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重难点培优05 导数中原函数与导函数的混合构造
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01 知识重构 重难梳理固根基 1
02 题型精研 技巧通法提能力 3
题型一 含一次函数结合(★★★★) 3
题型二 含二次函数结合(★★★★) 3
题型三 含幂函数结合(★★★★★) 4
题型四 含指数(型)函数结合(★★★★★) 5
题型五 含对数(型)函数结合(★★★★) 6
题型六 含三角函数结合(★★★★★) 6
题型七 其他类型构造(★★★★) 7
03 实战检测 分层突破验成效 8
检测Ⅰ组 重难知识巩固 8
检测Ⅱ组 创新能力提升 10
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)
题型一 含一次函数结合
1.已知是函数的导数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.已知是函数的导数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.(24-25高三下·广东深圳·月考)已知是定义在上的奇函数,,当时,有成立,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25高三下·河北邯郸·月考)已知函数是定义域为的奇函数的导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.(2024·广东佛山·一模)设是函数的导数,,,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B. C. D.
题型二 含二次函数结合
1.设函数在R上存在导数,对任意的,有,若,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
2.(23-24高三下·重庆·月考)已知是函数的导数,且,,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.(2024·山东聊城·三模)设函数的定义域为,导数为,若当时,,且对于任意的实数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.已知函数及其导数的定义域均为,对任意实数,,且当时,.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
题型三 含幂函数结合
1.设函数是上可导的偶函数,且,当,满足,则的解集为( )
A. B. C. D.
2.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.
3.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.
4.(23-24高三上·江西·月考)若为R上的奇函数,为其导函数,当时,恒成立,则不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D.
5.(23-24高三上·江苏苏州·月考)已知奇函数的导函数为,且满足.当时,,则使得成立的x的取值范围为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高三上·湖南衡阳·月考)设函数是函数的导函数,若,且当时,,则不等式的解集是 ( )
A. B. C. D.
题型四 含指数(型)函数结合
1.(24-25高三下·黑龙江鸡西·月考)已知定义在上的函数的导数为,且,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.(24-25高三下·内蒙古赤峰·月考)已知函数在上可导,导函数为,满足,且为偶函数,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.(23-24高三上·江西抚州·期中)已知定义在上的函数导函数为,若且当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.已知函数的定义域为R,,若对任意,都有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5.(24-25高三下·重庆南岸·月考)函数的定义域为,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
6.已知可导函数的导函数为,若对任意的,都有,且函数为奇函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
7.已知函数的定义域为,且恒成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
题型五 含对数(型)函数结合
1.(23-24高三上·江苏扬州·开学考试)若可导函数是定义在R上的奇函数,当时,有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.定义在上的函数满足,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.(2025·浙江·二模)已知函数的定义域为,为的导函数,满足,且.已知均为正数,若,则的最小值( )
A. B. C.1 D.
4.(23-24高三下·辽宁·月考)已知函数的定义域为为其导函数,若对,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
题型六 含三角函数结合
1.(23-24高三上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数的定义域为,其导函数是.若对任意的有,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.已知定义在R上的函数,满足,且任意时,有成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.定义域为的函数满足,其导函数为,当时,有成立,则关于x的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高三上·广东·月考)已知函数及其导函数的定义域均为,且为偶函数,,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
5.已知函数及其导函数的定义域均为,且为偶函数,若时,,且,则不等式的解集为 .
题型七 其他类型构造
1.(23-24高三下·江苏南通·月考)已知函数的导函数为,且,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
2.(2024·江苏南通·模拟预测)设定义域为的偶函数的导函数为,若也为偶函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
3.已知函数的定义域为,导函数为,不等式恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.(23-24高三上·陕西安康·月考)定义在R上的连续函数满足为偶函数,当时,,其中是的导数.若关于x的不等式恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
5.(23-24高三上·重庆渝中·月考)已知函数的定义域为,导函数为,不等式恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
检测Ⅰ组 重难知识巩固
1.(23-24高三上·湖北武汉·期中)已知函数的定义域为,,对任意,,则的解集为( )
A. B. C. D.
2.(2025·湖南·三模)已知是定义在上连续可导函数,其导函数为,若,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
3.若定义在R上的函数的导函数为,且满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
4.(2024·宁夏银川·三模)已知定义在R上的奇函数的图象是一条连续不断的曲线,是的导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
5.(24-25高三下·河北邢台·月考)已知函数在上可导,且,其导函数满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
6.(2024·云南楚雄·一模)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( )
A. B. C. D.
7.(23-24高三上·河北·月考)已知函数及其导函数的定义域均为,且恒成立,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
8.已知函数及其导函数的定义域均为,且为偶函数,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
9.已知定义在上的函数的导数为,,且对任意的满足,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
10.设奇函数的定义域为,且的图象是连续不间断,任意,有,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
11.(23-24高三上·四川成都·月考)已知定义在上的奇函数,其导函数为,当时,满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
12.(23-24高三下·上海·月考)已知函数是定义在上的偶函数,其导函数为,且当时,,则不等式的解集为 .
13.(24-25高三上·海南省直辖县级单位·期中)已知定义在R上的函数满足,且的导函数满足,则不等式的解集为
14.(2025·山西·模拟预测)已知函数在R上可导,其导函数为,且,则不等式的解集为 .
15.(2024·云南·模拟预测)已知是定义域为的函数的导函数,且,则不等式的解集为 .
16.(24-25高三下·广东梅州·月考)设函数在R上存在导数,对任意的,有,且在上.若,则实数t的取值范围为 .
17.(24-25高三上·广东潮州·月考)定义在上的函数的导函数为,当时,且,则不等式的解集为 .
18.(24-25高三上·上海·期中)定义在上的奇函数 ,满足 ,则不等式 的解集为 .
19.(24-25高三上·山东日照·月考)已知函数及其导函数在定义域均为且是偶函数,其函数图象为不间断曲线且则不等式的解集为 .
20.(23-24高三下·北京·月考)已知定义在上的函数满足,且当时,有,若,则不等式的解集是 .
21.(2024·河南·三模)已知函数的定义域为,为其导函数,若,,则不等式的解集是 .
检测Ⅱ组 创新能力提升
1.已知函数的定义域为,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
2.(22-23高二下·四川成都·月考)函数是定义在区间上的可导函数,其导函数为,且满足,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
3.(2024·四川德阳·三模)已知函数及其导函数的定义域均为,且,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
4.已知定义在上的函数满足,且当时,有,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
5.(23-24高三下·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 .
6.(2025·辽宁抚顺·模拟预测)已知函数的定义域为,,,且对于、,当时都有,则不等式的解集为 .
7.(24-25高三上·辽宁·期末)已知定义在上的偶函数,当时,.且时,恒成立,且,则时,不等式的解集为 .中小学教育资源及组卷应用平台
重难点培优05 导数中原函数与导函数的混合构造
目录(Ctrl并单击鼠标可跟踪链接)
01 知识重构 重难梳理固根基 1
02 题型精研 技巧通法提能力 3
题型一 含一次函数结合(★★★★) 3
题型二 含二次函数结合(★★★★) 6
题型三 含幂函数结合(★★★★★) 8
题型四 含指数(型)函数结合(★★★★★) 12
题型五 含对数(型)函数结合(★★★★) 15
题型六 含三角函数结合(★★★★★) 18
题型七 其他类型构造(★★★★) 21
03 实战检测 分层突破验成效 25
检测Ⅰ组 重难知识巩固 25
检测Ⅱ组 创新能力提升 37
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)
题型一 含一次函数结合
1.已知是函数的导数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】令,对函数求导,利用的单调性可得答案.
【详解】设,因为,所以,
对函数求导,得,因为,所以,
所以函数是实数集上的增函数,
因此由.
故选:D.
2.已知是函数的导数,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】不等式可化为,故考虑构造函数,结合条件判断其单调性,利用单调性解不等式可得结论.
【详解】不等式可化为,
设,则原不等式可化为,
对函数求导,得,
因为,所以,
所以函数是实数集上的增函数,
所以.
故不等式的解集为.
故选:B.
3.(24-25高三下·广东深圳·月考)已知是定义在上的奇函数,,当时,有成立,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,利用已知条件求导分析单调性,再结合函数的奇偶性来求解不等式.
【详解】构造函数,则,
因为当时,有,
故当时,,单调递增;
又因为是定义在上的奇函数,,
故是偶函数,
则当时,是单调递减函数.
又因为,则,
不等式 等价于,
所以当时,,即;
当时,,即,
所以不等式的解集是.
故选:A.
4.(24-25高三下·河北邯郸·月考)已知函数是定义域为的奇函数的导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,求导可得在上单调递增.根据是定义域为的奇函数得到为上的偶函数,结合的性质可求的解集.
【详解】根据题意,构造函数,求导得,
当时,,所以在上单调递增,
因为为奇函数,所以是偶函数,故在上单调递减.
因为,所以,故.
当时,不等式可化为,
因为在上单调递增,所以.
当时,因为在上为奇函数,所以,满足.
当时,不等式可化为,
因为在上单调递减,所以.
综上,的解集为.
故选:C.
5.(2024·广东佛山·一模)设是函数的导数,,,当时,,则使得成立的的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,求导,得到在上单调递增,且,由得到,得到的对称性,故在上单调递减,且,得到当时,,则,当时,,则,求出成立的的取值范围.
【详解】令,则,
因为时,,故当时,,
故在上单调递增,且.
因为,故,
即,所以,
故关于直线对称,故在上单调递减,且,
当时,,则;
当时,,则;
所以使得成立的的取值范围是.
故选:C.
题型二 含二次函数结合
1.设函数在R上存在导数,对任意的,有,若,则k的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造,利用导数及已知求其单调性,且不等式化为,再应用单调性求解不等式即可.
【详解】由题意,构造函数,则,
所以在R上单调递增,
由,得,即.
根据函数在R上单调递增,可得,解得.
所以k的取值范围是.
故选:B
2.(23-24高三下·重庆·月考)已知是函数的导数,且,,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令,利用导数说明函数的单调性,再由,不等式即,结合单调性解得即可.
【详解】令,则,
所以在上单调递增,又,所以,
不等式,即,即,所以,
即不等式的解集为.
故选:B
3.(2024·山东聊城·三模)设函数的定义域为,导数为,若当时,,且对于任意的实数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设,根据题意,可证为上的偶函数,且在上单调递增,在上单调递减,又由转化为,即,即可得解.
【详解】因为,
设,
则,
即为上的偶函数,
又当时,,
则,所以在上单调递增,在上单调递减,
因为,
所以,
即,所以,即,
解得.
故选:B
【点睛】关键点点睛:根据题意,设,研究函数的奇偶性和单调性,从而求解不式.
4.已知函数及其导数的定义域均为,对任意实数,,且当时,.不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,从而结合导数与所给条件得到函数的单调性与对称性,在将所给不等式中化为即可得解.
【详解】令,则,
由题意可得,当时,,即在上单调递增,
由,则,
即,故为偶函数,故在上单调递减,
则不等式可化为:,
即,则有,即,
即,即,
解得.
故选:B.
【点睛】关键点点睛:本题关键点在于构造函数,从而结合导数与所给条件得到函数的单调性与对称性.
题型三 含幂函数结合
1.设函数是上可导的偶函数,且,当,满足,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】先构造函数,再利用函数单调性解不等式.
【详解】令,
∵函数在上是可导的偶函数,
∴在上也是偶函数
又当时,,∴,
∴,
∴在上是增函数
∵,
由得
即不等式转化为,
∴x不为0时有,
而x为0时,不等式显然成立,
∴不等式的解集为.
故选:C.
2.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】由题干条件联想到构造,将待求不等式转化成,再由单调性解不等式即可.
【详解】设,则,
结合题干可知,即在上单调递减,
由,根据定义域限制,,
则,同除可得,
即,
结合在上单调递减和定义域可得:,
即,
则不等式的解集为.
故选:D
3.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.
4.(23-24高三上·江西·月考)若为R上的奇函数,为其导函数,当时,恒成立,则不等式的解集为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【分析】构造函数,求导得到单调性,进而得到为偶函数,从而得到不等式,求出答案.
【详解】令,则,
由题意知当时,,故在上单调递增.
因为为奇函数,所以,
即为偶函数,所以原不等式变为,所以,
所以,解得或,
故原不等式的解集为.
故选:D.
5.(23-24高三上·江苏苏州·月考)已知奇函数的导函数为,且满足.当时,,则使得成立的x的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造,求导得到其单调性,得到定义域,判断出是偶函数,结合,得到,分和两种情况,求出不等式解集.
【详解】令,则,
故当时,恒成立,
故在上单调递减,
又为奇函数,,故
且定义域为,
,
故为偶函数,则在单调递增,
且,
当时,要想使得,则要,故,
当时,要想使得,则要,故,
故使得成立的x的取值范围为.
故选:A
6.(23-24高三上·湖南衡阳·月考)设函数是函数的导函数,若,且当时,,则不等式的解集是 ( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先构造函数令,由题意判断出的奇偶性和单调性,将不等式转化成,即,由函数单调性和奇偶性可得到,解得即可.
【详解】令,
可知的定义域为,且,
因为,则,
可得,故为偶函数,
当时,,即,
可知在上为增函数,
对于不等式,
可得,即,
由函数单调性和奇偶性可知:,解得,
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题解题关键在于构建,分析其奇偶性和单调性,根据函数性质解不等式.
题型四 含指数(型)函数结合
1.(24-25高三下·黑龙江鸡西·月考)已知定义在上的函数的导数为,且,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由题干条件可构造函数,对求导得在上单调递减,由已知条件可得,结合的单调性可解函数不等式.
【详解】由,联想到积的导数公式,故构造函数,
则,故在上单调递减,
又,所以不等式即的解集为.
故选:B.
2.(24-25高三下·内蒙古赤峰·月考)已知函数在上可导,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】构造函数,通过求导,结合条件判断函数单调性,利用为偶函数及,推出,即得,将所求不等式等价转化为,利用单调性即得.
【详解】设,则,故函数在上为增函数,
因,且为偶函数,故,故,则,
于是等价于,即,由函数的单调性可得,
即不等式的解集为.
故选:B.
3.(23-24高三上·江西抚州·期中)已知定义在上的函数导函数为,若且当时,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】
构造函数,则原不等式可转化为,由奇偶性和导数可得在上单调递增,由此列不等式组求解即可.
【详解】令则由得,
所以为奇函数,
又,所以当时,单调递增,
所以在上单调递增,
又,所以,
所以,解得,
故选:A
4.已知函数的定义域为R,,若对任意,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并求解不等式.
【详解】令函数,由,得,
又,求导得,
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
5.(24-25高三下·重庆南岸·月考)函数的定义域为,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造一个新的函数,然后根据函数的单调性来确定不等式的解集.
【详解】设.
对求导,则.
已知,即,而恒成立,所以恒成立.
这说明函数在上单调递增.
已知,则.
不等式可变形为,即,也就是.
因为在上单调递增,所以.
不等式的解集为,.
故选:B
6.已知可导函数的导函数为,若对任意的,都有,且函数为奇函数,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】结合四则运算的求导法则,构造单调函数,再利用所给的奇函数得到,最后由不等式得到的两个函数值的大小,最后结合单调性解函数不等式即可.
【详解】因为对任意都有,即,
令,则,
即在上单调递增,
又因为为奇函数,
所以,则,
而不等式等价于,
即,又因为在上单调递增,所以.
故选:
7.已知函数的定义域为,且恒成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据不等式和的结构特征构造函数,研究其单调性即可求解.
【详解】令,
因为即,
则,
所以在上单调递增,
故若,即,即,
由定义域及单调性可得,,
所以不等式的解集为.
故选:A.
题型五 含对数(型)函数结合
1.(23-24高三上·江苏扬州·开学考试)若可导函数是定义在R上的奇函数,当时,有,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】令,,又导函数得到在上单调递减,结合是定义在R上的奇函数得到与0的大小,从而解不等式.
【详解】令,,
则,
当时,,
故在上单调递减,
则当时,,;
当时,,;
又函数可导,则该函数必连续,所以当时,;
因为可导函数是定义在R上的奇函数,故,
当时,
所以,解得,
又,故不等式的解集为.
故选:B
2.定义在上的函数满足,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】设函数,分析函数的单调性,并利用函数的单调性解不等式.
【详解】设,,
则,.
因为,所以,即在上恒成立.
所以函数在上单调递增.
且,所以不等式的解为:.
又,
所以.
故选:B
3.(2025·浙江·二模)已知函数的定义域为,为的导函数,满足,且.已知均为正数,若,则的最小值( )
A. B. C.1 D.
【答案】B
【分析】根据函数的导函数得出原函数,再根据函数的导函数得出函数的单调性,进而得出不等关系结合单调性计算即可.
【详解】因为,所以,即,所以.
又因为,即.所以.
所以在上恒成立,所以在上单调递增.
又因为,所以,
即,
令,则,由对勾函数知单调递增,
所以,所以,当且仅当时等号成立.
故选:B.
4.(23-24高三下·辽宁·月考)已知函数的定义域为为其导函数,若对,,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】令,利用导数说明函数的单调性,即可得到的取值情况,从而得到的取值情况,即可得解.
【详解】令,
则,
所以在上单调递减.
因为当时,,
所以当时,;当时,.
由于当时,且,所以;
当时,且,所以;
当时,因为,令,得,所以在上恒成立.
故选:C.
题型六 含三角函数结合
1.(23-24高三上·黑龙江齐齐哈尔·期末)已知函数的定义域为,其导函数是.若对任意的有,则关于的不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【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,,求导得,
因此函数在上单调递减,不等式,
即,解得,
所以原不等式的解集为.
故选:B
2.已知定义在R上的函数,满足,且任意时,有成立,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由题意,得出为定义在R上的偶函数,且在上单调递增,再把不等式转化为,利用单调性求解.
【详解】设,则.
由,得,所以为偶函数.
因为当时,有任意时,有成立,
所以在上单调递增,
又为偶函数,所以在上单调递减,
因为,即,
所以,解得.
故选:D.
3.定义域为的函数满足,其导函数为,当时,有成立,则关于x的不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】构造,结合导数探讨函数的性质,将所解不等式转化为,由单调性即可得解.
【详解】由且,得是奇函数,
令,当时,,则在是减函数,
显然函数是奇函数,则在是递减,从而在上是减函数,
不等式化为,即,解得,
所以不等式的解集为.
故选:B
4.(23-24高三上·广东·月考)已知函数及其导函数的定义域均为,且为偶函数,,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构建,求导,利用导数判断原函数单调性,结合单调性解不等式.
【详解】令,则,
因为,则,且,
可知,且仅当时,则在上单调递增,
又因为为偶函数,,
可得
令,可得,
注意到,
不等式,等价于,
可得,解得,
所以不等式的解集为.
故选:D.
【点睛】关键点睛:构建函数,利用单调性解不等式,利用诱导公式可得,等价于,即可得结果.
5.已知函数及其导函数的定义域均为,且为偶函数,若时,,且,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】求出函数在的单调性,且是偶函数,将问题转化为即可依据函数的单调性和奇偶性求解.
【详解】因为时,,
所以,即,
因此,从而在上单调递增,
又是上的偶函数,且是偶函数,
所以,
即是上的偶函数,故在上单调递减,
由于,因此,又即,即,
所以,故由的单调性和偶函数特点可知,
因此的取值范围为.
故答案为:.
题型七 其他类型构造
1.(23-24高三下·江苏南通·月考)已知函数的导函数为,且,当时,,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,由题意可得当时,,即可得的单调性,结合,可得,又,结合单调性即可得解.
【详解】令,则,
由当时,,则当时,,
即在上单调递减,
由,则,
由,即,故.
故选:D.
2.(2024·江苏南通·模拟预测)设定义域为的偶函数的导函数为,若也为偶函数,且,则实数的取值范围是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先令,判断的单调性及奇偶性,由已知结合函数的单调性及奇偶性即可求解不等式.
【详解】因为为偶函数,
所以,所以,
令,
因为为偶函数,
则,即,
即,
所以,
当时,,即在上单调递减,则在上单调递增,
由,即,
所以,即,解得或,
即实数的取值范围是.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题解答的关键是令,从而推导出,即可得到函数的单调性.
3.已知函数的定义域为,导函数为,不等式恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】利用构造的导数,来判断其单调性,又把已知要求解的不等式转化为,从而可利用单调性解不等式.
【详解】由已知得:因为,所以,
两边同乘以又可得:,
因为,所以有,
再构造,则,
所以在上单调递增,
因为的定义域可知,,所以,
又因为,所以,
即上面不等式可转化为,根据在上单调递增,
可得,解得,
故选:.
4.(23-24高三上·陕西安康·月考)定义在R上的连续函数满足为偶函数,当时,,其中是的导数.若关于x的不等式恒成立,则实数a的取值范围为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,根据已知判断其单调性,利用函数的单调性,把条件转化为对任意恒成立,利用导数通过求的最大值可得结果.
【详解】记,则,
由题意,知当时,,即,
则在上单调递增,所以,
因为是偶函数,所以是奇函数,所以在R上单调递增,
又,即,
所以,即对任意恒成立.令,
则,由,得;当时,,单调递增,
当时,,单调递减,所以在处取得极大值,也是最大值,
所以,所以,即实数a的取值范围为,
故选:D.
5.(23-24高三上·重庆渝中·月考)已知函数的定义域为,导函数为,不等式恒成立,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由已知有,构造则,构造则,即在上是单调递增,把目标不等式化为,即可求解集.
【详解】由,得,
令,则,,
所以,则,
令,则,
所以在上是单调递增.
不等式等价于,即,
而,所求不等式即.
由于在上是单调递增函数,所以,故不等式的解集为.
故选:C.
【点睛】关键点点睛:根据已知结合复合函数的求导法则,构造得,进而构造判断单调性为关键.
检测Ⅰ组 重难知识巩固
1.(23-24高三上·湖北武汉·期中)已知函数的定义域为,,对任意,,则的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】
构造函数,利用导数研究函数的单调性即可求解.
【详解】设,则,
对任意,,
对任意,,在上单调递减,
,,
由,得,
的解集为.
故选:D.
2.(2025·湖南·三模)已知是定义在上连续可导函数,其导函数为,若,且,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】构造函数,根据条件得在区间上单调递减,从而可得,即可求解.
【详解】令,则,
因为,则,所以,
则在区间上单调递减,
又,由,得到,所以,
解得,
故选:D.
3.若定义在R上的函数的导函数为,且满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意构造新函数,求导得到单调性,再解不等式即可.
【详解】由题可设,因为,
则,
所以函数在R上单调递增,
又,不等式可转化为,
所以,解得,所以不等式的解集为.
故选:A.
4.(2024·宁夏银川·三模)已知定义在R上的奇函数的图象是一条连续不断的曲线,是的导函数,当时,,且,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据构造函数,通过求导发现利用已知条件可知恒为正数,所以可知在时是单调递增函数,再结合已知条件又可知是偶函数,利用单调性和奇偶性解不等式即可.
【详解】令,则,
因为当时,,所以在上单调递增,
又为奇函数,且图象连续不断,所以为偶函数,
由,得,解得或
故选:D.
【点睛】关键点点睛:构造函数是基本的解题思路,因此观察题目所给的数的结构特点,以及函数与导数之间的内在联系,合理构造函数,利用导数判断单调性是解题的关键.
5.(24-25高三下·河北邢台·月考)已知函数在上可导,且,其导函数满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【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,解得.
故选:B.
6.(2024·云南楚雄·一模)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( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】构造函数,利用导数得到的单调性,再将问题转化为,从而得解
【详解】由得.
令,则,
所以在上单调递增,
又,为奇函数,
所以,,
则.
故选:B.
7.(23-24高三上·河北·月考)已知函数及其导函数的定义域均为,且恒成立,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】构造函数,由导数求得函数单调性,利用单调性解不等式.
【详解】由,有,
令,则,所以在区间上单调递增.
又,得,所以,
所以,解得.
故选:A
【点睛】关键点点睛:
本题关键点在于利用导数运算法则构造函数,令,由导数证明单调递增,不等式变形为,利用单调性解即可.
8.已知函数及其导函数的定义域均为,且为偶函数,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据已知条件构造函数,再利用导数的正负与函数单调性的关系及偶函数的定义,结合函数的单调性及一元一次不等式的解法即可求解.
【详解】令,
则,且不恒为,
所以在上单调递增.
又因为偶函数,所以,
所以.
又,
所以不等式等价于,
根据函数的单调性可知,解得,
所以不等式的解集为.
故选:B.
9.已知定义在上的函数的导数为,,且对任意的满足,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】构造,求导得到其单调性,并结合,得到时,,从而求出解集.
【详解】设,
因为,
所以,
故在上单调递减,
又,故,
故当时,,当时,,
,
故的解集为.
故选:A
10.设奇函数的定义域为,且的图象是连续不间断,任意,有,若,则的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,可知为奇函数,利用导数可判断出函数在区间上为减函数,进而得出在定义域内的单调性,将所求不等式变形为
,利用函数的单调性可解出所求不等式.
【详解】令,定义域为,
因为函数为奇函数,所以,
则函数是定义在上的奇函数,
,
因为任意的,有,
所以当时,,则在上单调递增,
则函数是上的奇函数并且单调递增,
由,
因为,所以
,即,
所以,
又因为,因此.
故选:C.
11.(23-24高三上·四川成都·月考)已知定义在上的奇函数,其导函数为,当时,满足,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】构造函数,易得函数是上的奇函数,根据已知可得函数在上的单调性,进而的得出函数在的单调性,从而可得出答案.
【详解】令,
因为是定义在上的奇函数,所以,
则,
所以函数是上的奇函数,
当时,,即,
则,
所以函数在上单调递增,
又因为函数是上的奇函数,
所以函数在上是增函数,
则不等式,
等价于,
所以,解得,
所以不等式的解集为.
故选:C.
12.(23-24高三下·上海·月考)已知函数是定义在上的偶函数,其导函数为,且当时,,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】构造函数,由已知得出为偶函数,且在上是增函数,在上为减函数,将转化为求解即可.
【详解】令,则,
当时,,
所以当时,,
即在上是增函数,由题意是定义在上的偶函数,
所以,又,
所以是偶函数,所以在上递减,
所以,
即不等式等价为,
所以,所以.
故答案为:.
13.(24-25高三上·海南省直辖县级单位·期中)已知定义在R上的函数满足,且的导函数满足,则不等式的解集为
【答案】
【分析】令,结合导数可得函数在R上单调递增,进而由将原不等式等价于,进而结合单调性求解即可.
【详解】令,则,
所以函数在R上单调递增,
因为,
故原不等式等价于,所以,
所以不等式的解集为.
故答案为:.
14.(2025·山西·模拟预测)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:
15.(2024·云南·模拟预测)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:.
16.(24-25高三下·广东梅州·月考)设函数在R上存在导数,对任意的,有,且在上.若,则实数t的取值范围为 .
【答案】
【分析】构造函数,由已知等式确定奇偶性,利用导数求出单调区间,再求出给定不等式.
【详解】令,由,
得,函数是偶函数,
当时,,则,函数在上单调递增,
由,得,
整理得,即,因此,即,解得,
所以实数t的取值范围为.
故答案为:
17.(24-25高三上·广东潮州·月考)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:
18.(24-25高三上·上海·期中)定义在上的奇函数 ,满足 ,则不等式 的解集为 .
【答案】
【分析】首先利用奇函数性质将不等式进行转化,再构造函数,通过求导判断函数单调性,最后根据单调性求解不等式.
【详解】因为是定义在上的奇函数,则.
两边求导,得到.已知,可得.
令,.
由于,又,所以,这表明在上单调递增.
不等式可化为.
不等式即,即.
因为单调递增,所以,解得.
故不等式的解集为.
故答案为:.
19.(24-25高三上·山东日照·月考)已知函数及其导函数在定义域均为且是偶函数,其函数图象为不间断曲线且则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】分析函数的奇偶性和单调性,利用函数的性质把函数不等式转化为代数不等式求解.
【详解】因为,
所以.
又因为,用代替得:.
所以,当时,,所以.
所以在上单调递增.
又为偶函数,其图象关于轴对称,在上单调递减.
设,则,则,又,
所以,根据函数为偶函数,且图象不间断,在上单调递减,在上单调递增,所以.
即.
所以不等式的解集为.
故答案为:
【点睛】方法点睛:关于函数不等式的解法,一般要构造函数,利用函数的单调性等性质,把函数不等式转化为代数不等式求解.
20.(23-24高三下·北京·月考)已知定义在上的函数满足,且当时,有,若,则不等式的解集是 .
【答案】
【分析】依据题意判断函数关于直线对称,结合,构造函数,易得其关于对称,最后分类讨论即可.
【详解】因为定义在上的函数满足
所以函数关于直线对称,即
因为当时,有即
故令则,在上单调递增,
因为,
所以关于点对称,
所以在上单调递增,因为,
所以所以当时, ,
所以,当时,,
所以且,即无解.所以不等式的解集是.
故答案为:.
【点睛】关键点点睛:本题考查求导数,解题关键是合理构造合适的原函数,得到,然后构造,再进行分类讨论,得到所要求的解集即可.
21.(2024·河南·三模)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:
检测Ⅱ组 创新能力提升
1.已知函数的定义域为,且,,则不等式的解集为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】由题设不等式整理后构造函数满足,得出在上单调递增,整理待求不等式,利用函数的单调性即可求得.
【详解】由可得,即,
设,,则由可得,在上单调递增.
又,
由可得,,即,解得.
故选:A.
【点睛】关键点点睛:本题主要考查利用构建函数的单调性求抽象不等式的解集的问题,属于难题.
解题的关键在于观察已知不等式和题设不等式的组成,提炼出构造函数的基本形式,结合函数定义域和函数值等条件,利用单调性求解抽象不等式.
2.(22-23高二下·四川成都·月考)函数是定义在区间上的可导函数,其导函数为,且满足,则不等式的解集为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据题意构造函数,求导后可判断在区间上为增函数,然后化简不等式可得,即,再利用函数的单调性可求得结果.
【详解】根据题意,,则导函数,
函数在区间上,满足,则有,
所以,即函数在区间上为增函数,
,
所以,
则有,
解得,
即此不等式的解集为.
故选:D
【点睛】关键点点睛:此题考查导数的应用,考查利用函数的单调性解不等式,解题的关键是根据已知条件构造函数,求导后根据已知条件可判断其单调性,从而可求解不等式,考查数学转化思想,属于较难题.
3.(2024·四川德阳·三模)已知函数及其导函数的定义域均为,且,,则不等式的解集是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意可构造函数,求得的单调性,再利用函数对称性解不等式即可求得结果.
【详解】构造函数,则;
因为,
所以当时,,即,此时在上单调递增;
当时,,即,此时在上单调递减;
又,所以,即;
所以函数图象上的点关于的对称点也在函数图象上,
即函数图象关于直线对称,
不等式变形为,即;
可得,
又在上单调递增,在上单调递减,
所以,解得.
故选:C
【点睛】关键点点睛:本题关键在于根据的结构特征构造函数,判断出其单调性,再由得出其对称性解不等式即可.
4.已知定义在上的函数满足,且当时,有,则不等式的解集是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据题目特征构造函数,先根据的对称性得到的图象关于对称且,根据的单调性解不等式得到解集,再根据
【详解】根据题意,设,则,则有,,即有,故函数的图象关于对称,则有,
当时,,,又由当时,,即当时,,即函数在区间为增函数,由可得,即,,
函数的图象关于对称,函数在区间为增函数,且在上恒成立,由可得,即,此时不存在.
综上:不等式解集为.
故选:A
【点睛】构造函数,利用函数单调性和奇偶性进行解不等式,是经常考察的一类题目,需要对已知条件进行分析,还要熟悉掌握一般的构造技巧,比如当出现导函数与函数相减的情况,一般是构造函数除法形式,而出现了导函数与函数相加的情况,此时要构造的通常是函数乘法形式
5.(23-24高三下·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:.
6.(2025·辽宁抚顺·模拟预测)已知函数的定义域为,,,且对于、,当时都有,则不等式的解集为 .
【答案】
【分析】构造函数,利用导数分析函数的单调性,将所求不等式变形为,即为,结合函数的单调性可求得的取值范围,然后验证恒成立,即可得解.
【详解】构造函数,其中,
则,
故函数在上为减函数,
由可得,即,
因为,则,所以,,解得.
对于、,当时都有,
不妨设,则,所以,函数在上为增函数,
则对任意的,,则,可得恒成立,
因此,所求不等式的解集为.
故答案为:.
7.(24-25高三上·辽宁·期末)已知定义在上的偶函数,当时,.且时,恒成立,且,则时,不等式的解集为 .
【答案】
【分析】首先通过对给定不等式进行变形构造新函数,利用导数判断新函数的单调性,再结合函数的奇偶性,将所求不等式进行转化,最后求解不等式得到解集.
【详解】已知当时,,
将其变形为,
进一步整理得.
令,对求导, .
当时,,,
可得,所以在上单调递减.
因为是定义在上的偶函数,即.
那么,所以是奇函数.
所以在上也是单调递减.
已知,则.
当时,,则,
∴不等式可化为,即.
因为在上单调递减,则.
当时,;,得,则,
∴不等式可化为,即,则.
综上,不等式的解集为.
故答案为:.
【点睛】关键点睛:本题关键是对已知式子变形,构造新函数,再转化为用函数单调性和奇偶性解题.