在上的单调性,利用,得出,最后结合函数奇偶性和单调性讨论得出的解集.
【详解】令,则,
已知当时,,,
,故在上单调递增.
是定义域为的奇函数,
,
,
是定义域上的偶函数,
在定义域上单调递减.
,,
当时,,,则;
当时,,,则;
当时,,,则;
当时,,,则.
不等式的解集为.
故答案为:.
类型四、含指数(型)函数结合
1.已知定义在上的可导函数的导函数为,满足,且为偶函数,,则不等式的解集为( ).
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用函数的单调性解不等式,构造函数,利用其导数和已知即可得出其单调性,再利用函数的奇偶性和已知可得,即可求解.
【详解】构造函数,则.
又,则,所以在上单调递减.
由为偶函数,得,
则的图象关于直线对称,因此,
所以.
原不等式可等价为,即,
所以,故原不等式的解集为.
故选:B.
2.(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期中)已知定义域为R,是的导函数,,对任意的x都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数确定单调性,进而求出不等式的解集.
【详解】令函数,则,,
函数在R上单调递增,不等式,解得,
所以不等式的解集为.
故选:A
3.已知可导函数的导函数为,若对任意的,都有且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,由题设条件可得其单调性,从而可求函数不等式的解.
【详解】构造函数,则,
∴函数在上单调递减,
∵,∴,
由得,即,
∵函数在上单调递减,∴,
故选:D.
4.(24-25高二下·四川达州·期末)定义在上的函数,且,对,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造,利用导数得在上单调递减,把转化为,利用单调性解不等式即可.
【详解】,,
构造,
所以,
所以在上单调递减,且,
不等式可化为,即,所以,
所以原不等式的解集为.
故选:B.
5.已知在上是奇函数,且为的导函数,对任意,均有成立,若,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据所给含导数的不等式,构造函数,确定其单调性,利用单调性解不等式即可.
【详解】.
令,则,
所以,则在上是减函数.
由,且在上是奇函数,得,则,
又,
所以,即不等式的解集为.
故选:D
6.已知函数在R上可导,其导函数为,且,则不等式的解集为________.
【答案】
【分析】构造函数利用函数的单调性解不等式即可.
【详解】设则,
故在R上单调递减,
且,即,
即,
故.
故不等式的解集为.
故答案为:
7.已知是上的奇函数,且对任意的均有成立.若,则不等式的解集为________.
【答案】
【分析】构造函数,利用导数分析其单调性,结合已知条件求解不等式.
【详解】由得:.
令,
则,
所以函数在上单调递增.
又因为,为奇函数,
所以,,
则由可得:,即,解得:
故答案为:.
类型五、含对数(型)函数结合
1.已知函数是奇函数的导函数,且满足时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据已知条件构造函数,求导后可判断当时,函数单调递减,再由,可得当时,,再由为奇函数,得时,,从而可求得不等式的解集.
【详解】令函数,则,即当时,函数单调递减,
因为,所以当时,,当时,.
因为当时,,当时,,所以当时,.
又,,所以当时,;
又为奇函数,所以当时,,
所以不等式可化为或,解得,
所以不等式的解集为,
故选:D.
【点睛】关键点点睛:此题考查导数的应用,考查利用导数解决函数单调性问题,解题的关键是根据题意构造函数,然后求导后可判断函数的单调性,从而利用函数的单调性解不等式,考查数学转化思想,属于较难题.
2.(24-25高二下·河南洛阳·月考)已知定义在上的函数满足,且,则不等式的解集为________.
【答案】
【分析】构造函数,确定其单调性,转换成,进而可求解;
【详解】设,则,
所以在上是增函数,
不等式可化为,
即,所以,解得.
故答案为:
3.定义在上的函数的导函数为,当时,且,则不等式的解集为__________.
【答案】
【分析】构造,求导得出函数的单调性,利用单调性解不等式即可.
【详解】解:令
则,,
当时,,
所以当时,,
,故在上为减函数,
令,
则,
所以,
故不等式的解集为
故答案为:
类型六、含三角函数结合
1.(2025高二·全国·专题练习)设 为 上的奇函数,当 时, ,则不等式 的解集为____________.
【答案】
【分析】根据题意,构造函数,利用奇偶性和单调性求解不等式.
【详解】令,所以当时, ,
所以在上单调递减,
又为上的奇函数,所以为上的奇函数,
所以在上单调递减,故在上单调递减且 ,
不等式可化为,即,即 ,故 ,
所以原不等式的解集为.
故答案为:.
2.已知是定义域为的函数的导函数,且,则不等式的解集为______.
【答案】
【分析】由已知,设,可得函数单调递减,则由,可得,即为不等式的解集.
【详解】设,,
所以函数在上单调递减,
,
即,得,
所以,所以不等式的解集为.
故答案为:.
3.(23-24高二下·江苏·月考)已知函数的定义域为,其导函数是.有,则关于的不等式的解集为________.
【答案】
【分析】令,根据题设条件,求得,得到函数在内的单调递减函数,再把不等式化为,结合单调性和定义域,即可求解.
【详解】由题意,函数满足,
令,则
函数是定义域内的单调递减函数,
由于,关于的不等式可化为,
即,所以且,解得,
不等式的解集为.
故答案为:
【点睛】方法点睛:构造法求解与共存问题的求解策略:
对于不给出具体函数的解析式,只给出函数和满足的条件,需要根据题设条件构造抽象函数,再根据条件得出构造函数的单调性,应用单调性解决问题,常见类型:(1)型;(2)型;(3)为常数型.
类型七、其他类型构造
1.已知可导函数的导函数为,若对任意,都有,且,则不等式的解集为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数确定单调性,进而求出不等式的解集.
【详解】设函数,求导得,
由,得,函数在R上单调递减,
,即,
由,得,因此,解得,
所以原不等式的解集为.
故选:
2.定义在上的函数满足,且,则不等式解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】利用指数函数单调性可得,构造函数并利用可证明在上单调递减,可得,由单调性可解得.
【详解】不等式等价于,可得,
即可得;
令函数,可得,
又可得恒成立,
因此在上单调递减,又,
所以等价于,即;
解得,
所以不等式解集为.
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题关键在于将指数不等式转化为,再通过构造函数结合导数求得其单调性,利用函数单调性可解不等式.
3.定义在上的函数满足,其中为的导函数,若,则的解集为________.
【答案】
【分析】根据的结构特征结合,可设,求导后即可判断其正负,从而判断的单调性,进而将转化为,利用函数的单调性即可求得不等式的解集.
【详解】由题意知,故,
设,则,
即在R上单调递增,
由,可得,
故即,即,则,
故,即的解集为,
故答案为:
4.已知是定义域为的函数,且满足,则不等式的解集是__________.
【答案】
【分析】先通过构造函数求出的表达式,再研究单调性,求解不等式.
【详解】由可得,
设,则,是常数函数.
又,,
,,
则不等式(*),
令,,求导得,
令,,则,
故函数在上单调递增,则,即得,
故函数在上单调递增,又,
则,故可得.
故不等式的解集是.
故答案为:.
1.(24-25高二下·山东济南·期末)定义在上的函数的导函数为,若,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据给定条件,构造函数并利用导数确定单调性,再求解不等式即得.
【详解】令函数,求导得,而,
则,函数在上单调递增,又,则,
不等式,解得,
所以所求解集为.
故选:D
2.已知函数的定义域为,对任意的满足,当时,不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构建函数,求导可知函数单调性,然后可知,计算即可.
【详解】令,则,可得在上单调递增,
又,所以由可得.
因为,
不等式等价于,所以.
又因为,所以.
故选:A.
3.已知函数的定义域为,,其导函数满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数根据导数判断单调性,结合单调性求解不等式即可.
【详解】令,则,所以在上单调递增,
则原不等式等价于,因为,所以,
故,所以,
解得,所以不等式的解集为.
故选:D
4.(24-25高二下·河南驻马店·期末)定义在上的奇函数(不是常数函数)的导函数为,当时,恒有,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】利用构造偶函数,结合求导可判断单调性,从而求解原不等式.
【详解】根据题意可构造函数,
则,
因为当时,,则,
所以在区间上为增函数,
又由于为奇函数,为奇函数,所以为偶函数,
则在区间上为减函数,
又,即,
所以,解得或,
则不等式的解集为.
故选:A.
5.(25-26高二上·湖南邵阳·期末)定义在R上的函数的导函数为,若对任意实数x,有,且为奇函数,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题意,构造函数,由条件判断在R上单调递减,由奇函数求出,将所求不等式转化为,利用单调性即可求解.
【详解】∵,∴,∴,
∴,设,则在R上单调递减,
∵为奇函数,∴,∴,
∴,不等式,
即,解得.即该不等式的解集为.
故选:A.
6.(24-25高二下·重庆·期末)已知在上恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,由导数确定单调性后,由单调性得结论.
【详解】令,则,为增函数,
故,即解集为.
故选:B.
7.(24-25高二下·海南省直辖县级单位·期中)已知函数,,是其导函数,若恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造新函数,利用导数判断的单调性,再将不等式变形,借助的单调性即可求解.
【详解】令,则,所以在上单调递增.
又不等式,等价于,
即,所以,所以不等式的解集为.
故选:A
8.已知函数是上的奇函数,对任意的均有成立.若,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由已知得,所以构造函数,求导后可得,可得在上单调递增,然后对变形得,再利用其单调性可求得结果.
【详解】由,得,
设,则.
在上单调递增.
又为奇函数,
.
.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:此题考查导数的应用,考查利用导数判断函数的单调性,考查利用单调性解不等式,解题的关键是根据已知条件合理构造函数,然后利用导数判断其单调性,再利用函数的单调性解不等式,考查数学转化思想,属于较难题.
9.(23-24高二上·重庆·期末)函数的导函数满足,且,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据给定条件,构造函数,利用导数探讨函数的单调性,再利用单调性求解不等式即得.
【详解】令函数,而,
求导得,
因此函数在R上单调递增,由,得,
不等式,解得,
所以不等式的解集是.
故选:A
【点睛】思路点睛:对于含有导函数的不等式的问题,在求解过程中一般要通过构造函数来解决,构造时要结合题中的条件,再判断出所构造的函数的单调性,借助单调性求解.
10.定义在上的函数满足,,则关于x的不等式的解集为__________.
【答案】
【分析】由已知不等式整理得到,设函数,得的单调性,再利用其单调性解待求不等式即得.
【详解】因时,,即,也即,
取,则,即在上单调递减,
又,则,
由可得,故得,,解得,.
故答案为:.
11.(24-25高二下·浙江·期中)已知是定义域为的函数,且满足,,则不等式的解集是_________.
【答案】
【分析】先通过构造函数求出的表达式,再研究单调性,求解不等式.
【详解】设,对求导可得.
已知,所以.可得(为常数).
因为,所以,则.
对求导,可得.
已知,将代入可得:
,所以.
求解不等式,即.
当时,与都大于,
令,对求导得.
再令,对求导得.
当时,,所以在上单调递增,
则.
因为,所以,即在上单调递增.
又.
所以由可得.
故不等式的解集是.
故答案为:.
12.(24-25高二下·四川绵阳·月考)已知函数在定义域上为偶函数,并且时,,若,则不等式的解集为__________.
【答案】
【分析】令函数,得到在上单调递增,在上单调递减,且为偶函数,结合和,即可求解.
【详解】由题意知,当时,,即,
因为,令函数,则在上单调递增,
又由在上的偶函数,可得,
所以函数在上为偶函数,且在上单调递减,
因为,因此,且,即,
即,即,所以,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
13.已知函数的定义域为,为其导函数,若,,则不等式的解集是______.
【答案】
【分析】构造函数,求导确定函数的单调性,由于在上时,与同解,即可根据求解.
【详解】令,则
,
所以在上单调递增.
由于当,当,
而,
故在上,不等式与同解,
即,又,得,即,
所以原不等式的解集为.
故答案为:
【点睛】方法点睛:利用导数求解不等式问题的常用方法:
1.通常要构造新函数,利用导数研究函数的单调性与极值(最值),从而得出不等关系;
2.利用可分离变量,构造新函数,直接把问题转化为函数的最值问题,从而判定不等关系;
3.适当放缩构造法:根据已知条件适当放缩或利用常见放缩结论,从而判定不等关系;
4.构造“形似”函数,变形再构造,对原不等式同解变形,根据相似结构构造辅助函数.
14.(23-24高二下·河南南阳·月考)已知函数在R上连续,且存在导函数,对任意实数x,满足,当时,.若,则x的取值范围是________.
【答案】
【分析】令,分析可知为奇函数,且在R上单调递增,根据题意利用单调性解不等式即可.
【详解】令,可知的定义域为,且在R上连续,
因为,则,
即,可知为奇函数,
又因为当时,,则在内单调递增,
结合为奇函数可知在内单调递增,
且在R上连续,则在R上单调递增,
若,则,
整理得,
即,可得,解得,
所以x的取值范围是.
故答案为:.
15.(24-25高二下·四川宜宾·月考)已知定义在上的连续奇函数的导函数为,当时,,且,则不等式的解集为_________
【答案】
【分析】构造函数,判断函数的单调性奇偶性,据此分类讨论,利用单调性解不等式.
【详解】令,则,
因为当时,,
所以当时,,在单调递减;
又,所以为偶函数,
又,
当时,即时,由可得,
即,
由单调性可知,,解得;
由为偶函数知,当时,函数在单调递增,
当时,即时,由可得,
即,
由单调性可知,,解得,
综上,的解集为,
故答案为:
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