题目内容
已知(1)试判断函数f(x)的奇偶性;
(2)若(0,e]时,函数f(x)的最大值为-1,求实数a的值;
(3)在(2)的条件下,求证:
【答案】分析:(1)利用奇偶性的定义解决该函数奇偶性的问题,注意分段函数蕴含的分类讨论思想;
(2)确定函数在何处取到最大值,注意单调性的运用,列出关于实数a的方程,通过解方程求出实数a的值;
(3)利用第二问的结论建立一个常见的不等式,通过该不等式利用对数的运算性质放缩证明出所要证明的不等式.
解答:解:(1)当x∈[-e,0)时,则-x∈(0,e]
∴f(-x)=a(-x)+ln(-x)=-ax+ln(-x)=-f(x)
当x∈(0,e]时,则-x∈[-e,0)
∴f(-x)=a(-x)-lnx=-ax-lnx=-(ax+lnx)=-f(x)
∴函数f(x)为奇函数;
(2)假设存在满足条件的实数a
①
时,由于x∈(0,e],∴
∴f(x)在x∈(0,e]上是增函数
∴f(x)min=f(e)=ae+1=-1
(舍去)
②
时,令
则f(x)
上递减,
上递增
∴
,解得a=-1
综合①②可知a=-1;
(3)由(2)知,f(x)=lnx-x≤-1,x∈(0,e]
∴lnx≤x-1(当且仅当x=1时取“=”)
∵
∴
∴
=
∴
.
点评:本题考查分段函数的解决方法,考查分类讨论思想,函数奇偶性的证明.函数最值的求解,考查方程思想.利用函数的单调性证明不等式的意识,放缩放证明不等式.
(2)确定函数在何处取到最大值,注意单调性的运用,列出关于实数a的方程,通过解方程求出实数a的值;
(3)利用第二问的结论建立一个常见的不等式,通过该不等式利用对数的运算性质放缩证明出所要证明的不等式.
解答:解:(1)当x∈[-e,0)时,则-x∈(0,e]
∴f(-x)=a(-x)+ln(-x)=-ax+ln(-x)=-f(x)
当x∈(0,e]时,则-x∈[-e,0)
∴f(-x)=a(-x)-lnx=-ax-lnx=-(ax+lnx)=-f(x)
∴函数f(x)为奇函数;
(2)假设存在满足条件的实数a
①
∴f(x)在x∈(0,e]上是增函数
∴f(x)min=f(e)=ae+1=-1
②
则f(x)
∴
综合①②可知a=-1;
(3)由(2)知,f(x)=lnx-x≤-1,x∈(0,e]
∴lnx≤x-1(当且仅当x=1时取“=”)
∵
∴
=
∴
点评:本题考查分段函数的解决方法,考查分类讨论思想,函数奇偶性的证明.函数最值的求解,考查方程思想.利用函数的单调性证明不等式的意识,放缩放证明不等式.
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