已知f(x)是定义在(-∞,0)∪(0,+∞)上的奇函数,当x∈(0,+∞)时,f(x)=ax+2lnx(a∈R).

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  • 解题思路:(Ⅰ)设设x<0,则-x>0,代入已知可求f(-x),结合奇函数f(x)=-f(-x),可求

    (II)由(I)中函数的解析式,我们可以求出函数的导函数的解析式,分类讨论后可得当[2/a>−e时,

    f

    (x)

    min

    =f(

    2

    a

    )

    ;当

    2

    a]≤-e时f(x)min=f(-e),列出方程求出参数a的值.

    (Ⅲ)由题意要证函数F(x)在区间x∈(1,+∞)上被函数g(x)=x3覆盖等价于需证x3>ax+2lnx对x∈(1,+∞)恒成立,利用导数求出函数的单调性,求出a的范围.

    (Ⅰ)当x∈(-∞,0)时,则-x>0,

    由已知f(-x)=-ax+2ln(-x)=-f(x)∴f(x)=ax-2ln(-x),

    ∴f(x)=

    ax+2lnx,(x>0)

    ax−2ln(−x),(x<0)

    (Ⅱ)假设存在a<0满足题意,

    ∵f(x)=ax-2ln(-x),x∈[-e,0),

    ∴f′(x)=a−

    2

    x=

    a(x−

    2

    a)

    x,x∈[-e,0),

    令f′(x)=0,x=

    2

    a

    当[2/a>−e即a<−

    2

    e]时,f(x)在(−e,

    2

    a)上单调递减,(

    2

    a,0)上单调递增,

    ∴f(x)min=f(

    2

    a)=4,解得a=-2e,

    当[2/a]≤-e即−

    2

    e≤a<0时,f(x)在[-e,0]上单调递增,

    ∴f(x)min=f(-e)=4,解得a=−

    6

    e<−

    2

    e,矛盾,

    总之,存在a满足题意.

    (Ⅲ)由题意,x3>ax+2lnx对x∈(1,+∞)恒成立,

    即a<x2−

    2lnx

    x对x∈(1,+∞)恒成立,

    设h(x)=x2−

    2lnx

    x,x∈(1,+∞),则h′(x)=2x−

    2−2lnx

    x2=

    2x3+2lnx−2

    x2,

    设Φ(x)=2x3+2lnx-2,x∈(1,+∞),

    则Φ′(x)=6x2+

    2

    x>0即Φ(x)在x∈(1,+∞)上单调递增

    ∴Φ(x)>Φ(1)=0

    则h′(x)>0即h(x)=x2−

    2lnx

    x在x∈(1,+∞)上单调递增,

    ∴h(x)>h(1)=1若a<h(x)对x∈(1,+∞)恒成立,则a≤1即可

    所以实数a的取值范围为(-∞,1]

    点评:

    本题考点: 利用导数研究函数的单调性;利用导数求闭区间上函数的最值.

    考点点评: 第一问利用函数的奇偶性进行求解,比较常见,第三问是一道证明题,定义了一个新定义覆盖的概念,将这个问题转化为函数的恒成立的问题,就会比较简单;

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