已知函数f(x)=ax+x2-xlna,a>1.

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  • 解题思路:(1)先求函数的导数,利用条件判断函数导数的符号,进而判断函数的单调性.

    (2)求出函数f(x)在区间[-1,1]上的最大值和最小值,然后利用不等式恒成立的条件进行求参数a的取值范围.

    (1)f′(x)=axlna+2x-lna=2x+(ax-1)lna. …(2分)

    由于a>1,故当x∈(0,+∞)时,lna>0,ax-1>0,所以f′(x)>0,…(5分)

    故函数f(x)在(0,+∞)上单调递增.…(6分)

    (2)由(1)可知,当x∈(-∞,0)时,f′(x)<0,

    故函数f(x)在(-∞,0)上单调递减.…(7分)

    所以,f(x)在区间[-1,0]上单调递减,在区间[0,1]上单调递增.

    所以fmin=f(0)=1,fmax=max{f(-1),f(1)}.…(9分)

    f(-1)=[1/a]+1+lna,f(1)=a+1-lna,

    f(1)-f(-1)=a-[1/a]-2lna,

    记g(x)=x-[1/x]-2lnx,则g′(x)=1+[1

    x2−

    2/x=(

    1

    x−1)2,(当x=1时取到等号),所以g(x)=x-

    1

    x]-2lnx递增,

    故f(1)-f(-1)=a-[1/a]-2lna>0 …(11分)

    所以f(1)>f(-1),于是fmax=f(1)=a+1-lna.(12分)

    故对∀x1,x2∈[-1,1],|f(x1)-f(x2)|max=|f(1)-f(0)|=a-lna,所以a-lna≤e-1,所以1<a≤e.…(14分)

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;函数恒成立问题.

    考点点评: 本题考查导数在研究函数中的两个应用:研究函数的单调性以及求函数的最大值和最小值.要使不等式恒成立,只要e-1大于等于最大值与最小值之差即可.