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导数小题中构造函数的技巧
函数与方程思想、转化与化归思想是高中数学思想中比较重要的两大思想,而构造函数的解题思路恰好是这两种思想的良好体现,尤其是在导数题型中,下面我就导数小题中构造函数的技巧和大家进行分享和交流。
(一)利用f(x)进行抽象函数构造
1
1、利用f(x)与x构造;常用构造形式有xf(x),f(x);这类形式是对u?v,u型函
x
v
数导数计算的推广及应用,我们对u?v,u的导函数观察可得知,u?v型导函数中
v
体现的是“?”法,u型导函数中体现的是“”法,由此,我们可以猜测,当
v
导函数形式出现的是“?”法形式时,优先考虑构造u?v型,当导函数形式出现
的是“-”法形式时,优先考虑构造u,我们根据得出的“优先”原则,看一看
v
例1,例2.
【例1】f(x)是定义在R上的偶函数,当x?0时,f(x)?xf(x)?0,且
f(?4)?0,则不等式xf(x)?0的解集为
【解析】构造F(x)?xf(x),则F(x)?f(x)?xf(x),当x?0时,f(x)?xf(x)?0,
可以推出x?0,F(x)?0,F(x)在(??,0)上单调递减.∵f(x)为偶函数,x为奇函数,所以F(x)为奇函数,∴F(x)在(0,??)上也单调递减.根据f(?4)?0可得F(?4)?0,根据函数的单调性、奇偶性可得函数图像,根据图像可知xf(x)?0的解
集为(??,?4)?(0,4).
???思路点拨:出现“?”形式,优先构造F(x)?xf(x),然后利用函数的单调性、奇偶性和数形结合求解即可.
【例2】设
f(x)是定义在R上的偶函数,且
f(1)?0,当x?0时,有
xf(x)?f(x)?0恒成立,则不等式f(x)?0的解集为
xf
xf(x),f(x)是比较简单常见的f(x)与x之间的函数关系式,如果碰见复杂的,
x
不易想的我们该如何处理,由此我们可以思考形如此类函数的一般形式.
我们根据得出的结论去解决例3题
【例3】已知偶函数f(x)(x?0)的导函数为f(x),且满足f(?1)?0,当x?0
xf(x)?f(x)?0,可以推出x?0,F(x)?0,F(x)在(??,0)上单调递增.∵f(x)为偶函数,x为奇函数,所以F(x)为奇函数,∴F(x)在(0,??)上也单调递减.根据f(1)?0可得F(1)?0,根据函数的单调性、奇偶性可得函数图像,根据图像可知
f(x)?0的解集为(??,?1)?(1,??).
f(x)?x?f(x)
,当x?0时,
x2
,则F(x)?
f(x)
x
【解析】构造F(x)?
然后利用函数的单调
F(x)?f(x)
x
???思路点拨:出现“ ”形式,优先构造
性、奇偶性和数形结合求解即可.
xn
出现xf(x)?nf(x)形式,构造函数F(x)?f(x).
结论:
出现nf(x)?xf(x)形式,构造函数F(x)?xnf(x);
;
xf(x)?nf(x)
xn?1
f(x)?xn?nxn?1f(x)?
x2n
,F(x)?
f(x)
xn
F(x)?
F(x)?xnf(x),F(x)?nxn?1f(x)?xnf(x)?xn?1[nf(x)?f(x)];
时,2f(x)?xf(x),则使得f(x)?0成立的x的取值范围是
x
xn
然后利用
F(x)?f(x)
???思路点拨:满足“xf(x)?nf(x)”形式,优先构造
函数的单调性、奇偶性和数形结合求解即可.
【解析】构造F(x)?
【解析】构造F(x)?
f(x)
x2
,则F(x)?
f(x)?x?2f(x)
,当x?0时,
x3
xf
xf(x)?2f(x)?0,可以推出x?0,F(x)?0,
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