题目内容
(本小题满分12分)
已知函数是定义在上的奇函数,当,(其中是自然对数的底,)
(1)求的解析式;
(2)设,求证:当时,
(3)是否存在实数,使得当时,的最小值是3?如果存在,求出实数的值;如果不存在,请说明理由。
已知函数是定义在上的奇函数,当,(其中是自然对数的底,)
(1)求的解析式;
(2)设,求证:当时,
(3)是否存在实数,使得当时,的最小值是3?如果存在,求出实数的值;如果不存在,请说明理由。
(1)
(2)略
(3)存在实数,使得时,有最小值3
(2)略
(3)存在实数,使得时,有最小值3
解:(1),则
所以
又因为是定义在上的奇函数,
所以…………2分
故函数的解析式为
……3分
(2)证明:当
设
因为
所以当时,
此时单调递减…………5分
当,此时单调递增
所以的最小值为
又因为
所以当时,,此时单调递减
所以的最大值为的最小值
所以当时,…………8分
(3)假设存在实数,使得当,时,有最小值为3
则…………9分
① 当时,在区间单调递增,
最小值为,不满足最小值是3
②当在区间上单调递增,的最小值是,也不满足最小值3
③当,
故函数增函数。
所以的最小值为,解得(舍去)
④当时,,此时函数是减函数
当,
此时函数是减函数
所以的最小值为,解得……611分
综上可知,存在实数,使得时,有最小值3…………12分
所以
又因为是定义在上的奇函数,
所以…………2分
故函数的解析式为
……3分
(2)证明:当
设
因为
所以当时,
此时单调递减…………5分
当,此时单调递增
所以的最小值为
又因为
所以当时,,此时单调递减
所以的最大值为的最小值
所以当时,…………8分
(3)假设存在实数,使得当,时,有最小值为3
则…………9分
① 当时,在区间单调递增,
最小值为,不满足最小值是3
②当在区间上单调递增,的最小值是,也不满足最小值3
③当,
故函数增函数。
所以的最小值为,解得(舍去)
④当时,,此时函数是减函数
当,
此时函数是减函数
所以的最小值为,解得……611分
综上可知,存在实数,使得时,有最小值3…………12分
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