f(x)是定义在(-∞,+∞)上的可导函数,且满足f(x)+xf'(x)<0.若a=2f(2),b=f(1),c=-f(-1),则a,b,c的大小关系是( )
A. a>b>c
B. c>b>a
C. c>a>b
D. a>c>b

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完整解法

1. 构造辅助函数并求导,建立与已知不等式的联系

由题意,已知不等式为 f(x)+xf′(x)<0f(x) + xf'(x) < 0。
观察该不等式的左边,可以联想到函数乘积的求导法则:
设辅助函数为 g(x)=xf(x)g(x) = xf(x)。
对 g(x)g(x) 求导得:
g′(x)=(xf(x))′=f(x)+xf′(x)g'(x) = (xf(x))' = f(x) + xf'(x)。
因为 f(x)+xf′(x)<0f(x) + xf'(x) < 0,所以对任意 x∈Rx \in \mathbb{R},恒有 g′(x)<0g'(x) < 0。

2. 判断辅助函数的单调性,并将待比较的代数式用辅助函数表示

因为 g′(x)<0g'(x) < 0 在 R\mathbb{R} 上恒成立,所以函数 g(x)=xf(x)g(x) = xf(x) 在 R\mathbb{R} 上是单调递减函数。
又由已知条件:
a=2f(2)=g(2)a = 2f(2) = g(2);
b=f(1)=1⋅f(1)=g(1)b = f(1) = 1 \cdot f(1) = g(1);
c=−f(−1)=−1⋅f(−1)=g(−1)c = -f(-1) = -1 \cdot f(-1) = g(-1)。

3. 利用单调性比较自变量大小对应的函数值大小,得出结论

由于 −1<1<2-1 < 1 < 2,且 g(x)g(x) 在 R\mathbb{R} 上是单调递减函数,
所以 g(−1)>g(1)>g(2)g(-1) > g(1) > g(2),
即 c>b>ac > b > a。
因此,a,b,c的大小关系是 c>b>ac > b > a,选项 B 正确。

答案

B

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