问题
解答题
已知f(x)是定义在[-e,0)∪(0,e]上的奇函数,且当x∈(0,e]时,f(x)=ax+lnx.
(Ⅰ)求函数f(x)的解析式;
(Ⅱ)是否存在实数a<0,使得当x∈[-e,0)时,函数f(x)的最小值是3?
答案
(Ⅰ)设x∈[-e,0),则-x∈(0,e],故f(-x)=-ax+ln(-x).
又f(x)是定义在[-e,0)∪(0,e]上的奇函数,∴-f(x)=-ax+ln(-x),
∴f(x)=ax-ln(-x),故f(x)=
.ax+lnx x∈(0,e] ax - ln(-x) x∈[-e,0)
(Ⅱ)假设存在实数a<0,使得当x∈[-e,0)时,函数f(x)的最小值是3,
则由f′(x)=a-
=1 x
知,ax-1 x
①当
≤-e,即-1 a
≤a<0时,由x∈[-e,0)得f′(x)≥0,故f(x)=ax-ln(-x)是[-e,0)上的增函数,1 e
故f(x)的最小值为f(-e)=-ae-1=3,解得 a=-
<-4 e
(舍去).1 e
②当x∈(0,e],即a<-
,则有当x∈[-e,1 e
)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;1 a
当x∈(
,0)时,f′(x)>0,f(x)单调递增,f(x)的最小值等于 f(1 a
)=1-ln(-1 a
)=3,1 a
解得 a=-e2.
综上,存在实数a=-e2,似的当x∈[-e,0)时,函数f(x)的最小值是3.