已知函数f(x)是定义在实数集R上的奇函数,当x>0时,f(x)=ax+lnx,其中a∈R.

已知函数f(x)是定义在实数集R上的奇函数,当x>0时,f(x)=ax+lnx,其中a∈R.
(1)求函数f(x)的解析式;
(2)若函数f(x)在区间(-∞,-1)上单调减少,求a的取值范围;
(3)试证明对∀a∈R,存在ξ∈(1,e),使f′(ξ)=
f(e)−f(1)
e−1
余克栋 1年前 已收到1个回答 举报

严青海 种子

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解题思路:(1)先设x∈(-∞,0)则-x∈(0,+∞),再求出f(-x)利用函数是奇函数求出f(x),最后用分段函数表示出函数的解析式;(2)根据函数f(x)是奇函数,若函数f(x)在区间(-∞,-1)上单调减少,当且仅当f(x)在区间(1,+∞)上单调减少,求导,转化为导数小于等于零恒成立,利用分离参数,即可得a的取值范围;(3)求出
f(e)−f(1)
e−1
,和
f′(ξ),解方程即可求得ξ的值,从而证明结论.

(1)设x∈(-∞,0),则-x∈(0,+∞),
∴f(-x)=-ax+ln(-x),
又∵f(x)是定义定义在实数集R上的奇函数,
∴f(x)=-f(-x)=ax-ln(-x),f(0)=0
∴函数f(x)的解析式为 f(x)=

ax−ln(−x),x<0
0,x=0
ax+lnx,x>0;
(2)函数f(x)是奇函数,若函数f(x)在区间(-∞,-1)上单调减少,当且仅当f(x)在区间(1,+∞)上单调减少,
当x>0时,f(x)=ax+lnx,f′(x)=a+[1/x],
由f′(x)=a+[1/x]≤0,得a≤−
1
x,

1
x在区间(1,+∞)上的取值范围为(-1,0),
所以a的取值范围为(-∞,-1],
(3)
f(e)−f(1)
e−1=[ae+1−a/e−1]=a+[1/e−1],
解f′(ξ)=a+[1/ξ]=a+[1/e−1],得ξ=e-1,
因为1<e-1<e,所以ξ=e-1为所求.

点评:
本题考点: 利用导数研究函数的单调性;奇函数.

考点点评: 此题是个难题.本题主要考查导数的概念、利用导数研究函数的单调性、利用函数的单调性证明不等式和利用导数研究函数性质的能力,考查分类讨论思想、数形结合思想和等价变换思想.

1年前

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