题目内容
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.
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.
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
令
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
∴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
令
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
∴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
②当
此时f(x)=ax﹣ln(﹣x)是减函数
当
此时f(x)=ax﹣ln(﹣x)是增函数
∴
解得a=﹣e2
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