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
=
ax-1
x
 知,

①当

1
a
≤-e,即-
1
e
≤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,

故f(x)的最小值为f(-e)=-ae-1=3,解得 a=-

4
e
<-
1
e
 (舍去).

②当x∈(0,e],即a<-

1
e
,则有当x∈[-e,
1
a
)时,f′(x)<0,f(x)单调递减;

当x∈(

1
a
,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,

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.

单项选择题
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