解答题已知函数f(x)是定义在[-e,0)∪(0,e]上的奇函数,当x∈(0,e]时,

发布时间:2020-07-09 05:33:15

解答题已知函数f(x)是定义在[-e,0)∪(0,e]上的奇函数,当x∈(0,e]时,f(x)=ax+lnx(其中e是自然对数的底数,a∈R).
(1)求f(x)的解析式;
(2)设a=-1,,求证:当x∈(0,e]时,恒成立;
(3)是否存在负数a,使得当x∈(0,e]时,f(x)的最大值是-3?如果存在,求出实数a的值;如果不存在,请说明理由.
理科选修.

网友回答

解:(1)当x∈[-e,0)时可得,-x∈(0,e]
∵x∈(0,e]时,f(x)=ax+lnx
f(-x)=-ax+ln(-x)
∵函数f(x)为奇函数可得f(-x)=-f(x)
-f(x)=-ax+ln(-x)
f(x)=ax-ln(-x)
f(x)=
证明:(2)a=-1时,f(x)=,g(x)=,
x∈(0,e]时,f(x)=-x+lnx
=
令f′(x)>0可得0<x<1,f′(x)<0可得1<x≤e
函数f(x)在(0,1]单调递增,在(1,e]单调递减
f(x)max=f(1)=-1
,由x∈(0,e]可得g′(x)≤0
g(x)在(0,e]上单调递减
g(x)min=g(e)=
-1<
即f(x)max
当x∈(0,e]时,恒成立;
解:(3)假设存在负数a满足条件
由(1)可得,x∈(0,,e],f(x)=ax+lnx,
令f′(x)>0可得,f′(x)<0可得
①若,即,则函数在(0,-]上单调递增,在(-,e]上单调递减
=

②若 即,则函数在(0,e]单调递增,则f(x)max=f(e)=ae+1=-3
∴(舍)
故 解析分析:(1)设x∈[-e,0),则-x∈(0,e],从而可得f(-x)=-ax+ln(-x),结合f(x)为奇函数,可求f(x),x∈[-e,0)(2)由a=-1时,可得f(x)=,g(x)=,而x∈(0,e]时,f(x)=-x+lnx=,结合导数可得f(x)max=f(1)=-1,,结合导数可得g(x)min=g(e)=,要证明当x∈(0,e]时,恒成立,即证f(x)max即可(3)假设存在负数a满足条件,由(1)可得,x∈(0,,e],f(x)=ax+lnx,,令f′(x)>0可得,f′(x)<0可得 ,要判断函数的单调区间,需要比较e与的大小,故需要讨论:①,②两种情况分别求解函数的最大值,进而可求a点评:本题主要考查了利用函数的奇偶性求解函数的解析式,及利用函数的导数判断函数的单调性,求解函数的最值,利用单调性证明不等式,解题的关键是熟练应用函数的性质.是综合性较强的试题.
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