导数选择题之构造函数法解不等式的一类题(2)

2020-02-22 12:49

函数 为定义域上的偶函数, 当 时,函数 又

为减函数,

函数 的图象性质类似如图,

数形结合可得,不等式 , 或 ,

可得 或 ,

使得 成立的 的取值范围是 ,故选A.

点睛:本题主要考查了利用导数判断函数的单调性,并由函数的奇偶性和单调性解不等式,属于综合题. 联系已知条件和结论,构造辅助函数是高中数学中一种常用的方法,解题中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,通过研究函数的单调性、最值等问题,常可使问题变得明了,准确构造出符合题意的函数是解题的关键;解这类不等式的关键点也是难点就是构造合适的函数,构造函数时往往从两方面着手:①根据导函数的“形状”变换不等式“形状”;②若是选择题,可根据选项的共性归纳构造恰当的函数. 3.A 【解析】 【详解】

分析:构造新函数 ,利用导数确定它的单调性,从而可得题中不等式的解.

详解:设 ,则 ,由已知当 时, ,∴ 在 上是减函数,又∵ 是偶函数,∴ 也是偶函数, ,

不等式 即为 ,即 , ∴ ,∴ ,即 或 . 故选A.

点睛:本题考查用导数研究函数的单调性,然后解函数不等式.解题关键是构造新函数.新函数的结构可结合已知导数的不等式和待解的不等式的形式构造.如 , 4.B

答案第2页,总11页

, ,

等等.

【解析】分析:设

,结合求导法则,以及题中的条件,可以断定函数在相应区间上的单调性,

根据函数的单调性和函数的奇偶性求出不等式的解集即可. 详解:设

,所以

因为当 时,有 恒成立, 所以当 时 ,所以 在 上递增, 因为 ,所以

,所以 是奇函数,

所以 在 上递增,因为 ,所以 当 时, 等价于当 时, 等价于

,所以 ),所以 , ,所以 ,所以 ,

所以原不等式的解集为 ,故选B.

点睛:该题考查的是有关函数的问题,结合题中所给的条件,结合商函数求导法则构造新函数,结合函数的单调性与导数的符号的关系,得到相应的结果,在求 时的情况的时候,可以直接根据函数 是偶函数求得结果. 5.B

【解析】分析:根据题意,设 ,对其求导分析可得 在区间 上递减,利用 的值可得 的值,进而将原不等式转化为 ,结合函数的单调性、定义域,分析可得答案.

详解:根据题意,设 , 则 ,

又由函数 定义在 上,且有 , 则 ,则 在区间 上递减, 若 ,则 ,

, 则 ,

即不等式的解集为 . 故选:B.

点睛:本题考查函数的导数与函数的单调性之间的关系,关键是构造函数 ,并分析其单调性. 6.C

答案第3页,总11页

【解析】

根据题意,函数 满足任意 都有 ,则有 ,则 是周期为 的函数,则有 ,设

,则导数为

,又由 时,

,则有 ,则有

,则函数 在 上为减函数,则有 ,即

又由 ,则有 ,故选C.

,变形可得

【方法点睛】利用导数研究函数的单调性、构造函数比较大小,属于难题.联系已知条件和结论,构造辅助函数是高中数学中一种常用的方法,解题中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,通过研究函数的单调性、最值等问题,常可使问题变得明了,准确构造出符合题意的函数是解题的关键;解这类不等式的关键点也是难点就是构造合适的函数,构造函数时往往从两方面着手:①根据导函数的“形状”变换不等式“形状”;②若是选择题,可根据选项的共性归纳构造恰当的函数. 7.C 【解析】 【分析】

构造函数 ,由 可得 在 递增,结合奇偶性转化原不等式为 从而可得结果. 【详解】

由 得 , 令 ,

, 时, 递增, 又 时, 不等式 等价于

是偶函数, 也是偶函数, 可得 或 ,

答案第4页,总11页

所以 【点睛】

的解集为 或 ,故选C.

本题主要考查抽象函数的单调性以及函数的求导法则,属于难题.求解这类问题一定要耐心读题、读懂题,通过对问题的条件和结论进行类比、联想、抽象、概括,准确构造出符合题意的函数是解题的关键;解这类不等式的关键点也是难点就是构造合适的函数,构造函数时往往从两方面着手:①根据导函数的“形状”变换不等式“形状”;②若是选择题,可根据选项的共性归纳构造恰当的函数. 8.B 【解析】 【分析】

构造函数 , ,研究 的单调性,结合原函数的性质和函数值,即可求解 【详解】

设 , ,

则 , 在定义域内单调递增 , ,

, 则不等式的解集为 , 故选 【点睛】

本题主要考查了函数单调性,结合已知条件构造函数,然后用导数判断函数的单调性是解题的关键。 9.A

【解析】分析:先构造函数 详解:令

,再根据函数单调性解不等式.

,因为

所以 因此解集为 , 选A.

答案第5页,总11页

点睛:利用导数解抽象函数不等式,实质是利用导数研究对应函数单调性,而对应函数需要构造. 构造辅助函数常根据导数法则进行:如 构造 构造 10.C 【解析】 【分析】

构造函数 ,可得 , 在( , )上单调递增,原不等式等价

, 构造 ,

, 构造 等

于 ,利用单调性可得结果. 【详解】

设 ,

由 可得 ,

所以 在( , )上单调递增, 又因为 , 不等式 等价于 , 因此 , ,

即等式 的解集为 ,故选C. 【点睛】

利用导数研究函数的单调性、构造函数比较大小,属于难题.联系已知条件和结论,构造辅助函数是高中数学中一种常用的方法,解题中若遇到有关不等式、方程及最值之类问题,设法建立起目标函数,并确定变量的限制条件,通过研究函数的单调性、最值等问题,常可使问题变得明了,准确构造出符合题意的函数是解题的关键;解这类不等式的关键点也是难点就是构造合适的函数,构造函数时往往从两方面着手:①根据导函数的“形状”变换不等式“形状”;②若是选择题,可根据选项的共性归纳构造恰当的函数. 11.D 【解析】 【分析】

根据题意,构造函数

, ,利用导数研究其单调性,可得 在 上单调递减,

将 , ,转化为而可得实数 的取值范围.

,即 ,从

答案第6页,总11页


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