已知f(x)=ax-ln(-x),x∈(-e,0),,其中e是自然常数,a∈R.(1)讨论a=-1时,f(x)的单调性、极值;(2)求证:在(1)的条件下,.(3)是

发布时间:2020-08-01 05:47:46

已知f(x)=ax-ln(-x),x∈(-e,0),,其中e是自然常数,a∈R.
(1)讨论a=-1时,f(x)的单调性、极值;
(2)求证:在(1)的条件下,.
(3)是否存在实数a,使f(x)的最小值是3,如果存在,求出a的值;如果不存在,说明理由.

网友回答

解:(1)∵f(x)=-x-ln(-x)
∴当-e≤x<-1时,f′(x)<0,此时f(x)为单调递减
当-1<x<0时,f'(x)>0,此时f(x)为单调递增
∴f(x)的极小值为f(-1)=1
(2)∵f(x)的极小值,即f(x)在[-e,0)的最小值为1
∴|f(x)|min=1

又∵
当-e≤x<0时h′(x)≤0,h(x)在[-e,0)上单调递减

∴当x∈[-e,0)时,
(3)假设存在实数a,使f(x)=ax-ln(-x)有最小值3,x∈[-e,0)
①当时,由于x∈[-e,0),则
∴函数f(x)=ax-ln(-x)是[-e,0)上的增函数
∴f(x)min=f(-e)=-ae-1=3
解得(舍去)
②当时,则当时,
此时f(x)=ax-ln(-x)是减函数
当时,,此时f(x)=ax-ln(-x)是增函数

解得a=-e2

解析分析:(1)把a=-1代入f(x)=ax-ln(-x),求导,分析导函数的符号,可得f(x)的单调性、极值;(2)由(1)知f(x)在[-e,0)的最小值为1,要证,只需证的最大值小于1即可,利用导数求函数的最大值;(3))假设存在实数a,使f(x)=ax-ln(-x)有最小值3,x∈[-e,0),求导,令导数等于零,解方程得到的方程的根是否在定义域(-e,0)内进行讨论,从而求得结果.

点评:此题是个难题.考查利用导数研究函数的单调性和极值、最值问题.对方程f'(x)=0根是否在定义域内进行讨论,体现了分类讨论的思想方法,和转化思想,其中问题(3)是一个开放性问题,考查了同学们观察、推理以及创造性地分析问题、解决问题的能力.
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