已知f(x)=ax-ln(-x),x∈(-e,0),g(x)=-
(1)讨论a=-1时,f(x)的单调性、极值; (2)求证:在(1)的条件下,|f(x)|>g(x)+
(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. |
(1)∵f(x)=-x-ln(-x)f′(x)=-1-
=-1 x x+1 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h(x)=g(x)+
=-1 2
+ln(-x) x 1 2
又∵h′(x)=ln(-x)-1 x2
当-e≤x<0时h′(x)≤0,h(x)在[-e,0)上单调递减
∴h(x)max=h(-e)=
+1 e
<1 2
+1 2
=1=|f(x)|min1 2
∴当x∈[-e,0)时,|f(x)|>g(x)+1 2
(3)假设存在实数a,使f(x)=ax-ln(-x)有最小值3,x∈[-e,0)f′(x)=a-1 x
①当a≥-
时,由于x∈[-e,0),则f′(x)=a-1 e
≥01 x
∴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a=-
<-4 e
(舍去)1 e
②当a<-
时,则当-e≤x<1 e
时,f′(x)=a-1 a
<01 x
此时f(x)=ax-ln(-x)是减函数
当
<x<0时,f′(x)=a-1 a
>0,此时f(x)=ax-ln(-x)是增函数1 x
∴f(x)min=f(
)=1-ln(-1 a
)=31 a
解得a=-e2