构造函数解题的三个类型
构造函数解题的三个类型
构造函数解题的三个类型构造函数解题的三种类型构造函数解题是高考命题的热点之一。
根据笔者对近年高考题的研究，构造函数解题主要可以分为以下三种类型。
类型1：整体构造一个函数。
这是最常见的构造方法，在高考题中应用最为广泛。
例如，解不等式810/(3(x+1)x+1)-x^3-5x>0，可以构造函数f(x)=x^3+5x，求出f(x)在实数范围上为增函数，从而得到原不等式的解集为{x|x<-2或-1<x<1}。
类型2：构造两个函数。
这种类型的题目较少，但需要较强的技巧。
例如，对于函数f(x)=2x^2+(x-m)|x-m|-x，若对于一切x∈[1,2]都成立，求实数m的取值范围。
可以构造函数g(x)=(x-m)|x-m|和h(x)=2x^2-x，从而得到f(x)=g(x)+h(x)。
因为g(x)在实数范围上为增函数，h(x)在x∈[1,2]上为增函数，因此f(x)在x∈[1,2]上也为增函数。
通过计算f(1)，可以得到m的取值范围为(-∞,2]。
类型3：局部构造一个函数。
这种类型的题目难度较大，通常需要在前一问中证明需要构造的函数具有某种性质，然后利用这一性质进行构造。
例如，对于函数f(x)=(lnx-1)，是否存在实数x∈(0,e]，使得曲线y=f(x)在点x=x处的切线与y轴垂直？若存在，求出x的值；若不存在，说明理由。
可以构造函数g(x)=lnx-1，从而得到g'(x)=1/x。
因为g'(x)在x∈(0,1)上为负，在x∈(1,e]上为正，所以g(x)在x∈(1,e]上为增函数。
因此，如果存在x∈(0,e]，使得曲线y=f(x)在点x=x处的切线与y轴垂直，则必有f'(x)=-1/x与y轴平行，从而矛盾。
因此，不存在这样的x。
已知函数$f(x)=a+\ln x-1$，$g(x)=(\ln x-1)e^x+x$，其中$e$为自然对数的底数。
1) 求函数$f(x)$在区间$(0,e]$上的最小值。
高中数学6种构造函数法
高中数学6种构造函数法1、几何体构造法：几何体构造法是高中数学中常见的构造函数，即根据给定的条件，从原点出发，通过叠加若干条定义运算，利用实际工具画出题目要求构造的图形或者要求构造的几何体。
例如：根据给定的定义三角形ABC，在其外接圆上构造一个直角，使得构造出的四边形的一条边和三角形的一条边等长。
2、用线段构造法：用线段构造法是高中数学中常见的构造函数，是根据给定的条件，几何体和直线的位置，及题目要求的其他条件，按照一定的步骤和规律来画出要构造的几何体或其他东西。
例如：依据给定的线段AB，在其上端点A处构造一个半径等于原线段AB一半长度的圆，使得线段AB的端点A和圆的交点坐标相同；并在构造出的圆上构造一个到线段AB 端点B距离等于原线段AB一半长度的直线段。
3、从原点构造法：从原点构造法是高中数学中常见的构造函数，是指从某一原点出发，根据给定的情况，经过若干步的构造，建立若干定义关系，确定一个几何体的形状和大小，并与给定的几何体完全相同或满足给定条件的几何体。
例如：在原点构造一个半径等于原点O到给定点A的距离的圆，从这个圆上构造与 OA 相等的直线段，在这个直线段依次画上给定的点B、C。
4、标准图形构造法：标准图形构造法是在高中数学中学习的构造函数，即根据给定的它定义的图形和要求画出的图形之间的规律，采用实际的工具画出要求的图形。
例如：构造出与正方形相等的长方形(15cm×20cm)，方法为：在一根边长15cm的尺子上划分出4等分点，然后再在另一根尺子上划分出5等分点，将它们相互链接，即可构造出长方形。
5、参数方程构造法：参数方程构造法是高中数学中学习的构造函数，即根据给定的参数条件所决定的几何体的特征，可利用参数方程的技巧，根据参数条件用参数方程来求出构造出几何体的函数，并且利用函数求出相应的构造过程，或者利用参数方程既定的几何图形，求出给定点的位置。
例如：求出构造出半径为 2 的半圆的函数，可以用参数方程 x = 2cos t，其中x 为构造出的半圆的横坐标，t 为角度参数。
构造函数解题的三个类型
构造函数解题的三个类型
1. 单例模式
单例模式是一种创建对象的设计模式，它确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问该实例。
通过使用构造函数来实现单例模式，可以确保只有一个实例被创建并且可以被全局访问到。
这种方式常常用于需要共享资源或数据的场景，比如数据库连接、日志记录等。
2. 工厂模式
工厂模式是一种根据不同的条件创建对象的设计模式，通过使用构造函数来实现。
在工厂模式中，一个工厂类负责创建相应的对象。
该模式可以根据传入的参数或条件创建不同的对象，并将创建的对象返回给调用者。
这种方式常常用于需要根据不同的条件创建不同对象的场景，比如不同类型的图形、不同类型的数据库访问对象等。
3. 原型模式
原型模式是一种通过克隆已有对象来创建新对象的设计模式，也常常使用构造函数进行克隆。
在原型模式中，一个原型对象作为模板，通过克隆来创建新的对象，省去了重新创建对象的开销。
这种方式常常用于需要创建大量相似对象的场景，比如在游戏中创建大量相似的敌人、在网页中创建大量相似的元素等。
总结：构造函数解题的三个类型包括单例模式、工厂模式和原型模式。
单例模式用于确保只有一个实例被创建并且可以被全局访问到；工厂模式用于根据不同的条件创建不同的对象；原型模式用于通过克隆已有对象来创建新对象。
根据具体问题的需求，选择合适的构造函数类型可以达到更好的解题效果。
高考数学终极解题策略-构造函数
高考数学终极解题策略-构造函数构建函数专题关系式为“加”型（1）'()()0f x f x +≥ 构造[()]'['()()]xxe f x e f x f x =+ （2）'()()0xf x f x +≥ 构造[()]''()()xf x xf x f x =+ （3）'()()0xf x nf x +≥ 构造11[()]''()()['()()]nnn n x f x x f x nx f x x xf x nf x --=+=+（注意对x 的符号进行讨论）关系式为“减”型（1）'()()0f x f x -≥ 构造2()'()()'()()[]'()x x x x xf x f x e f x e f x f x e e e --==（2）'()()0xf x f x -≥ 构造2()'()()[]'f x xf x f x x x -=（3）'()()0xf x nf x -≥ 构造121()'()()'()()[]'()n n n n n f x x f x nx f x xf x nf x x x x-+--== （注意对x 的符号进行讨论）小结：1.加减形式积商定 2.系数不同幂来补 3.符号讨论不能忘典型例题：例1.设()()f x g x 、是R 上的可导函数，'()()()'()0f x g x f x g x +<，(3)0g -=，求不等式()()0f x g x <的解集变式：设()()f x g x 、分别是定义在R 上的奇函数、偶函数，当0x <时，'()()()'()0f x g x f x g x +>，(3)0g -=，求不等式()()0f x g x <的解集.例2.已知定义在R 上的函数()()f x g x 、满足()()x f x a g x =，且'()()()'()f x g x f x g x <，(1)(1)5(1)(1)2f f g g -+=-，若有穷数列*()()()f n n N g n ⎧⎫∈⎨⎬⎩⎭的前n 项和等于3132，则n 等于 .变式：已知定义在R 上的函数()()f x g x 、满足()()x f x a g x =，且'()()()'()f x g x f x g x <，若若(1)(1)5(1)(1)2f f g g -+=-，求关于x 的不等式log 1a x >的解集.例 3.已知定义域为R 的奇函数()f x 的导函数为'()f x ，当0x ≠时，()'()0f x f x x+>，若111(),2(2),ln (ln 2)222a fb fc f ==--=，则关于,,a b c 的大小关系是例4.已知函数()f x 为定义在R 上的可导奇函数，且()'()f x f x <对于任意x R ∈恒成立，且f （3）=e ，则()f x /e^x<1的解集为变式：设()f x 是R 上的可导函数，且'()()f x f x ≥-，(0)1f =，21(2)f e=.求(1)f 的值.例5.设函数()f x 在R 上的导函数为'()f x ，且22()'()f x xf x x +>，变式：已知()f x 的导函数为'()f x ，当0x >时，2()'()f x xf x >，且(1)1f =，若存在x R +∈，使2()f x x =，求x 的值.巩固练习:1.定义在R 上的函数()f x ，其导函数()'f x 满足()'1f x >，且()23f =，则关于x 的不等式()1f x x <+的解集为 ▲ ．2.已知定义在R 上的可导函数()y f x =的导函数为/()f x ，满足/()()f x f x <，且(1)y f x =+为偶函数，(2)1f =，则不等式()x f x e <的解集为 ▲3.设)(x f '和)(x g '分别是()f x 和()g x 的导函数，若()()0f x g x ''≤在区间I 上恒成立，则称)(x f 和)(x g 在区间I 上单调性相反.若函数31()23f x x ax =-与2()2g x x bx =+在开区间(,)a b 上单调性相反（0a >），则b a -的最大值为 ▲4.设函数)(x f 在R 上存在导数)(x f '，对任意的R x ∈有2)()(x x f x f =+-，且在()+∞,0 上，.)(x x f >'，若,22)()2(a a f a f -≥--则实数a 的取值范围为 ▲ ；一些常见的导数小题1．已知函数32()f x x bx cx d =+++（b 、c 、d 为常数），当(0,1)x ∈时取极大值，当(1,2)x ∈时取极小值，则221()(3)2b c ++-的取值范围是（ ）4b+c+12=02b+c+3=0B DAobcA. 37(,5)2 B. (5,5) C. 37(,25)4D. (5,25) 2．已知)(x f 、)(x g 都是定义在R 上的函数，()0g x ≠，()()()()f x g x f x g x ''<，)()(x g a x f x =，25)1()1()1()1(=--+g f g f ，则关于x 的方程2520((0,1))2abx x b ++=∈有两个不同实根的概率为（ ） A.51 B.52 C.53 D.543．设曲线1*()n y x n N +=∈在点（1，1）处的切线与x 轴的交点的横坐标为n x ,则12n x x x ⋅⋅⋅的值为A. 1nB. 1n n +C. 11n + D. 14．定义在R 上的函数()x f y=，满足()()2f x f x -=，()1x f -'()0x <，若()()313f a f +<，则实数a 的取值范围是（ ）A ．2,3⎛⎫-∞- ⎪⎝⎭ B ．2,3⎛⎫+∞ ⎪⎝⎭C ．22,33⎛⎫- ⎪⎝⎭D ．22,,33⎛⎫⎛⎫-∞-⋃+∞ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭5．已知函数()sin ()f x x x x R =+∈，且22(23)(41)0f y y f x x -++-+≤，则当1y ≥时，1yx + 的取值范围是 （ ）A ． 13[,]44B ．3[0,]4C ．14[,]43D ．4[0,]36．已知函数32()132x mx m n x y +++=+的两个极值点分别为x 1，x 2，且x 1(0, 1)，x 2(1, +)，记分别以m ，n 为横、纵坐标的点P(m,n)表示的平面区域为D ，若函数log (4)(1)a y x a =+>的图象上存在区域D 内的点，则实数a 的取值范围为( )A ．(1,3]B ．(1,3)C ． (3,)+∞D ．[3,)+∞7．已知函数()3111,0,36221,,112x x f x x x x ⎧⎡⎤-+∈⎪⎢⎥⎣⎦⎪=⎨⎛⎤⎪∈ ⎥⎪+⎝⎦⎩，函数()()sin 220,6g x a x a a π⎛⎫=-+>⎪⎝⎭若存在[]12,0,1x x ∈，使得()()12f x g x =成立，则实数a 的取值范围（ ）A. 14,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦B. 2,13⎡⎤-⎢⎥⎣⎦ C. 43,32⎡⎤⎢⎥⎣⎦ D. 1,23⎡⎤⎢⎥⎣⎦8．已知3,ln 3ln ln -==-bd c a ，则22)()(c d b a -+-的最小值为 （ ）A ．5103B ．518C ．516D ．5129．已知21()ln (0)2f x a x x a =+>，若对任意两个不等的正实数12,x x ，都有1212()()2f x f x x x ->-恒成立，则实数a 的取值范围是（ ）A ．(0,1]B ．(1,)+∞C ．(0,1)D ．[1,)+∞10．已知定义在R 上的函数)(x f 和)(x g 分别满足222'(1)()2(0)2x f f x e x f x -=⋅+-⋅，0)(2)('<+x g x g ，则下列不等式成立的是（ ）A.(2)(2015)(2017)f g g ⋅<B.(2)(2015)(2017)f g g ⋅>C.(2015)(2)(2017)g f g <⋅D.(2015)(2)(2017)g f g >⋅11．若函数[]1)2(33)(23++++=x a ax x x f 有极大值又有极小值,则a 的取值范围是______．12．已知函数()()263,x e exf x x xg x ex+=---=，实数,m n 满足0m n <<，若[]1,x m n ∀∈， ()20,x ∃∈+∞，使得()()12f x g x =成立，则n m -的最大值为__________．答案1．D 【解析】试题分析：因为函数32()f x x bx cx d =+++的导数为2'()32f x x bx c =++.又由于当(0,1)x ∈时取极大值，当(1,2)x ∈时取极小值.所以'(1)0'(0)0'(2)0f f f <⎧⎪>⎨⎪>⎩即可得2304120b c c b c ++<⎧⎪>⎨⎪++>⎩，因为221()(3)2b c ++-的范围表示以1(,3)2-圆心的半径的平方的范围.通过图形可得过点A 最大，过点B 最小，通过计算可得221()(3)2b c ++-的取值范围为(5,25).故选D.考点：1.函数的导数问题.2.极值问题.3.线性规划问题.4.数形结合的思想. 2．B 【解析】试题分析：令()()()x f x h x a g x ==，则2()()()()()0[()]f x g x f x g x h x g x ''-'=<，所以()()()xf x h x ag x ==是减函数， 01a <<.又25)1()1()1()1(=--+g f g f ，所以151,22a a a +==.由0∆>得25b <.又(0,1)b ∈，由几何概型概率公式得：25p =.选B. 考点：1、导数的应用；2、指数函数及方程；3、几何概型. 3．C 【解析】试题分析：曲线1*()n y xn N +=∈，1)1(,)1(+='+='n f x n y n ，∴曲线y=x n+1（n ∈N *）在（1，1）处的切线方程为)1)(1(1-+=-x n y ，该切线与x 轴的交点的横坐标为1+=n nx n ，因此。
利用求导法则构造函数
利用求导法则构造函数近年高考试卷中常出现一种客观题，考查导数运算法则的逆用、变形应用能力。
这种题目的背景、题设条件或所求结论中具有“f(x)±g(x)、f(x)g(x)、f(x)/g(x)”等特征式，旨在考查学生对导数运算法则的掌握程度。
解答这类问题的有效策略是将前述式子的外形结构特征与导数运算法则结合起来，合理构造出相关的可导函数，然后利用该函数的性质解决问题。
本文结合实例介绍此类问题的几种常见形式及相应解法。
常用的构造函数有：1.和与积联系：如f(x)+xf'(x)，构造xf(x)；2xf(x)+x^2f'(x)，构造x^2f(x)；3f(x)+xf'(x)，同样构造x^2f(x)；3f(x)+xf'(x)，构造x^3f(x)；………；nf(x)+xf'(x)，构造x^n f(x)；f'(x)+f(x)，构造e^xf(x)等等。
2.减法与商联系：如xf'(x)-f(x)>0，构造F(x)=f(x)/x；x^2f'(x)-2f(x)>0，构造F(x)=f(x)/x^2；xf'(x)-nf(x)>0，构造F(x)=f(x)/x^n；f'(x)-f(x)，构造F(x)=f(x)/e^x；2xe^xf'(x)-2f(x)，构造F(x)=f(x)/(2xe^x)等等。
在构造函数时，有时候不唯一，关键是要合理构造函数。
给出导函数，构造原函数，本质上离不开积分知识。
一种常见形式是巧设“y=f(x)±g(x)”型可导函数。
当题设条件中存在或通过变形出现特征式“f'(x)±g'(x)”时，不妨联想、逆用“f'(x)±g'(x)=[f(x)±g(x)]'”，构造可导函数y=f(x)±g(x)，然后利用该函数的性质巧妙地解决问题。
高中数学二轮复习关于三角函数解题中常用数学模型构造
二轮复习关于三角函数解题中常用数学模型构造构造数学模型是一种比较重要、灵活的思维方式，它没有固定的模式。
在解题中要想用好它，需要有敏锐的观察、丰富的联想、灵活的构思、创造性的思维等能力。
应用好构造思想解题的关键有二：一是要有明确的方向，即为什么目的而构造；二是弄清条件的本质特点和背景，以便重新进行逻辑组合。
常用的有构造命题、构造表达式、构造几何体等，本文拟就通过介绍几种解三角函数的具体问题，对构造的各种思维方式作一些探讨。
1 构造直角三角形例1 设x ∈[4π，2π]，求证：cscx -ctgx ≥2-1 思路分析：由2、1联想等腰直角三角形，不仿构造一个等腰直角三角形来研究。
作Rt ⊿ABC ，令∠Ｃ=900，AC=1，在ＡＣ上取一点D ，记∠ＣＤＢ＝x ，则ＢＤ＝cscx ，ＣＤ＝ctgx ，ＡＤ＝１-ctgx ，利用ＡＤ＋ＤＢ≥ＡＢ＝2，可得cscx -ctgx ≥2-1，等号仅在x ＝4π时成立。
2 构造单位圆例 2若0<β<α<2π，求证：α-β<tg α-tg β 思路分析：构造单位圆，借助三角函数线与三角函数式的关系，把数的比较转化为几何图形面积的比较。
作单位圆O ，AP 1=β，AP 2=α，∴ P 1P 2=α-β，AT 1=tg β，AT 2=tg α，S ⊿AT O =21tg α，S ⊿AP O =21tg β，由于S 扇形OAP=21α，S 扇形OAP =21β。
∴S 扇形OP P =21（α-β），S ⊿OT Ｔ=21tg α－21tg β。
则S ⊿OT Ｔ>S 扇形OP P即 21（α-β）<21（tg α－tg β） 所以 α-β<tg α-tg β3 构造函数表达式例3已知x 、y ∈[-4π，4π]，a ∈R ，且⎩⎨⎧=++=-+0cos sin 402sin 33a y y y a x x ，求cos （x+2y ）思路分析：由x 3+sinx 与2（4y 3+sinycosy ），这两部分形式完全类似，由此可构造函数形式。
《导数-深度·拔高系列讲义》 构造函数解决函导压轴小题(内附：万能积分法+不定积分详解)
导剧-深度•兹龙系列锦义第M篇构造晶数解决晶导及抽小墨（内附：万能积分法+不定积分详解）目录一、技能储备 (2)情境一.常规构造 (2)题型①：指幕型 (2)题型②：三角型 (3)题型③：对数型 (3)情境二.非常规构造 (4)题型1：在常规构造的基础上，导数相关式中存在独立于/（x）和/'（X）之外的项心） (4)题型2：若干常规构造模型组合（附：万能积分法） (6)二、拓展：不定积分 (8)一、原函数与不定积分 (8)二、基本积分表 (8)三、不定积分的性质 (9)四、计算方法 (9)NO.1第一类换元积分法（凑微分法） (9)NO.2第二类换元法 (10)N0.3分部积分法（凑微分法） (11)三、典型例题 (12)一、技能储备【引例】已知函数丁= /(工)的图象关于y轴对称,且当x£ (-oo,0),/(x) + xf\x) < 0成立，。
=2%/(2°2), b = log,3./(lo g;r3), c = k)g3 9・7(k)g3 9),则的大小关系是()A.a >h>cB.a >c>hC.c>b>aD.h>a>c类似于引例，在已知/(x) + 0"(x)<O这种导数相关式(等式或不等式)的前提下，让我们解与/(X)相关的不等式或比较大小的题目，这种问题的难点是如何通过旻数担差式构造出与/(X)相关的单调性可推算的新函数(有时也直接求出/(X)的解析式)进而求解问题构造新函数是解决这类问题的通法也是难点，下面我们就以曼效也去式的种类为依据进行分类，分别介绍不同类型下如何构造新函数.情境一.常规构造【解题模型】1. 若/(X)+.尸(X)> 0，则可构造函数G(x)=若• /(%)；2. 若/(x)—r(x)>。
，则可构造函数G(x) = /区;e x3. ①若/(x) + 2/”(x) > 0 , 则可构造函数G(x)=「1/(x)；\_则可构造函数G(x) = /' • /(x)， (nsN* ).4. ①若/。
导数中的函数构造问题
导数中的函数构造问题[解题技法]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．一、利用f (x )进行抽象函数构造(一)利用f (x )与x 构造1．常用构造形式有xf (x )，f (x )x，这类形式是对u ·v ，u v 型函数导数计算的推广及应用．我们对u ·v ，u v 的导函数观察可得知，u ·v 型导函数中体现的是“＋”法，u v 型导函数中体现的是“－”法，由此，我们可以猜测，当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 v .例1 设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________．思路点拨 出现“＋”法形式，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． 答案 (－∞，－4)∪(0,4)解析 构造F (x )＝xf (x )，则F ′(x )＝f (x )＋xf ′(x )，当x <0时，f (x )＋xf ′(x )<0，可以推出当x <0时，F ′(x )<0，∴F (x )在(－∞，0)上单调递减．∵f (x )为偶函数，x 为奇函数，∴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、奇偶性可得函数图象(图略)，根据图象可知xf (x )>0的解集为(－∞，－4)∪(0,4)．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________．思路点拨 出现“－”法形式，优先构造F (x )＝f (x )x，然后利用函数的单调性、奇偶性和数形结合求解即可． 答案 (－∞，－1)∪(1，＋∞)解析 构造F (x )＝f (x )x ，则F ′(x )＝f ′(x )·x －f (x )x 2，当x <0时，xf ′(x )－f (x )>0，可以推出当x <0时，F ′(x )>0，F (x )在(－∞，0)上单调递增．∵f (x )为偶函数，x 为奇函数，∴F (x )为奇函数，∴F (x )在(0，＋∞)上也单调递增．根据f (1)＝0可得F (1)＝0，根据函数的单调性、奇偶性可得函数图象(图略)，根据图象可知f (x )>0的解集为(－∞，－1)∪(1，＋∞)．2．xf (x )，f (x )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，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．F (x )＝x n f (x )，F ′(x )＝nx n －1f (x )＋x n f ′(x )＝x n －1[nf (x )＋xf ′(x )]；F (x )＝f (x )x n ，F ′(x )＝f ′(x )·x n －nx n －1f (x )x 2n ＝xf ′(x )－nf (x )x n ＋1； 结论：(1)出现nf (x )＋xf ′(x )形式，构造函数F (x )＝x n f (x )；(2)出现xf ′(x )－nf (x )形式，构造函数F (x )＝f (x )x n . 我们根据得出的结论去解决例3.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时，2f (x )>xf ′(x )，则使得f (x )>0成立的x 的取值范围是________．思路点拨 满足“xf ′(x )－nf (x )”形式，优先构造F (x )＝f (x )x n ，然后利用函数的单调性、奇偶性和数形结合求解即可．解析 构造F (x )＝f (x )x 2，则F ′(x )＝f ′(x )·x －2f (x )x 3，当x >0时，xf ′(x )－2f (x )<0，可以推出当x >0时，F ′(x )<0，F (x )在(0，＋∞)上单调递减．∵f (x )为偶函数，x 2为偶函数，∴F (x )为偶函数，∴F (x )在(－∞，0)上单调递增．根据f (－1)＝0可得F (－1)＝0，根据函数的单调性、奇偶性可得函数图象(图略)，根据图象可知f (x )>0的解集为(－1,0)∪(0,1)．(二)利用f (x )与e x 构造1．f (x )与e x 构造，一方面是对u ·v ，u v 函数形式的考察，另外一方面是对(e x )′＝e x 的考察．所以对于f (x )±f ′(x )类型，我们可以等同xf (x )，f (x )x的类型处理，“＋”法优先考虑构造F (x )＝f (x )·e x ，“－”法优先考虑构造F (x )＝f (x )e x . 例4 已知f (x )是定义在(－∞，＋∞)上的函数，导函数f ′(x )满足f ′(x )<f (x )对于x ∈R 恒成立，则( )A ．f (2)>e 2f (0)，f (2 019)>e 2 019f (0)B ．f (2)<e 2f (0)，f (2 019)>e 2 019f (0)C ．f (2)>e 2f (0)，f (2 019)<e 2 019f (0)D f (2)<e 2f (0)，f (2 019)<e 2 019f (0)思路点拨 满足“f ′(x )－f (x )<0”形式，优先构造 F (x )＝f (x )e x，然后利用函数的单调性和数形结合求解即可．注意选项的转化．2．同样e x f (x )，f (x )e x 是比较简单常见的f (x )与e x 之间的函数关系式，如果碰见复杂的，我们是否也能找出此类函数的一般形式呢？F (x )＝e nx f (x )，F ′(x )＝n ·e nx f (x )＋e nx f ′(x )＝e nx [f ′(x )＋nf (x )]；F (x )＝f (x )e nx ，F ′(x )＝f ′(x )e nx －n e nx f (x )e 2nx ＝f ′(x )－nf (x )e nx； 结论：(1)出现f ′(x )＋nf (x )形式，构造函数F (x )＝e nx f (x )；(2)出现f ′(x )－nf (x )形式，构造函数F (x )＝f (x )e nx . 我们根据得出的结论去解决例5，例6.例5 若定义在R 上的函数f (x )满足f ′(x )－2f (x )>0，f (0)＝1，则不等式f (x )>e 2x 的解集为________．思路点拨 满足“f ′(x )－2f (x )>0”形式，优先构造F (x )＝f (x )e2x ，然后利用函数的单调性和数形结合求解即可．注意选项的转化．答案 {x |x >0}解析 构造F (x )＝f (x )e 2x 形式，则F ′(x )＝e 2x f ′(x )－2e 2x f (x )e 4x ＝f ′(x )－2f (x )e 2x， 函数f (x )满足f ′(x )－2f (x )>0，则F ′(x )>0，F (x )在R 上单调递增．又∵f (0)＝1，则F (0)＝1，f (x )>e 2x ⇔f (x )e2x >1⇔F (x )>F (0)，根据单调性得x >0. 例6 已知函数f (x )在R 上可导，其导函数为f ′(x )，若f (x )满足：(x －1)[f ′(x )－f (x )]>0，f (2－x )＝f (x )·e 2－2x ，则下列判断一定正确的是( )A ．f (1)<f (0)B ．f (2)>e 2f (0)C f (3)>e 3f (0)D ．f (4)<e 4f (0)思路点拨 满足“f ′(x )－f (x )”形式，优先构造F (x )＝f (x )e x ，然后利用函数的单调性和数形结合求解即可．注意选项的转化．解析 构造F (x )＝f (x )e x 形式，则F ′(x )＝e x f ′(x )－e x f (x )e 2x ＝f ′(x )－f (x )e x，导函数f ′(x )满足(x －1)[f ′(x )－f (x )]>0，则x ≥1时F ′(x )≥0，F (x )在[1，＋∞)上单调递增．当x <1时F ′(x )<0，F (x )在(－∞，1]上单调递减．又由f (2－x )＝f (x )e 2－2x ⇔F (2－x )＝F (x )⇒F (x )关于x ＝1对称，根据单调性和图象，可知选C.(三)利用f (x )与sin x ，cos x 构造sin x ，cos x 因为导函数存在一定的特殊性，所以也是重点考察的范畴，我们一起看看常考的几种形式．F (x )＝f (x )sin x ，F ′(x )＝f ′(x )sin x ＋f (x )cos x ；F (x )＝f (x )sin x ，F ′(x )＝f ′(x )sin x －f (x )cos x sin 2x； F (x )＝f (x )cos x ，F ′(x )＝f ′(x )cos x －f (x )sin x ； F (x )＝f (x )cos x ，F ′(x )＝f ′(x )cos x ＋f (x )sin x cos 2x. 根据得出的关系式，我们来看一下例7.例7 已知函数y ＝f (x )对于任意的x ∈⎝⎛⎭⎫－π2，π2满足f ′(x )cos x ＋f (x )sin x >0(其中f ′(x )是函数f (x )的导函数)，则下列不等式不成立的是( ) A 2f ⎝⎛⎭⎫π3<f ⎝⎛⎭⎫π4 B.2f ⎝⎛⎭⎫－π3<f ⎝⎛⎭⎫－π4 C ．f (0)<2f ⎝⎛⎭⎫π4 D ．f (0)<2f ⎝⎛⎭⎫π3 思路点拨 满足“f ′(x )cos x ＋f (x )sin x >0”形式，优先构造F (x )＝f (x )cos x，然后利用函数的单调性和数形结合求解即可．注意选项的转化．解析 构造F (x )＝f (x )cos x 形式，则F ′(x )＝f ′(x )cos x ＋f (x )sin x cos 2x，导函数f ′(x )满足f ′(x )cos x ＋f (x )sin x >0，则F ′(x )>0，F (x )在⎝⎛⎭⎫－π2，π2上单调递增．把选项转化后可知选A. 二、具体函数关系式构造这类题型需要根据题意构造具体的函数关系式，通过具体的关系式去解决不等式及求值问题．例8 已知α，β∈⎣⎡⎦⎤－π2，π2，且αsin α－βsin β>0，则下列结论正确的是( ) A ．α>β B α2>β2 C ．α<β D ．α＋β>0思路点拨 构造函数f (x )＝x sin x ，然后利用函数的单调性和数形结合求解即可．解析 构造 f (x )＝x sin x 形式，则f ′(x )＝sin x ＋x cos x ，x ∈⎣⎡⎦⎤0，π2时导函数f ′(x )≥0，f (x )单调递增；x ∈⎣⎡⎭⎫－π2，0时导函数f ′(x )<0，f (x )单调递减．又∵f (x )为偶函数，根据单调性和图象可知选B. 例9 已知实数a ，b ，c 满足a －2e a b ＝1－c d －1＝1，其中e 是自然对数的底数，那么(a －c )2＋(b －d )2的最小值为( ) A ．8 B ．10 C ．12 D ．18思路点拨 把(a －c )2＋(b －d )2看成两点距离的平方，然后利用数形结合以及点到直线的距离即可．解析 由a －2e a b ＝1⇒b ＝a －2e a 进而⇒f (x )＝x －2e x ；又由1－c d －1＝1⇒d ＝2－c ⇒g (x )＝2－x ；由f ′(x )＝1－2e x ＝－1，得x ＝0，所以切点坐标为(0，－2)，所以(a －c )2＋(b －d )2的最小值为⎝ ⎛⎭⎪⎫|0－2－2|1＋12＝8.。
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构造函数解题的三个类型
构造函数解题是近几年高考命题的热点，笔者研究近年的高考题，发现构造函数解题主要有以下三种类型，下面举例说明．
类型1．整体构造一个函数，这是最常见的构造方法，高考题中利用这个方法的题型最为多见．
例1 解不等式：3381050(1)1
x x x x +-->++． 解：原不等式即3322()5()511
x x x x +>+++， 令3()5f x x x =+，则2()350f x x '=+>，
∴3()5f x x x =+在R 上是增函数，
∴原不等式即21
x x >+， ∴解得 2x <-，或11x -<<，
∴原不等式的解集为{|2x x <-，或11}x -<<．
类型2．构造两个函数，这种类型的题目较少，技巧较强
例2 若20()2()||f x x x m x m x =+---≥对于一切[1,2]x ∈恒成立，求实数m 的取值范围．
解：令()()||g x x m x m =--，2()2h x x x =-，则()()()f x g x h x =+．
∵22,(),()()||(),,m x m x g x x m x m x m x m ⎧-=--=⎨--<⎩
≥ ∴()g x 在R 上是增函数，∴()g x 在[1,2]x ∈上是增函数．
∵当[1,2]x ∈，()410h x x '=->，
∴()h x 在[1,2]x ∈上是增函数．
∴()()()f x g x h x =+在[1,2]x ∈上是增函数，
∴min ()(1)1(1)|1|f x f m m ==+--．
由题意只要01(1)|1|m m +--≥，
∴2101(1)m m ⎧⎨--⎩≥≥或2101(1)m m <⎧⎨+-⎩
≥ ∴12m ≤≤，或1m <，∴2m ≤．
∴实数m 的取值范围是(,2]-∞．
类型3 局部构造一个函数，这种题型难度较大，因此命题者一般把题目设计为： 该题目的前一问已经证明了需要构造的函数的某种性质，这时要注意利用前一问解题．
例3已知函数()(ln 1)x f x x e x =-+（其中e 为自然对数的底数）
．是否存在实数0(0,]x e ∈，使曲线()y f x =在点0x x =处的切线与y 轴垂直？若存在，求出0x 的值；若不存在，说明理由．
解：11()(ln 1)1(ln 1)1x x x f x e x e x e x x
∙'=+-+=+-+， 令1()ln 1g x x x =+-，则22111()x g x x x x
-'=-+=． 当(0,1)x ∈时，()0g x '<，当(1,]x e ∈时，()0g x '>，
∴()(1)1ln110g x g =+-=≥，
∴()10f x '>≥，∴()0f x '=在(0,]x e ∈上无解，
∴不存在实数0(0,]x e ∈，使曲线()y f x =在点0x x =处的切线与y 轴垂直．
说明：该题的原题是
已知a R ∈，函数()ln 1a f x x x
=+-，()(ln 1)x g x x e x =-+（其中e 为自然对数的底数）．
（1） 求函数()f x 在区间(0,]e 上的最小值；
（2） 是否存在实数0(0,]x e ∈，使曲线()y g x =在点0x x =处的切线与y 轴垂直？若
存在，求出0x 的值；若不存在，说明理由．
显然，当1a =时，()ln 1a f x x x =
+-就是第二问需要构造的函数，考生要注意用这个信息解题．
巩固练习：1。
已知函数2()ln f x x a x =-在区间(1,2]上是增函数，()g x x =-间(0,1)上是减函数．
(1)求()f x ，()g x 的解析式；
(2)当0x >时，讨论方程()()2f x g x =+的解得个数．
2． 讨论关于x 的方程
2ln 2x x ex m x =-+的根的个数． 参考答案：
1．解：(1)∵()20a f x x x '=-
≥在(1,2]上恒成立，∴2a x ≤，∴2a ≤．
∵()10
g x '=-≤在(0,1)上恒成立，∴a ≥2a ≥．
∴2a =．∴2()2ln f x x x =-，()g x x =-
(2)令()()()2F x f x g x =-+,
则2()21F x x
x '=-- 当01x <<，()0F x '<，()()()2F x f x g x =-+是减函数，
当1x >，()0F x '>，()()()2F x f x g x =-+是增函数， 从而当0x >时，min ()(1)0F x F ==．
所以方程()()2f x g x =+在(0,)+∞上只有一个解1x =．
2．解：令ln ()x f x x
=，2()2x g x x e m =-+，0x >． 2
1ln ()x f x x -'=∵， ∴当0x e <<时，()0f x '>，当x e >时，()0f x '<， ∴max 1()()f x f e e
==， 222()2()g x x ex m x e m e =-+=-+-∵，
∴2min ()()g x g e m e ==-，
∴当21m e e ->，即21m e e
>+时，方程无解； 当21m e e
=+时，方程有一解； 当21m e e
<+时，方程有两解．。